Появление микрофона
Появление в 1877 году первого запатентованного устройства, усиливающего звук, связывают с именем Эмиля Берлинера. Хотя известно также, что годом ранее изобретатель телефона американец Александр Белл сконструировал и представил на выставке устройство для передачи звука, названное им «передатчик жидкостный».
Эмиль Берлинер усовершенствовал изобретение Белла. В его приборе звук для передачи изменился, стал четким и сильным. Это посчитали важнее, и выдали патент на первый угольный микрофон ему. В первооткрывателях звукового устройства числятся Т. Эдисон, П. Голубицкий, Г. Махальский, Д. Хьюз и Энтони Уайт.
Звуковое устройство изменялось, совершенствовались его характеристики и принцип действия. Миру стали известны другие имена изобретателей Венте, Ёгути, Эрлах и Шоттки, Ржевкин и Яковлев.
Сегодня без этого элемента в звукозаписывающей и звукоусилительной аппаратуре не обходится ни одна студия звукозаписи. Открытие новых акустических явлений, совершенствование характеристик микрофонов и других звуковых приборов позволили делать звукозапись не только в студийных, но и домашних условиях: для озвучивания роликов и видеофильмов, проведения фитнес – тренировок.
Важность хорошего предусилителя
Нельзя просто подключить конденсаторный или динамический вашего компьютера и ожидать отличного качества звучания. Из-за некоторых технических деталей (например, согласования сопротивлений), скорее всего, подключив микрофон напрямую к звуковой карте, вы совсем не услышите никакого звука. Поэтому вам необходим микрофонный усилитель и хороший предусилитель. Большинство техников звукозаписи подтвердят, что выбор микрофона низкого качества и подключение его к хорошему предусилителю даст лучший звук, чем хороший микрофон в связке с плохим предусилителем.
Что касается характеристик отдельных групп, вы можете выбрать устройство, подходящее для конкретных приложений. Из перечисленных выше источников сигналов микрофоны занимают ведущее место. Они являются единственными электроакустическими устройствами, способными захватывать естественные звуковые колебания, поэтому они также упоминаются как источники первичных сигналов.
Микрофоны фиксируют сигналы, создаваемые в окрестностях, преобразуя акустические колебания в электрические колебания, получая звуковые сигналы от своих терминалов. Их можно классифицировать по нескольким критериям. С точки зрения конструктивного принципа в соответствии с принципом действия согласно конструктивному типу в соответствии с характеристиками направленности после выходной зависимости. С точки зрения конструктивного принципа мы сталкиваемся с двумя типами микрофонов. Углеродные микрофоны, используемые в телефонии, которые работают по принципу управления источником постоянного тока и микрофонами, используемыми в электростатике, работая по принципу трансформации энергии.
Функции
Беспроводное подключение – обеспечивает максимальную свободу передвижения, что важно при работе на сцене. В отличие от проводных моделей, такие микрофоны нуждаются в аккумуляторах, да и цена их выше
Среди других минусов: небольшая вероятность помех, ограниченное время автономной работы. Встречается в вокальных микрофонах.
Принцип работы: микрофон подключается к приемнику с помощью радиоканала, сам же приемник соединяется с усилителем проводным способом.
- Ручной – удерживается в руке. Широко используется при проведении концертов, фестивалей, презентаций, для пения с караоке.
- Петличный – освобождает руки пользователя. В основном применяется при записи телепрограмм.
- Головной – как и предыдущий вариант оставляет руки свободными, но находится намного ближе ко рту говорящего, что улучшает четкость звука. В некоторых ситуациях головной микрофон проще закрепить, чем петличный – он не предъявляет никаких требований к одежде.
- Ручной+головной, ручной+петличный – комбинации предыдущих типов, сочетающие их преимущества.
Радиосистема – беспроводной микрофон, оснащенный ресивером и другими приспособлениями, необходимыми для работы. Это решение более удобно, чем поиск и приобретение по отдельности дополнительного оборудования, прежде всего ресивера.
Гибкая ножка – позволяет менять положение капсюля без необходимости передвигать микрофон. Этой же цели служит и жесткая ножка с поворотным креплением, но по сравнению с ней гибкий аналог дает большую степень свободы. Используется в микрофонах для ноутбука, компьютера и микрофонах для конференций.
