¿Qué es un micrófono? ¿Cuáles son las principales categorías de micrófonos?
Contenidos
Clasificación de los micrófonos
Introducción a los tipos de micrófonos
Historia de los micrófonos
Principales indicadores técnicos de micrófonos
Precauciones al utilizar micrófonos
Mantenimiento de los micrófonos
Clasificación de los micrófonos
Existen muchos tipos de micrófonos:
1. Según el principio de conversión de energía, se puede dividir en micrófonos inductivos, capacitivos, electromagnéticos, piezoeléctricos y semiconductores;
2. Según la direccionalidad de las ondas sonoras recibidas, se puede dividir. En micrófonos no direccionales. Hay dos tipos: sexuales y direccionales. Los micrófonos direccionales incluyen cardioide, direccional fuerte y bidireccional.
3. Según el uso se puede dividir en estéreo, llamadas de corto alcance, micrófonos inalámbricos, etc.
Introducción a los tipos de micrófonos
Primero, el micrófono dinámico
Este es uno de los micrófonos más utilizados. Se compone principalmente de diafragma, bobina móvil, imán permanente y transformador elevador. Su principio de funcionamiento es que cuando una persona habla por el micrófono, el diafragma vibra de un lado a otro con el sonido, lo que hace que la bobina móvil corte líneas de fuerza magnéticas en el campo magnético. Según el principio de inducción electromagnética, la fuerza electromotriz de audio inducida se generará en ambos extremos de la bobina, completando así la conversión del sonido en electricidad. Para aumentar la fuerza electromotriz inducida por la salida y la impedancia del micrófono, se requiere un transformador elevador.
La invención tiene una estructura simple, una estructura estable, un uso conveniente y un bajo ruido inherente. Los primeros micrófonos dinámicos tenían baja sensibilidad y un rango de frecuencia estrecho. Con la madurez de la tecnología de fabricación, en los últimos años han aparecido muchos micrófonos dinámicos profesionales, con buenas características e indicadores técnicos, y son ampliamente utilizados en retransmisión de voz y sistemas de refuerzo de sonido.
Al captar voces humanas o del exterior, el viento y el flujo de aire cuando las personas hablan afectarán el diafragma del convertidor acústico a eléctrico, lo que provocará que el micrófono produzca mucho ruido e incluso impedirá que el diafragma de moverse libremente. En este momento, se necesita protección contra el viento. Eso es lo que hace el Hombre con Capucha. Consiste en una cubierta metálica de la carcasa y un cuerpo interno de esponja. La cubierta metálica puede resistir el impacto de fuerzas externas y proteger el micrófono se debilitará y evitará la entrada del flujo de aire. De esta manera, el movimiento del flujo de aire cuando la gente habla y el movimiento del flujo de aire del viento no afectarán el efecto de captación del sonido. Debido a que el sonido no es el movimiento direccional del flujo de aire, sino fluctuaciones mecánicas, la campana extractora lo afecta muy poco. Si hay vientos fuertes, la alteración en el flujo de aire puede ser significativa. En este momento, debe agregar una capa de dispositivo a prueba de viento (cesta a prueba de viento) a la carcasa del micrófono.
Además, la resistencia acústica, la malla de nailon y la cavidad resonante son todas medidas de tratamiento acústico establecidas por el micrófono para mejorar la calidad del sonido.
2. Micrófono de cinta de aluminio
Este también es un micrófono fabricado utilizando el principio de inducción electromagnética. Debido a su excelente calidad de sonido, fue ampliamente utilizado en campos profesionales antes de la década de 1960. Pero tiene un mayor inconveniente: es muy delicado y se daña fácilmente. Cuando utilice este tipo de micrófono, debe prestar mucha atención a las medidas a prueba de viento, de lo contrario, los sonidos fuertes como la fuerza y las bofetadas pueden dañar el micrófono. Por supuesto, no se puede utilizar para trabajos de captación de sonido en exteriores.
