mikrofony

Mikrofon jest elementem przetwarzającym sygnał akustyczny na odpowiadający mu sygnał foniczny.
Każdy mikrofon ma pewne cechy, od których jest uzależniona artystyczna i techniczna strona nagrania. Są to przede wszystkim:

Charakterystyka przenoszenia określa zdolność mikrofonu do przetworzenia sygnału akustycznego na sygnał elektryczny tak, aby wartości amplitud obu sygnałów były proporcjonalne w całym zakresie przenoszonych częstotliwości. Charakterystyka ta powinna stanowić linię prostą, ale w praktyce uzyskanie tak idealnego przetwarzania jest niemożliwe i pojawiają się pewne odchylenia - dla mikrofonów studyjnych nie przekraczające wartości ± 2,5dB. Niektóre mikrofony wyposażone są w specjalny, najczęściej 4-stopniowy wyłącznik "znieczulający" mikrofon na dźwięki o częstotliwości mniejszej niż 100 Hz. Stosowane są tłumienia rzędu -7 dB, -12 dB lub -20 dB. Można dzięki temu wyeliminować dźwięki o charakterze zakłócającym, które poprzez podłogę, statyw i obudowę mikrofonu mogą stać się zbędnym elementem sygnału fonicznego. W podobny sposób można uniknąć zniekształceń brzmienia niektórych głosek, zazwyczaj niosących dużą energię akustyczną.

Charakterystyka kierunkowości - jest to wykres w układzie współrzędnych biegunowych przedstawiający stosunek skuteczności mikrofonu przy określonej częstotliwości i przy danym kącie padania do maksymalnej skuteczności mikrofonu dla kąta padania równego 0°. Rysunek przedstawia przykładowe charakterystyki kierunkowe mikrofonów.

Mogą być one wykonane jako mikrofony o stałej charakterystyce kierunkowości, o kilku przełączalnych charakterystykach kierunkowości zmienianych w sposób ciągły od koła poprzez kardioidę do ósemki.

Mikrofon wszechkierunkowy ma jednakową skuteczność dla wszystkich kierunków padania fali dźwiękowej. Charakterystyka jego jest we współrzędnych biegunowych kołem. Mikrofon dwukierunkowy wykazuje największą czułość dla źródeł położonych przed i za nim. Nie reaguje natomiast na dźwięki padające prostopadle do jego osi, czyli jest niewrażliwy na fale dźwiękowe padające z boków. Mikrofon jednokierunkowy reaguje największą skutecznością na dźwięki padające pod kątem 0°. Na fale padające pod innym kątem reaguje zmniejszającą się wg krzywej kardioidalnej skutecznością, a na fale padające centralnie z tyłu mikrofon jest nieczuły. Mikrofony jednokierunkowe obejmują mikrofony o charakterystyce kardioidalnej, hyper-kardioidalnej oraz super-kardioidalnej.

Mikrofon o zmiennej charakterystyce kierunkowości uzyskuje się przez złożenie działań dwóch mikrofonów: wszechkierunkowego i dwukierunkowego. Zmianę charakterystyki otrzymuje się przez zmianę stosunku skuteczności obu mikrofonów składowych.

Aby uzyskać pełne informacje dotyczące mikrofonu, należy jeszcze wspomnieć o pojęciu impedancji wyjściowej. Znajomość tego parametru przydatna jest przy dopasowywaniu elektrycznym mikrofonu do wzmacniacza. Stosuje się impedancje wyjściowe w granicach od 50 do 200 W. Praktycznie przyjmuje się, że impedancja wejściowa wzmacniacza mikrofonowego powinna minimum pięciokrotnie przewyższać impedancję wyjściową mikrofonu.

W zależności od metody przetwarzania energii akustycznej mikrofony można podzielić na węglowe, piezoelektryczne, magnetoelektryczne i pojemnościowe. Największe znaczenie w technice nagłaśniania mają mikrofony dynamiczne i pojemnościowe. W tabeli przedstawiono wady i zalety tych przetworników.

ZaletyWady
Mikrofony dynamiczne
  • zapewnia wyśmienitą wierność
  • wysoce stabilne charakterystyki przetwarzania
  • wysoki stopień odporności mechanicznej
  • niewrażliwość na podmuchy wiatru
  • duża skuteczność
  • niski poziom szumów własnych
  • możliwość stosowania długich kabli
  • nie wymaga dodatkowego zasilania
  • duże wymiary obudowy
  • podatność na przenikanie zakłóceń indukowanych przez zewnętrzne pola elektryczne
Mikrofony pojemnościowe
  • mogą na ogół przenosić bardzo szerokie pasmo częstotliwości
  • wierność przetwarzania dźwięku
  • minimalne zniekształcenia nieliniowe nawet przy bardzo natężeniach dźwięku
  • nienaganna charakterystyka kierunkowości
  • mniejsza skuteczność w porównaniu z mikrofonami dynamicznymi
  • wymagają zasilania bateryjnego lub phantomowego
  • złożona budowa
  • konieczność stosowania przedwzmacniaczy mikrofonowych
Mikrofony wstęgowe
  • korzystna, ósemkowa charakterystyka kierunkowości, prawie niezależna od częstotliwości w całym przenoszonym paśmie
  • dobra skuteczność
  • niski poziom szumów własnych
  • mała impedancja
  • brak zasilania
  • duża wrażliwości na wpływy wiatru, co uniemożliwia stosowanie mikrofonów w przestrzeni otwartej bez specjalnej osłony przeciwwiatrowej
  • uwypuklanie niskich tonów, zwłaszcza przy pracy w niewielkiej odległości od źródła dźwięku

Na rynku dostępnych jest wiele mikrofonów o różnych konstrukcjach, dedykowanych do różnych zastosowań.