ФНЧ – фильтр низких частот (Roll-off). Понижает уровень низких частот, что улучшает качество звукопередачи. В итоге заметно уменьшается количество помех от шума ветра, дыхания человека, ударов по микрофону. Такая опция пригодится, чтобы контролировать «эффект приближения» (повышение громкости низких частот в случае приближения к источнику шума). Встречается в электретных и конденсаторных моделях.
Стереозапись – записывает звук с микрофона в стереоформате. Обычно такая функция реализуется в двунаправленных микрофонах, реже – в парных комплектах.
Аттенюатор – снижает уровень сигнала на выходе. Применяется для ослабления громкости звука с целью недопущения перегрузки оборудования.
Отключение микрофона – полезно в ряде случаев: при связи по Skype, чтобы собеседник не слышал посторонние разговоры; во избежание появления неприятного звучания в колонках из-за перестановки микрофона и так далее.
Регулировка чувствительности – дает возможность менять настройки микрофона исходя из текущей ситуации (прежде всего, громкость звука). При этом не нужно пользоваться регулировками в других элементах аудиосистемы.
Переключение ДН – позволяет выбирать диаграмму направленности (ДН) однонаправленного микрофона (кардиодная, суперкардиодная и так далее). В некоторых моделях эта опция используется для переключения между разными форматами работы (однонаправленный, двунаправленный, всенаправленный).
Выход на наушники – для подключения наушников к микрофону. Такой вариант характерен для студийных устройств, поскольку помогает контролировать качество вокала при записи. Чаще всего наушники подключаются через mini-Jack.
Как выбрать оптимальный вариант?
В выборе микрофона сложно ориентироваться на конкретные характеристики, не имея четкого понимания о будущей эксплуатации устройства. Так, отличия в подходах к выбору обуславливаются не только сферой применения, но и тонкостями технической организации рабочего процесса. Значение имеет и способ подключения, и требования к записи, а также возможные внешние воздействия на конструкцию аппарата.
При этом в подборе устройства для универсальных нужд специалисты рекомендуют придерживаться усредненных характеристик, делая акцент все же на передовых технологиях. Например, стандартный разъем микрофона XLR для балансного подключения постепенно уступает место более выгодному формату XLR3F. Правда, подобные изменения преимущественно затрагивают именно аксессуары и внешнюю фурнитуру. Внутренняя начинка с конструкционным устройством тех же ленточных мембран сохраняет принципиальную конфигурацию с допуском незначительных корректировок. В любом случае рассчитывать на качественную реализацию технического устройства микрофона придется только в случае приобретения модели от крупного производителя. Даже если бюджетная модификация от малоизвестного изготовителя будет располагать схожими номинальными характеристиками, это вовсе не значит, что и на практике модель обеспечит то же качество звучания. Впрочем, бывают и такие исключения.
:Звук: Монофоническое звучание – при нем звуки, которые принадлежат разным источникам, как будто исходят из одной точки. Такое звучание приводит к искажению звука и нарушению восприятия пространства. Стереозвучание – это система , которая сохраняет информацию о расположении источника звука через два или несколько независимых аудиоканала. Частотный диапазон (Гц): Это верхние или нижние граничные значения частот, в пределах которых микрофон записывает звук.Чувствительность (дБ): Эта характеристика показывает, какое выходное напряжение наблюдается у микрофона при воздействующем на него звуковом давлении. Чем выше это значение, тем более чувствителен микрофон.
Импеданс (Impedance): Это величина сопротивления переменному току, которая измеряется в омах (Ом).
Типы микрофонов:Динамические микрофоны – это наиболее популярный и распространенный тип. По сравнению с другими моделями, динамические микрофоны обладают рядом преимуществ: довольно низкая цена и в тоже время надежность, а так же возможность работы с высоким звуковым давлением.На настоящее время существует множество видов динамических микрофонов, так, например некоторые из них специально ориентированы для снятия звука с барабана или для подзвучивания контрабаса.
Конденсаторные микрофоны – это более совершенный тип, чем предыдущий. Этот тип микрофонов сложнее в производстве и, как следствие, значительно дороже динамических, но они обеспечивают намного лучшее качество звучания. Электретные микрофоны. Отличие данного типа от других заключается в том, что электретные микрофоны не нуждаются во внешних источниках питания , но их чувствительность и частотные характеристики несколько хуже.
