|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Micro hiện đại và ứng dụng của chúng Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Âm thanh Micro là một thuộc tính không thể thiếu của các hệ thống tăng cường âm thanh, thiết bị ghi âm nghiệp dư và chuyên nghiệp, các phòng thu phát thanh, truyền hình. Với sự phát triển của các hệ thống đa phương tiện, nó đã trở thành một thành phần bên ngoài tiêu chuẩn cho nhiều máy tính ngày nay. Bài viết này nói về thiết kế của micro, các đặc điểm quan trọng nhất của chúng và cách chọn micro tối ưu cho các điều kiện ứng dụng cụ thể. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cố gắng mô tả cách tiếp cận chung để chọn micrô dựa trên cấu trúc và mục đích bên trong của nó, cũng như trả lời một số câu hỏi có thể nảy sinh đối với những người đam mê ghi âm và đơn giản là bất kỳ ai không có kiến thức đặc biệt trong lĩnh vực này. Để làm điều này, bằng cách mô tả các kiểu dáng và chủng loại khác nhau của chúng, chúng tôi sẽ đưa ra ví dụ về cả mẫu mã trong và ngoài nước. Micrô là gì? Micro là một thiết bị điện âm có chức năng chuyển đổi các rung động âm thanh của không khí thành tín hiệu điện. Đây là liên kết đầu tiên của bất kỳ đường dẫn ghi âm, khuếch đại âm thanh hoặc giao tiếp giọng nói nào. Đặc điểm và điều kiện hoạt động của nó quyết định phần lớn chất lượng tín hiệu trên toàn bộ đường dẫn. Nhiều loại biến dạng của tín hiệu âm thanh (phi tuyến tính, nhất thời, đặc điểm truyền điều kiện âm thanh và phối cảnh) và các loại nhiễu khác nhau (gió, rung, âm thanh) thường không thể được loại bỏ bằng quá trình xử lý tín hiệu tiếp theo mà không làm suy giảm đáng kể các thành phần hữu ích. Trong micrô, khi rung động âm thanh được chuyển đổi thành tín hiệu điện, nhiều quá trình vật lý liên quan đến nhau sẽ xảy ra. Theo đó, micrô có thể được coi là một loạt các đơn vị chức năng. Liên kết đầu tiên là âm thanh, một máy thu sóng âm thanh. Áp suất âm thanh (rung động) do nguồn âm thanh tạo ra sẽ tác động lên đầu vào âm thanh (hoặc các đầu vào). Do sự tương tác giữa máy thu và trường âm thanh, một lực cơ học được hình thành, tùy thuộc vào tần số của tín hiệu âm thanh, kích thước và hình dạng của thân micrô và đầu vào âm thanh của nó, khoảng cách giữa chúng, góc của tần suất của sóng âm so với trục âm thanh của micrô và bản chất của trường âm thanh. Loại máy thu xác định một tham số quan trọng như đặc tính định hướng (DC). Liên kết thứ hai là âm cơ học, nó dùng để khớp, trong một dải tần số nhất định, lực do máy thu tạo ra với độ lớn của tốc độ dao động (đối với micrô động) hoặc độ dịch chuyển (đối với micrô tụ điện) của phần tử chuyển động của đầu dò micro cơ điện. Các thuộc tính của liên kết này được xác định bởi vị trí tương đối, kích thước và sự phụ thuộc tần số của các phần tử cơ âm có trong nó, về mặt cấu trúc thể hiện các khoảng trống, khe, lỗ, khối lượng, phần tử xốp khác nhau nằm bên trong vỏ micrô. Liên kết này xác định đáp ứng độ nhạy tần số (FSR) của micrô và giúp ích đáng kể cho việc hình thành CN ở dải tần rộng. Liên kết thứ ba, cơ điện, là một bộ chuyển đổi cơ điện hoạt động trong micrô ở chế độ máy phát và chuyển đổi rung động cơ học của một phần tử chuyển động (tốc độ hoặc độ dịch chuyển của nó) thành lực điện động (EMF). Hiệu suất của bộ chuyển đổi được đặc trưng bởi hệ số ghép điện cơ. Đầu dò xác định độ nhạy của micro. Liên kết thứ tư là điện. Nó thực hiện chức năng kết hợp đầu dò với thiết bị khuếch đại tiếp theo (ví dụ: trong micrô tụ, nó khớp điện dung cao của viên nang với đầu vào có trở kháng tương đối thấp của thiết bị khuếch đại tiếp theo). Ở một số kiểu micrô, liên kết điện cũng điều chỉnh phản hồi tần số của micrô. Các loại máy thu và đầu dò là các yếu tố xác định của micrô. Các liên kết âm cơ và