El motivo de esta característica es estructural. Se utilizan finas tiras de aluminio para reemplazar las bobinas de los micrófonos dinámicos. Cuando esta tira de aluminio vibra en un campo magnético, también puede inducir una corriente eléctrica. Esta tira de aluminio mide unos pocos centímetros de largo, entre 2 y 4 milímetros de ancho y sólo unas pocas micras de espesor. Es muy liviano y puede detectar y transmitir las características de vibración de las ondas sonoras, por lo que tiene buena calidad de sonido pero también es fácil de dañar.
El micrófono de cinta de aluminio no tiene diafragma, y su cinta de aluminio es a la vez diafragma y bobina. Su método de conducción sónica también es diferente del tipo de bobina móvil, es un tipo de conducción de doble cara. Cuando las ondas sonoras alcanzan diferentes distancias en ambos lados de la tira de aluminio, debido a diferentes fases, se puede causar una diferencia de presión sonora y la tira de aluminio vibrará debido a esta diferencia de presión sonora.
En tercer lugar, el micrófono de condensador
El micrófono de condensador es un micrófono con mejor rendimiento en la actualidad y su núcleo es un condensador. Hay tres tipos principales: tipo audio, tipo radiofrecuencia y tipo electret.
Los micrófonos de condensador funcionan cambiando la capacitancia. Se compone principalmente de diafragma, placa rígida, fuente de alimentación y resistencia de carga.
Su principio de funcionamiento es que cuando el diafragma se somete a la presión de ondas sonoras y vibra con diferentes presiones y frecuencias, la capacitancia entre las placas del diafragma cambia. Al mismo tiempo, la carga en la placa también cambia en consecuencia, de modo que la corriente en el circuito también cambia en consecuencia, y se emite el voltaje correspondiente en la resistencia de carga, completando así la conversión acústica a eléctrica.
Los micrófonos de condensador tienen las ventajas de un amplio ancho de banda, alta sensibilidad, baja distorsión y buena calidad de sonido, pero tienen estructuras complejas y costes elevados. Se utiliza principalmente para transmisiones, grabaciones y refuerzo de sonido de alta calidad. Cuatro. Micrófono de condensador Electret
Este micrófono funciona según el mismo principio que un micrófono de condensador, excepto que utiliza un material de PTFE como diafragma. Este material recibe el nombre de micrófono de condensador electret porque se somete a un tratamiento eléctrico especial para cargar permanentemente su superficie, reemplazando así la placa de electrodos del micrófono de condensador. Se caracteriza por su tamaño pequeño, rendimiento superior y facilidad de uso, y se utiliza ampliamente como micrófono incorporado en grabadoras de casetes.
5. Micrófono inalámbrico
El micrófono inalámbrico es en realidad un pequeño sistema de refuerzo de sonido. Consiste en un pequeño transmisor. El transmisor consta de un micrófono de condensador electret en miniatura, un circuito FM y una fuente de alimentación. Los micrófonos inalámbricos utilizan modulación de frecuencia para modular la señal, que se transmite a través de la corta abertura del micrófono. Según la normativa nacional, el rango de frecuencia de transmisión está entre 100 MHz y 120 MHz, y cada 2 MHz es un canal para evitar interferencias mutuas.
Los micrófonos y receptores inalámbricos deben corresponderse uno a uno y usarse juntos sin cometer errores. El receptor es un receptor de FM especial, pero una radio FM general también puede escuchar el sonido emitido por el micrófono inalámbrico, siempre que su frecuencia de sintonización esté ajustada a la frecuencia emitida por el micrófono inalámbrico.
Los micrófonos inalámbricos son de tamaño pequeño, fáciles de usar, tienen buena calidad de sonido, son inalámbricos entre el micrófono y el amplificador de potencia, se pueden mover libremente y tienen baja potencia de transmisión, por lo que han sido ampliamente utilizados en aulas, escenarios y rodajes de televisión.