Микрофон – электроакустический прибор, главными функциями которого являются звукоусиление и звукозапись
Важно понимать, что технические характеристики различных микрофонов будут отличаться в зависимости от области использования устройства. Поэтому для начала следует определиться, для чего именно он вам нужен
Исходя из этого можно выбрать наиболее подходящую модель микрофона.
Что такое чувствительность в наушниках
Чувствительность показывает зависимость громкости звучания динамика от уровня подаваемого на него сигнала. Измеряется в децибелах (дБ), колеблется в диапазоне 90-120 дБ и определяется габаритами магнитного сердечника (катушки). У миниатюрных устройств он маленький, поэтому ждать высокой громкости от вакуумных наушников не стоит. В них уровень громкости достигается за счёт близкого расположения мембраны к барабанной перепонке. Полноразмерные устройства оснащаются увеличенным сердечником, отчего имеют повышенную мощность и чувствительность.
Характеристика приводится к мощности (а не напряжению, что было бы правильно и практично) и зависит от двух параметров: подаваемого тока и напряжения, что удобно для инженерных расчётов, но не для конечного пользователя. И вот почему. Для колонок предусмотрено два стандарта сопротивления: 4 и 8 Ом, и значение указывается рядом с чувствительностью. Для наушников распространённых значений полного сопротивления десяток: 4, 8, 24, 32, 64… Поэтому сравнивать пару устройств разных производителей и даже линеек нецелесообразно, ясной картины не получится.
Производители не всегда дают полную информацию об устройстве. Да и измерить чувствительность крайне трудно. По стандарту под ней подразумевают значение звукового давления, которое оказывают наушниками при подаче на них напряжения в 1 В.
Тип
Конденсаторные микрофоны – применяются в основном для записи звука в студии или домашних условиях. Они требуют дополнительного питания: либо от аккумулятора, либо от сети, либо питание подается от разъема подключения (так называемое «фантомное» питание). Позволяют записывать звук с минимальными искажениями. Недостатки – высокая цена, требуется дополнительное питание.
Конденсаторные ламповые – разновидность предыдущих микрофонов. Характеризуются особенным «теплым» звучанием, которое высоко ценят многие слушатели и профессиональные музыканты. Используются в студийной работе. Минус – высокая стоимость.
Динамические микрофоны – используются для живого звука на концертах, различных мероприятиях, караоке. Имеют прочную конструкцию, устойчивы к падениям и ударам. Преимущества – невысокая цена, не требуется дополнительное питание (микрофон достаточно подключить в соответствующий разъем), возможность записи звука с высоким звуковым давлением, например, барабанов.
Динамические ленточные – разновидность динамических микрофонов. Отличаются от стандартных моделей более высокой точностью передачи звука. В итоге получается «бархатный» звук. Недостатки: высокая цена, громоздкость, хрупкость. Такие микрофоны встречаются редко и применяются в студиях.
Электретные микрофоны – по характеристикам напоминают конденсаторные модели. Выгодно отличаются меньшей ценой, большей компактностью, лучшей устойчивостью к внешним воздействиям. Одним устройствам достаточно питания от аккумулятора, другие требуют мощное «фантомное» питание.
Модель Shure SM-58
Американская компания Shure относится к лидерам в сегменте производства звукового оборудования. В данном случае рассматривается модель динамического микрофона SM-58, которая подходит для использования на концертах и в студийной звукозаписи. Данный микрофон «Шур» хорош не только основными рабочими характеристиками, но и эргономикой конструкции. Разработчики этой фирмы традиционно выпускают компактные ручные модели с удобными формами и эта версия полностью укладывается в концепцию комфортного минимализма.
Что касается акустических возможностей, то начинка заточена на глубокую обработку всех основных оттенков голоса. Устройство работает с кардиоидной диаграммой направленности, что позволяет рационально разграничивать области целевого и стороннего звучания. Частотный диапазон варьируется от 50 Гц до 15 кГц. Данный спектр позволяет рассчитывать на раскрытие возможностей вокала с ясным и прозрачным звучанием. Вопрос о том, сколько стоит микрофон в этом исполнении, также не разочарует поклонников марки: ценник в среднем составляет 10 тыс., что неплохо для качественного устройства такого уровня. Особенно если учесть наличие технологических особенностей, которые выражаются и в оригинальной конструкции, и в устройстве коммутационных систем.