điện là các đơn vị phù hợp, nhiệm vụ chính của chúng là đảm bảo tổn thất tối thiểu tín hiệu hữu ích và đạt được đáp ứng tần số cần thiết của tín hiệu đầu ra. Micro thường được phân loại theo 3 tiêu chí chính: loại máy thu, loại đầu dò và mục đích sử dụng (điều kiện hoạt động). Micro được phân loại như thế nào? Loại máy thu xác định một trong những đặc điểm chính của micrô - đặc tính định hướng. Đặc tính định hướng là sự phụ thuộc của độ nhạy micrô ở tần số nhất định vào góc tới của sóng âm. Dựa trên loại máy thu, micrô được chia thành các nhóm sau. Máy thu áp suất (không định hướng, “thứ tự 0”, “tròn”). Ở họ, âm thanh chỉ ảnh hưởng đến phần tử chuyển động (màng, màng) từ một phía. Kết quả là, ở tần số thấp và trung bình, nơi kích thước của micrô nhỏ so với bước sóng âm thanh, độ nhạy của micrô thực tế không thay đổi ở các góc tới âm thanh khác nhau. Máy thu chênh lệch áp suất hoặc gradient (định hướng). Chúng có hai loại: Sự khác biệt về hình dạng CV của máy thu một chiều được xác định bởi cả mức độ không đối xứng của đầu vào và độ lớn của các tham số cơ-âm của cấu trúc bên trong của liên kết cơ-âm. Các đặc tính định hướng (sơ đồ) của các loại máy thu này được trình bày bằng đồ họa trong Hình 1. XNUMX.
Đặc điểm độ nhạy của micrô: 1 - đa hướng (không định hướng), 2 - hai chiều, 3-5 - cardioid Trong bộ lễ phục. Hình 2 thể hiện sơ đồ nguyên lý cấu tạo của micrô đa hướng (a), hai chiều (b) và một chiều (c).
Micrô kết hợp hoặc micrô có CV thay đổi đôi khi được phân loại vào một nhóm đặc biệt. Ở những micrô này, bạn có thể thu được hầu hết mọi CN từ dòng micrô này (xem Hình 1) bằng cách kết hợp tín hiệu điện từ hai máy thu - đa hướng (đường cong 1) và hai chiều (đường cong 2) hoặc từ hai viên micrô hình tim quay 180 o ( kết hợp bằng điện), cũng như bằng cách thay đổi điện áp phân cực trên các nửa của điện cực cố định hoặc màng trong micrô ngưng tụ màng kép. Một nhóm đặc biệt được đại diện bởi các micrô có tính định hướng cao, được sử dụng trong trường hợp không thể đến gần nguồn tín hiệu hữu ích. CN cấp tính được thực hiện ở họ theo nhiều cách khác nhau. “Bigradient” hoặc “bicardioid” (gradient bậc hai) là micrô bao gồm hai viên nang giống hệt nhau, cách đều nhau về mặt không gian và được đặt đồng trục với một CN hình số 8 hoặc “cardioid” được kết nối ngược pha. Dải tần số của các máy thu như vậy là vô cùng hạn chế. Loại phổ biến nhất trong số các micrô có tính định hướng cao là micrô “sóng di chuyển” (nhiễu), bao gồm một ống có lỗ hoặc khe, ở đầu phía sau có một hộp micrô đa hướng hoặc một hướng (Hình 3).
Các lỗ (khe) trong ống được phủ bằng vải hoặc vật liệu xốp, khả năng cản âm của chúng tăng lên khi nó đến gần viên nang. Sự trầm trọng của CN xảy ra do sự can thiệp của một phần sóng âm đi qua các lỗ của ống. Khi mặt trước âm thanh di chuyển song song với trục của ống, tất cả các sóng một phần sẽ đến phần tử chuyển động đồng thời, cùng pha. Khi âm thanh truyền theo một góc so với trục, các sóng này truyền tới viên nang với độ trễ khác nhau, được xác định bởi khoảng cách từ lỗ tương ứng đến viên nang, và xảy ra sự bù một phần hoặc toàn bộ áp suất tác động lên phần tử chuyển động. Sự gia tăng đáng kể của CN trong các micrô như vậy bắt đầu ở tần số trong đó chiều dài của ống lớn hơn một nửa chiều dài của sóng âm; Với tần suất ngày càng tăng, CN càng trở nên tồi tệ hơn. Do đó, ngay cả với chiều dài đáng kể của những micrô như vậy, có thể đạt tới một mét hoặc thậm chí hơn, CN ở tần số dưới 150...200 Hz chỉ được xác định bởi viên nang và thường gần với cardioid hoặc siêu âm. Loại micro có tính định hướng cao thứ ba, thực sự phổ biến là micro phản xạ. Trong những micrô này, một hộp chứa CN đa hướng hoặc một chiều được đặt ở tiêu điểm của gương phản xạ parabol (Hình 4).