La historia de los micrófonos
La historia de los micrófonos se remonta a finales del siglo XIX. Científicos como Alexander Graham Bell se dedicaron a encontrar mejores formas de captar el sonido. . Mejorar el último invento de la época: el teléfono. Durante este tiempo, inventaron el micrófono líquido y el micrófono de partículas de carbono. Estos micrófonos no son ideales, pero apenas se pueden utilizar.
En el siglo XX, los micrófonos cambiaron de resistivos a inductivos y capacitivos, y gradualmente se desarrollaron una gran cantidad de nuevas tecnologías de micrófonos, incluidos micrófonos de cinta de aluminio, bobina dinámica y otros, así como los ampliamente utilizados actualmente. Micrófonos de condensador y micrófonos electretos.
Los principales indicadores técnicos del micrófono
Primero, la sensibilidad
La sensibilidad del micrófono se refiere a la capacidad de conversión acústica a eléctrica del micrófono. El valor específico es: cuando una presión sonora de 10 Pascal actúa sobre el diafragma del micrófono, el micrófono se puede convertir en un voltaje de 1V, por lo que la sensibilidad del micrófono es 0dB. Se trata de un número muy elevado al que los micrófonos habituales no pueden llegar. Generalmente, la sensibilidad de los micrófonos comunes es de alrededor de -70 dB, los más altos rondan los -60 dB y los micrófonos profesionales de alta sensibilidad pueden alcanzar alrededor de -40 dB.
Los micrófonos altamente sensibles pueden captar sonidos más fuertes en las mismas condiciones, lo que puede reducir la carga sobre el postamplificador y lograr fácilmente una alta relación señal-ruido. Por supuesto, una salida excesiva de señal también debe considerar la resistencia del equipo posterior.
En segundo lugar, la direccionalidad
La directividad del micrófono es una de las características más importantes del micrófono. Se refiere a la diferencia de sensibilidad del micrófono a sonidos provenientes de diferentes direcciones. Este significado abstracto normalmente se puede expresar intuitivamente utilizando coordenadas polares.
Las coordenadas polares utilizan ángulos y distancias desde el centro para determinar cualquier punto en coordenadas. Al expresar la directividad del micrófono, equivale a colocar el micrófono en el punto O. El ángulo de 0 grados es la dirección positiva del micrófono (llamada dirección del eje principal en términos profesionales), y la distancia desde el punto O es la sensibilidad. Cuando se utilizan coordenadas polares, la longitud del ángulo de 0 grados en esta dirección se designa como 1, de modo que es fácil ver la diferencia de sensibilidad en otras direcciones. Si la sensibilidad en el ángulo de 20 grados es el 80% del ángulo de 0 grados, dibuje un punto con una longitud de 0,8 en el ángulo de 20 grados en las coordenadas si la sensibilidad en el ángulo de 90 grados es el 50% de; Para la sensibilidad del ángulo de 0 grados, dibuje un punto en el ángulo de 20 grados en las coordenadas. Dibuja un punto con una longitud de 0,5 en un ángulo de 90 grados. De la misma manera, puedes dibujar el valor de sensibilidad dentro de un ángulo de 360 grados. ángulo. Este es el diagrama de coordenadas polares de la directividad del micrófono.
Del mismo modo, si el patrón direccional es un círculo perfecto, significa que el micrófono tiene la misma sensibilidad sonora en todas las direcciones.
Tercero, efecto de proximidad
El efecto de corto alcance del micrófono es una característica del micrófono con método de transductor de diferencia de presión. Cuando este tipo de micrófono capta el sonido a corta distancia, su sensibilidad de baja frecuencia mejorará significativamente. Cuanto más cerca esté la distancia, mayor será la salida de baja frecuencia. Cuanto menor sea la frecuencia, más fuerte será el efecto de corto alcance.
El efecto de corto alcance destruye la buena respuesta de frecuencia del micrófono, es decir, la parte de baja frecuencia del campo sonoro original aumentará anormalmente después de pasar por este micrófono. De esta manera, para micrófonos cardioides y en forma de 8, la distancia de captación no puede ser demasiado cercana. Especialmente para la captación de instrumentos bajos, el sonido excesivo de baja frecuencia causará graves interferencias y destruirá el equilibrio de captación de toda la banda.