Какая хорошая чувствительность микрофона для наушников
Проблема приобретения наушников с микрофоном кроется в том, что последний иногда реагирует на звук, издаваемый динамиками. Под чувствительностью звукозаписывающего оборудования подразумевается отношение величины напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению, которое оказывает на него воздействие. Если проще – способность устройства преобразовывать акустическое давление в электрический сигнал. Измеряется в милливольтах на Паскаль. Даёт представление о характеристиках, но не качестве устройства.
игровые наушники
Высокочувствительные микрофоны улавливают тихие звуки, передают сигналы от отдалённых источников, «захватывая» шум и помехи. В итоге качество звука снижается. Микрофоны с низкой чувствительностью используются для работы в помещениях и обеспечивают более качественную передачу звука. Различают 5 видов показателя, имеющих особенности в измерении:
- на холостом ходу;
- по давлению;
- по диффузному полю;
- при номинальной нагрузке;
- по свободному полю.
Показатель уровня чувствительности – величина отрицательная. Нормальным и средним считается значение уровня в диапазоне 8…40 мВ/Па, при 10 мВ/Па – -40 дБ, при 25 мВ/Па – -32 дБ. Чем ниже уровень, тем выше будет чувствительность. Оптимальное значение – -45…-35 дБ, но сильно зависит от сфер применения. Существуют модели с показателями -70 дБ и высокочувствительные конденсаторные модули со значением -18 дБ.
При высокой громкости наушники типа IEMs из-за крохотного сердечника издают посторонние звуки (шумы) при низкой громкости. Причина – чувствительность – они «собирают» электрические шумы, игнорируемые большинством моделей. Уменьшить влияние шумов можно, добавив на входе сопротивление (резистор). Также IEMs замечены за воспроизведением свиста в диапазоне 1-10 кГц, на который иногда можно не обращать внимания, но порой досаждает. Исправит ситуацию настройка эквалайзера в соответствующей полосе частот, также на воспроизведение может повлиять замена насадок.
При выборе наушников не полагайтесь только на технические характеристики, особенно такой хитрый показатель как «чувствительность».Высокая чувствительность при низком сопротивлении обеспечивают хорошую громкость звучания, но воспроизведение иногда сопровождается шумами, писком и свистом.
Тип микрофона
Tсть два основных типа устройств: конденсаторные и динамические. На вопрос какой тип лучше мы сможем ответить разобравшись в их устройстве. Конденсаторный микрофон требует дополнительное питание, так как состоит из конденсатора с подвижной металлической обкладкой. Она при колебании вырабатывает электрические импульсы. В результате мы получаем очень хорошее улавливание звука, но при этом микрофон очень чувствителен к общему шуму в окружающей среде. Как вывод данный тип микрофона идеально подходит для использования в студийных условиях.
Динамический микрофон имеет катушку индуктивности, которая находится в магнитном поле. Звуковые колебания подаются в катушку через прикрепленную эластичную мембрану. В отличие от конденсаторного микрофона не требует дополнительного питания, практически не чувствителен к шуму, но качество звука хуже.
Есть еще микрофоны электретные. Работают они по принципу конденсаторных, но из-за маленького размера исполнения качество их сильно ухудшается.
Изготовление устройства своими руками
Если нет желания приобретать фабричное устройство или надо сэкономить, можно собрать микрофонный предусилитель самостоятельно. Есть несколько схем его создания.
Усилитель с питанием от батарейки
Простейший усилитель на батарейке можно собрать на базе отечественного транзистора КТ837. Кроме него понадобятся:
- элемент питания «Крона» на 12 В;
- электролитический конденсатор на 220 мкФ;
- резистор на 5 кОм;
- алюминиевый радиатор.