Trong trường hợp này, do đặc tính của parabol, sóng âm sau khi phản xạ sẽ tập trung tại tiêu điểm của parabol, tại vị trí của phần tử chuyển động của viên nang và truyền đến nó cùng pha. Sóng âm tới một góc so với trục parabol sẽ bị bộ phản xạ phân tán mà không chạm tới micrô. Trong hệ thống phản xạ, CN thậm chí còn phụ thuộc tần số nhiều hơn so với hệ thống giao thoa và thay đổi từ thực tế không định hướng ở tần số thấp (với đường kính phản xạ nhỏ hơn bước sóng âm thanh) đến thùy hẹp ở tần số cao. Đáp ứng tần số của những micrô như vậy tăng lên ở tần số cao với độ dốc khoảng 6 dB trên mỗi quãng tám, tần số này thường được bù bằng điện hoặc bằng thiết kế viên nang đặc biệt. Micro được chia thành những nhóm nào dựa trên loại đầu dò? Dựa trên loại đầu dò điện cơ, micro được chia thành carbon, điện từ, áp điện, điện động (động) và tụ điện (tĩnh điện). Trong các micrô chuyên nghiệp (ngoại trừ micrô dùng để liên lạc và thu âm trong vận chuyển), hai loại bộ chuyển đổi cuối cùng thường được sử dụng. Vì vậy, chúng ta hãy xem xét chúng chi tiết hơn. Ngược lại, micro động được chia thành cuộn dây và dải băng. Cấu trúc đơn giản nhất của chúng được thể hiện dưới dạng sơ đồ trong Hình 5. 0,4 (a và b tương ứng). Trong tùy chọn đầu tiên, một cuộn dây không khung hình trụ (thường là hai và ít phổ biến hơn là bốn lớp) được đặt trong một khe hình khuyên của mạch từ, trong đó tạo ra từ trường đều theo hướng xuyên tâm. Cuộn dây được dán vào một màng ngăn hình vòm với một vòng đệm dạng sóng có tác dụng như một hệ thống treo. Khi màng ngăn (làm bằng vật liệu polyme) dao động dưới tác dụng của áp suất âm thanh, dây cuộn dây đi qua từ trường của khe hở (chiều rộng của nó thường là 0,6...20 mm) và một lực điện động được tạo ra trong cuộn dây. . Nam châm vĩnh cửu của micro được làm bằng vật liệu đặc biệt có lực cảm ứng dư và lực cưỡng bức cao. Giá trị điện trở hoạt động của cuộn dây như vậy trong các mô hình khác nhau thường nằm trong khoảng từ 600...XNUMX Ohms.
a) micro động b) micro ruy băng 1 - màng ngăn hình vòm có cổ gấp nếp, 2 - cuộn dây hình trụ, 3 - nam châm, 4 - mạch từ, 5 - băng giấy bạc, 6 - khe hở từ Theo quy định, micrô có loại đầu dò này được chế tạo đa hướng hoặc có hướng một chiều. Trong trường hợp thứ hai, các lỗ được mở trên thân hệ thống từ tính, được bịt kín bằng lụa hoặc vật liệu xốp khác để thực hiện khả năng kháng âm tích cực ở đầu vào thứ hai. Để mở rộng phạm vi tới tần số thấp, những micrô như vậy thường sử dụng các khối đóng bổ sung được kết nối bên trong với nam châm thông qua các ống và lỗ ở các phần khác nhau. Một ví dụ về micrô gia dụng như vậy là micrô đa hướng MD-83, cũng như micrô MD-97 và MD-91 với tính năng định hướng một chiều - dành cho hệ thống khuếch đại âm thanh giọng nói, hiện được sản xuất bởi Mikrofon-M LLC (St. Petersburg) . Để bù nhiễu điện từ (nền AC), micrô cuộn dây thường bao gồm một cuộn dây antiphon nối tiếp với cuộn dây giọng nói, thường được quấn trên hệ thống từ tính. Các cuộn dây được bật theo cách sao cho điện áp nền sinh ra trên chúng, được kích thích ở cả hai cuộn dây, được bù trừ lẫn nhau. Trong bộ chuyển đổi ruy băng (Hình 5, b), một dải ruy băng kim loại (thường là nhôm) tôn (để đảm bảo tính linh hoạt cao hơn) dày vài micron được sử dụng làm bộ phận chuyển