La solución es tener un interruptor de atenuación de bajas frecuencias en el micrófono. Cuando este interruptor está activado, el micrófono utiliza procesamiento de señal eléctrica para atenuar los componentes de graves en la señal de salida. Este interruptor generalmente se divide en tres niveles: apagado, música y voz. Los dos últimos a veces se abrevian como m y v. El primero representa música y no atenúa las señales de baja frecuencia, mientras que el segundo atenúa las señales de baja frecuencia.
¿Por qué el micrófono conserva el efecto de graves aunque tenga archivos de música? Esto se debe a que el efecto proximidad también tiene sus ventajas.
Según la investigación psicológica, las bandas de frecuencias altas y bajas del sonido harán que las personas se sientan "amables y dulces" si las frecuencias altas y bajas se atenúan adecuadamente, el sonido les dará una "sensación de distancia"; , sonoridad y penetración." Por eso, a algunos cantantes pop les gusta acercarse el micrófono a la boca para captar el sonido y lograr la atmósfera emocional que requiere el contenido de la canción.
Cuarto, relación señal-ruido
La relación señal-ruido de un micrófono se refiere a la relación entre el componente de señal y el componente de ruido cuando el micrófono lo emite.
Este es un indicador técnico importante del micrófono. Cuanto mayor sea la relación señal/ruido, mejor será la calidad del micrófono. Porque cuando el objeto captado es un sonido muy débil, durante la grabación y reproducción, para escuchar con claridad, se debe aumentar la reproducción. En este momento, un micrófono con una alta relación señal-ruido puede generar menos ruido y llevarlo al siguiente nivel.
Los micrófonos de alta sensibilidad pueden reducir el ruido del equipo amplificado posterior al escenario, pero los micrófonos de alta sensibilidad no pueden reducir el ruido de la señal de salida.
En resumen, esta es la relación: una alta relación señal-ruido puede reducir la salida de ruido del micrófono, mientras que una alta sensibilidad puede reducir el ruido generado por equipos posteriores debido a la amplificación.
Verbo (abreviatura de verbo) que registra la respuesta de frecuencia de amplitud
Bajo la acción de ondas sonoras de diferentes frecuencias, la sensibilidad del micrófono es diferente. Generalmente, la sensibilidad es mayor en frecuencias de audio de rango medio (como 1 kHz), pero la sensibilidad disminuye en frecuencias de audio bajas (como decenas de Hz) o frecuencias de audio altas (más de diez kHz). Según la sensibilidad de frecuencia media, el rango de frecuencia en el que la sensibilidad cae a un valor específico se denomina característica de frecuencia del micrófono. El método de expresión consiste en dibujar una curva de respuesta en frecuencia. Observe la suavidad de la curva y el rango de frecuencia dentro de más o menos 3 dB. Por ejemplo, si la respuesta de frecuencia de un micrófono es de 55 a 18 KHz, significa que la señal de salida de este micrófono cambia dentro de 3 dB en el rango de 55 a 18 KHz.
6. Impedancia de salida
Como se menciona en el sistema de antena, los micrófonos o cualquier otro dispositivo tienen problemas de impedancia de entrada y salida. La impedancia de salida del micrófono se divide en tres categorías: alta impedancia (10-20 kω); resistencia media (600 ω); en el caso de baja resistencia (200 ω), la impedancia de salida del micrófono afectará el modo de adaptación de impedancia de su mismo. conexión con dispositivos posteriores. Y en el caso de los micrófonos, los de alta impedancia son más susceptibles al ruido y los micrófonos profesionales suelen emitir señales con baja impedancia.