Для сборки нужно:
- плюсовой выход микрофона присоединить к положительному контакту батарейки, а отрицательный – к «минусу» конденсатора»;
- «плюсы» конденсатора и «Кроны» подсоединить к эмиттеру КТ837;
- отрицательный контакт элемента питания соединить с одним из контактов аудиоштекера, который будет подключен к звуковой карте;
- параллельно базе и коллектору транзистора припаять резистор;
- коллектор присоединить ко второму контакту аудиоштекера.
Схему можно дополнить переключателем, который будет прерывать подачу тока с «Кроны» на остальные элементы.
Модуль на плате MAX9812
MAX9812 – модуль для работы с системой Arduino. Однако его можно использовать без дополнительной прошивки. В таком режиме он работает как микрофонный усилитель. Для подготовки платы к работе потребуется выполнить следующие действия:
- к посадочным местам GND и MIN в верхней части припаять микрофон;
- к OUT и GND в нижней части припаять провода, которые будут вести к выходному аудиоштекеру;
- к «плюсу» и «земле» припаять провода в соответствии с полярностью от элемента питания на 3 В.
После выполнения перечисленных мероприятий усилитель готов к использованию. Для большего удобства между батарейкой и платой можно установить выключатель, который будет прерывать подачу питания. Это замедлит износ элементов и сэкономит заряд.
MAX9812 не только увеличивает уровень выходного сигнала, но и подавляет посторонние шумы до 100 дцБел.
Аккумуляторный усилитель для сильного увеличения громкости
Когда нужно усилить сигнал в большей степени, можно воспользоваться схемой усилителя на 2 транзисторах КТ3102Е. Если их не удалось найти, можно взять зарубежный аналог VT1. Также понадобятся:
- керамический конденсатор на 0,33 мкФ;
- 2 электролитических конденсатора на 10 мкФ;
- резисторы на 47, 4,7, 150 и 3 кОм;
- источник питания с напряжением от 3 до 6 В.
Для сборки нужно:
- соединить коллектор 1-го транзистора с «плюсом» 1-го электролитического конденсатора и резистором на 4,7 кОм, эмиттер – с резистором на 3,3 кОм, базу – с коллектором 2-го КТ3102Е;
- резистор на 3,3 кОм соединить со 2-м контактом резистора на 3 кОм, а также с резистором на 150 кОм и «плюсом» 2-го электролитического конденсатора;
- базу 2-го транзистора соединить со 2-м контактом резистора на 150 кОм и керамическим конденсатором;
- на свободный контакт резистора 4,7 кОм подать «плюс» питания;
- к «земле» подсоединить «минус» батареи, эмиттер 2-го транзистора, отрицательный контакт электролитического конденсатора, 1 из выходов микрофона, 1 из выходов усилителя;
- 2-й выход микрофона подсоединить ко 2-му контакту керамического конденсатора;
«Минус» 1-го электролитического конденсатора будет служить 2-м выходом. Для удобства использования можно включить в схему выключатель, который будет прерывать подачу питания.
Возможно использование навесного монтажа. Однако это неудобно, поэтому лучше подготовить печатную плату.
Что такое «дБ SPL»?
Термин «дБ SPL» — это величина звукового давления (Sound Pressure Level, SPL), силы с которой акустические звуковые волны воздействуют на молекулы воздуха. Когда кто-то поет или говорит, самое сильное звуковое давление — около его рта, затем оно ослабевает по мере того, как звуковые волны удаляются от него.
Для справки, 0дБ SPL — это самый тихий звук, который нормальное ухо может различить, а 1дБ — наименьшее различимое человеком изменение уровня громкости. Например на расстоянии около метра уровень нормальной речи составляет 60дБ SPL, а кузнечный пресс громыхает на 120дБ SPL.
Акустическая волна может принимать разные частоты. У людей с нарушениями слуха может варьироваться от 16 Гц до примерно 20 кГц. Микрофон обычно записывает более узкий диапазон, например, 20 Гц-16 кГц. Это диапазон между максимальным и минимальным звуковым давлением микрофона. Параметр выражается в децибелах. Чем выше значение, тем лучше. Динамический диапазон рассчитывается как разница между максимальным звуковым давлением и уровнем шума, например 127 дБ – 12 дБ = 115 дБ.
Максимальный уровень звукового давления
В этом разница между выходным напряжением микрофона и шумом микрофона. Параметр, выраженный в децибелах. Более высокие значения более желательны. Указывает максимальный уровень звука, который может быть записан микрофоном с искажением не более 0, 5%. Параметр, обозначенный в децибелах.
Опорный эталонный уровень, виды
Децибел величина относительная. Ведь уровень электрического сигнала измеряется в разных единицах: dBm (дБмВт); dBu; dBV (дБВ); dBfs.
Не бойтесь, при сведении проекта эти непривычные единицы вам вряд ли понадобятся и необходимости разбираться в их различиях нет. Эти единицы встречаются в характеристиках аудиооборудования и представляют интерес, в первую очередь, для инженеров, которым эти данные нужны для согласования аппаратуры.
Если столько вариантов измерения, то как нам правильно измерить реальные физические величины вольты, ватты и др. Вот для этого и нужен опорный (эталонный) уровень.
Приведём пример. Так исторически сложилось, что за опорный уровень была принята величина мощности в 1 милливатт на нагрузке 600 Ом. А величина напряжения составляет:
В практике измерений используют следующие опорные (эталонные) уровни:
- dBu — опорное напряжение 0,775 В, соответствующее мощности 1 мВт на нагрузке 600 Ом. Например стандартизованный уровень сигнала для профессионального аудиооборудования составляет +4 dBu, т. е. 1,23 В;
- dBV (русское обозначение дБВ; встречается и обозначение dBm (дБм) — опорное напряжение 1 В на номинальной нагрузке (для бытовой техники обычно 47 кОм). Например стандартизированный уровень сигнала для бытового аудиооборудования составляет –10 dBV;
- dBfs — опорное напряжение соответствует полной шкале прибора. Например: «уровень записи составляет –6dBfs»; при аналого-цифровом преобразовании для линейного цифрового кода каждый разряд соответствует 6 дБ и максимальный возможный уровень записи равен 0 dBfs;
- dBA, dBB, dBC, dBD — опорные уровни выбраны на основе частотных характеристик «весовых фильтров» в соответствии с «кривыми равной громкости».
Наиболее распространённые уровни электрических сигналов:
- Стандартный «нулевой» уровень 0dB=0,775V;
- Ещё один часто встречаемый уровень +4dB=1,23V;
- В профессиональной аппаратуре +6dB=1,55V;
- В бытовой аппаратуре -10dB=0,25V (250 милливольт)
Принцип работы и особенности автономного микрофона
Принцип работы микрофона заключается в преобразовании звуковых волн в электрические импульсы. На следующем этапе специальные программы совершают обратную обработку, после чего пользователь оценивает дорожку. Как правило, частой проблемой во время записи выступают посторонние шумы. Избежать такого исхода довольно тяжело, так как даже в дорогостоящих микрофонах часто отсутствует устройство активного шумоподавления. Кроме того в процессе или после записи звук подлежит некоторым доработкам.
Программное подавление шума при использовании микрофона на компьютере
Фоновое шипение называют одной из распространенных проблем усиления микрофона даже при записи с помощью high-end микрофонов. Чтобы избавится от сторонних звуков, проводится очистка аудиодорожки. Однако сделать это без специальных программ будет невозможно. Для таких случаях среди профессионалов спросом пользуется Audacity и Adobe Audition.
Эквализация звука
Эквализация предназначена для корректировки выраженности звучания с учетом диапазона частот. К примеру, с помощью специального ПО пользователь на свое усмотрение задействует больше высоких или низких частот. В случае неудачной коррекции, программы поддерживают возврат к исходному варианту. Однако для получения профессионального звука подбирается свой способ для каждой ситуации.
Сжатие и нормализация
Сжатие предназначено для решения проблем в тех случаях, когда микрофон расположен близко к области рта пользователя. В этом случае запись получится не стабильной, о чем будет свидетельствовать помесь слишком тихих и громких частей.
Программа для улучшения звука микрофона в прямом эфире
Чтобы улучшить качество звука микрофона в режиме реального времени, профессионалы пользуются специальным ПО. Для примера назовём VB-Audio – бесплатную программу, которая предоставляет виртуальный канал, выступающий в качестве динамиков.