7. Presión sonora máxima
Una presión sonora excesiva provocará una mala calidad de captación del sonido y puede dañar el micrófono, por lo que el micrófono tiene un indicador técnico de "presión sonora máxima". Generalmente, este valor puede alcanzar más de 120 dB, lo que puede cumplir con los requisitos del trabajo general de captación de sonido. Sin embargo, para captadores de alta presión sonora (como motores a reacción, martillos de vapor, etc.), aún debe considerarlos. Para una captación extremadamente cercana, aunque la presión sonora de la fuente de sonido no es muy grande, puede volverse muy fuerte debido a la distancia cercana. Este indicador también debe considerarse en este momento.
Precauciones al usar micrófonos
A la hora de elegir un micrófono, debes considerar la selección en función de la ocasión de uso y los requisitos de calidad del sonido, combinados con las características de varios micrófonos.
Por ejemplo, la grabación y transmisión de alta calidad requiere principalmente una buena calidad de sonido, por lo que debe elegir micrófonos de condensador, micrófonos de cinta de aluminio o micrófonos dinámicos avanzados para la amplificación general, puede elegir micrófonos dinámicos comunes al hablar, el altavoz se mueve de vez en cuando; tiempo o está lejos del altavoz, como en el karaoke. Para cantar bien, debe elegir un micrófono unidireccional con menor sensibilidad para reducir la interferencia de ruido. Cabe señalar:
1. Coincidencia de impedancia
Cuando se utiliza un transmisor, la impedancia de salida del micrófono es la misma que la impedancia de entrada del amplificador, que es la mejor combinación. . Si la relación de desajuste es superior a 3:1, el efecto de transmisión se verá afectado. Por ejemplo, si se conecta un micrófono de 50 Ω a un amplificador con una impedancia de entrada de 150 Ω, aunque la salida se puede aumentar en casi 7 dB, los sonidos de alta y baja frecuencia se perderán significativamente.
2. Cable de conexión
El voltaje de salida del micrófono es muy bajo. Para evitar pérdidas e interferencias, los cables de conexión deben ser lo más cortos posible. Para micrófonos de alta calidad, debe elegir cables de aislamiento metálico trenzados de dos núcleos. Para micrófonos generales, puede utilizar cables de aislamiento metálico de un solo núcleo. La longitud de la línea de transmisión de un micrófono de alta impedancia no puede exceder los 5 metros; de lo contrario, los agudos se perderán significativamente. El cable de conexión del micrófono de baja impedancia se puede extender hasta 30~50 m.
3. Distancia de trabajo y efecto de proximidad
Normalmente la distancia de trabajo entre el micrófono y la boca es de 30cm~40cm. Si la distancia es demasiado grande, el eco aumentará y el ruido aumentará en consecuencia. Si la distancia de trabajo es demasiado corta, la señal se distorsionará debido a una señal fuerte y el sonido de baja frecuencia será demasiado pesado, lo que afectará la claridad del habla. Esto se debe a que los micrófonos direccionales tienen un "efecto de proximidad", es decir, los sonidos de baja frecuencia mejorarán significativamente cuando se reproduzcan a corta distancia. Sin embargo, ¿a veces los cantantes utilizan deliberadamente el "efecto de proximidad"? "Haz que el efecto del canto sea más hermoso y agradable".
4. Ángulo entre la fuente de sonido y el micrófono
Cada micrófono tiene su ángulo efectivo. En términos generales, la fuente de sonido debe apuntar a la línea central del micrófono. Cuanto mayor sea el ángulo de desviación entre los dos, mayor será la pérdida de agudos. A veces, al utilizar el micrófono, se escucha un sonido "retumbante". Esto se puede aliviar desviando el micrófono en algún ángulo.
5. Posición y altura del micrófono
Al amplificar, no acerque ni apunte el micrófono al altavoz primero, de lo contrario provocará aullidos.
La altura del micrófono debe depender de la altura de la fuente de sonido. Si una persona habla o varias personas cantan, la altura del micrófono debe ser acorde con la boca del cantante. Cuando hay muchas personas, el micrófono debe colocarse a una altura promedio y las posiciones de los cantantes, acompañantes y diversos instrumentos en el equipo deben distribuirse de manera razonable, no hacer que el sonido sea demasiado alto o demasiado bajo. dentro del ángulo efectivo del micrófono. Si hay un cantante principal u orquesta, se debe colocar un micrófono exclusivo si es necesario.