На что влияет
Меломаны ошибочно полагают, что громкость напрямую зависит от чувствительности, но это не верно (за исключением Sennheiser – чувствительность они приводят по отношению к мощности). И общепринятое понятие: «устройства с высоким сопротивлением играют тише, чем низкоомные при равной громкости телефона, и им требуется усилитель помощнее» неверно.
Для изменения мощности на выходе усилителя низкой частоты (УНЧ) регулируется подаваемое на него напряжение. А так как сопротивление – константа, изменяется и пропускаемый по нему ток (из закона Ома). Без увеличения уровня электрического тока значение напряжения также не повысить.
Как пример, модели линейки наушников Beyerdynamic, часть которых не выпускается, обладают чувствительностью 96 дБ/мВт и разным сопротивлением. Это означает, что для получения 96 дБ/мВт на каждое устройство нужен различный ток и напряжение.
Сопротивление, Ом | 32 | 80 | 600 |
Напряжение (мощность 1 мВт), мВ | 179 | 283 | 775 |
Ток (мощность 1 мВт), мА | 5,6 | 3,5 | 1,3 |
Для устройства с меньшим сопротивлением нужно низшее напряжение и максимальный ток, для высокоомных наушников картина противоположная.
Возвращаемся к напряжению на выходе усилителя: для смартфонов и иных гаджетов это в среднем 200…300 мВ – для высокоомных наушников этого недостаточно, они будут звучать тише, чем предусмотрено производителем по причине недостатка мощности усилителя.
При указании чувствительности относительно напряжения вырисовывается прямая зависимость с уровнем громкости.
Сопротивление, Ом | 32 | 80 | 600 |
Чувствительность, дБ/мВт | 96 | 96 | 96 |
Чувствительность, дБ/В | 111 | 107 | 98 |
В итоге:
- чувствительность правильно указывать относительно напряжения;
- чувствительность повышается со снижением полного сопротивления наушников;
- для смартфонов целесообразно покупать только низкоомные наушники;
- наушники для плееров берите высокоомные, но проверяйте их звучание до покупки.
Импеданс и чувствительность не всегда одинаково взаимосвязаны. Встречаются низкоомные модели с ортодинамическими излучателями, но низкой чувствительностью, например, MyST Ortophones: 77 дБ/мВт при 8 Ом.Второе исключение – высокоомные Koss Porta Pro: 60 Ом – 101 дБ/мВ – сочетаются со смартфоном, но при достаточной громкости ощущается нехватка усиления НЧ.
Чистота звука
Любители слушать музыку везде и постоянно знают, что более чистый и приятный звук издают высокоомные динамики. Если не погружаться в физические процессы, то звучат они чище, потому что усилитель подаёт меньше электрического тока, а значит, количество искажений снижается.
Какая чувствительность наушников лучше?
Для минимизации искажения звукового сигнала требуется правильное согласование параметров динамиков и источника сигнала: сопротивление последнего должно быть меньше 1/8 импеданса наушников. Смартфоны имеют сопротивление до 2 Ом, исходя из правила, для них целесообразно брать наушники с минимальным импендансом 16 Ом. Из-за ограничений по мощности усилителя при сопротивлении выше 50 Ом страдает проработка низкочастотного диапазона, ощущается недостаток громкости.
У плееров низшее выходное сопротивление и для них подходят динамики с импедансом до 120 Ом и даже больше. Устройства с характеристикой, значения которой начинаются с 250 Ом, используются преимущественно профессионалами (на студиях звукозаписи, радио и телевидении).
Динамический микрофон – как это работает
Динамические микрофоны – в отличие от емкостных моделей, они просты в сборке, а значит, и дешевы. Они состоят из тонкой и в то же время гибкой мембраны и связанной с ней катушки, расположенной в сильном магнитном поле, создаваемом магнитом.
Вибрации воздуха, создаваемые акустическими волнами, перемещают диафрагму и катушку, и, таким образом, на выводах катушки генерируется напряжение и, следовательно, ток с частотой, соответствующей частоте вибрации звуковых волн.
Динамические микрофоны не так чувствительны, как емкостные модели, но они гораздо более устойчивы как к механическим повреждениям и к неблагоприятным погодным условиям. Благодаря этим преимуществам вы можете использовать их на сцене независимо от того, состоится ли концерт в закрытом помещении или на улице.