Cuando es necesario utilizar varios micrófonos al mismo tiempo, se puede utilizar la conexión en paralelo, pero hay que prestar atención a los problemas de fase de varios micrófonos. Solo cuando las fases sean consistentes se pueden conectar en paralelo; de lo contrario, interferirán entre sí, reducirán la salida y causarán distorsión de salida. No utilice micrófonos de diferentes modelos e impedancias en paralelo, porque los micrófonos de alta impedancia están en cortocircuito y el voltaje de salida es muy bajo. Por lo general, los micrófonos se utilizan directamente en paralelo y el efecto no es tan bueno como el de un solo micrófono.
Si se utilizan varios micrófonos para el discurso de una persona al mismo tiempo, es mejor elegir el mismo modelo en lugar de dividirlos en varios lugares para diferentes propósitos. De lo contrario, el tono del discurso cambiará debido a cambios en la posición o ángulo del hablante.
Se debe prestar atención al utilizar micrófonos inalámbricos:
(1) Elija la ubicación para colocar el receptor para evitar "puntos muertos".
(2) Al recibir, ajuste el ángulo de la antena receptora, ajuste la frecuencia y ajuste el volumen para que esté en las mejores condiciones.
(3) La antena del micrófono inalámbrico debe caer de forma natural y quedar expuesta fuera de la ropa.
(4) Evite que se invierta la polaridad de la batería y retírela inmediatamente después de su uso.
Algunos micrófonos (como los micrófonos de condensador electret y los micrófonos inalámbricos) funcionan con baterías. Si el voltaje cae, la sensibilidad disminuye y la distorsión aumenta. Entonces, cuando el sonido empeore, verifique el voltaje de la batería, apague el interruptor de encendido cuando el micrófono no esté en uso y retire la batería cuando no lo use durante un período prolongado.
Mantenimiento del micrófono
Las partes más frágiles del micrófono son el diafragma y la bobina.
Para poder transmitir bien las vibraciones sonoras se ha diseñado cuidadosamente la forma del diafragma, con muchas ondulaciones en la superficie. Y para un buen rendimiento de vibración, generalmente son muy delgados para ser livianos y tener poca inercia. Una fuerza externa demasiado fuerte puede deformar y dañar fácilmente el micrófono, lo que reducirá la calidad del micrófono y dañará por completo la capacidad de captación de sonido del micrófono.
Para el trabajo profesional, la calidad de captación del sonido es muy alta, por lo que es muy importante proteger el micrófono.
Lo mismo ocurre con la bobina de un micrófono dinámico, porque necesita vibrar libremente en el estrecho espacio del imán, para que su posición de equilibrio no sea destruida por fuerzas externas. Su deformación y descamación son difíciles de reparar. Por tanto, el primer punto del mantenimiento del micrófono es evitar vibraciones fuertes y golpes por soplado durante su uso.
Para transmitir mejor la información del sonido, el micrófono tiene una cavidad de resonancia acústica precisa. Hay algunos pequeños orificios en la cavidad que se comunican con el mundo exterior para cumplir con algunos requisitos de diseño acústico (por ejemplo, un cardioide). El micrófono tiene un canal de sonido, de modo que el sonido pasa por la parte posterior del diafragma) para que estos canales no puedan bloquearse artificialmente durante el uso. Los errores comunes de uso incluyen: bolsa de tela y método incorrecto de sujeción de la mano.
Lo más importante para conservar el micrófono es protegerlo de la humedad y el polvo. Especialmente los micrófonos de condensador deben almacenarse en una caja seca en climas húmedos. La humedad en la caja no debe ser ni demasiado alta ni demasiado baja.
Apaga el interruptor de encendido cuando el micrófono no esté en uso y retira la batería cuando no lo uses durante un tiempo prolongado.