động, được đặt trong từ trường giữa các đầu cực của nam châm vĩnh cửu, khoảng cách giữa chúng thường là khoảng 1,5...2 mm. Dải băng vừa đóng vai trò là dây dẫn dòng điện vừa là hệ thống đầu dò di động. Với loại đầu dò này, micrô có CN “hình số tám” (do tính đối xứng hoàn toàn của đầu dò), không định hướng (có mê cung âm thanh bao phủ một bên của dải băng) và ít thường xuyên hơn - một chiều thường được thực hiện. Dải băng, không giống như cuộn dây, có điện trở cực thấp khoảng 0,1...0,3 Ohm và điện áp tín hiệu ở đầu ra của nó chỉ là 20...30 µV ở áp suất 1 Pa, tương đương với cường độ điện áp nhiễu tĩnh điện trong cáp micro. Do đó, điện áp do dải băng tạo ra trước tiên được tăng lên bằng cách sử dụng một máy biến áp tăng áp đặt trong vỏ micrô trong màn hình cố định. Các kỹ sư âm thanh lưu ý đến sự tự nhiên, mềm mại và trong trẻo trong quá trình truyền âm sắc của nhiều nhạc cụ, đặc biệt là dây và chũm chọe, đặc biệt dành cho micro ruy băng. Điều này được giải thích bởi độ nhẹ của phần tử chuyển động - dải băng, và do đó, độ biến dạng thoáng qua thấp. Về mặt lý thuyết, người ta cũng có thể sử dụng bộ chuyển đổi chỉnh hình trong micro động, nhưng cho đến nay nó vẫn chưa tìm thấy ứng dụng trong các mẫu micro được sản xuất thương mại. Vì vậy, không có ích gì khi tập trung vào thiết kế của nó ở đây. Micrô ngưng tụ (tĩnh điện) (CM) có hai điện cực - có thể di chuyển và cố định, tạo thành các tấm của tụ điện (Hình 6). Điện cực chuyển động là một màng làm bằng lá kim loại hoặc màng polymer kim loại dày vài micron. Dưới tác động của áp suất âm thanh, nó dao động so với điện cực đứng yên, dẫn đến sự thay đổi điện dung của viên nang (tụ điện) so với trạng thái nghỉ. Trong CM, độ lớn của sự thay đổi điện dung và do đó tín hiệu điện đầu ra phải tương ứng với áp suất âm thanh. Mức độ mà điện áp đầu ra phù hợp với áp suất âm thanh về biên độ và tần số sẽ xác định đáp ứng tần số và dải động của một micrô cụ thể. Một phần không thể thiếu của bất kỳ CM nào là bộ phận phù hợp với trở kháng điện của bộ chuyển đổi với thiết bị khuếch đại tiếp theo. Liên kết điện này của CM có thể thuộc loại tần số cao và tần số thấp. Với loại chuyển đổi tần số cao, viên nang CM được kết nối với mạch mạch máy phát tần số cao (ở mức vài MHz). Trong trường hợp này, tín hiệu RF sẽ được điều chế tần số và chỉ sau khi giải điều chế, tín hiệu tần số âm thanh mới được hình thành. Việc bao gồm viên nang này không yêu cầu điện áp phân cực; nó được đặc trưng bởi mức độ ồn của chính micrô thấp. Tuy nhiên, mạch tần số cao trong micrô vẫn chưa được sử dụng rộng rãi, chủ yếu là do khó ổn định tần số và hiếm khi được tìm thấy trong các mẫu micrô dải âm thanh công nghiệp. Trong phần trình bày sâu hơn về nguyên lý hoạt động và các loại CM, chúng tôi muốn nói đến CM có liên kết tần số thấp, bao gồm hầu hết các mẫu CM hiện đại. Trong đó, sự chuyển đổi áp suất âm thanh thành tín hiệu điện xảy ra với sự phân cực bên ngoài hoặc bên trong (electret). CM trong hệ thống có độ phân cực ngoài (Hình 6) hình thành từ các điện cực một tụ điện phẳng có công suất 10...100 pF với khe hở không khí là 20...40 μm, thông qua điện trở cỡ 0,5...2 GOhm, được sạc từ nguồn điện áp bên ngoài UП. Khi màng dao động dưới tác dụng của áp suất âm thanh hoặc chênh lệch áp suất, điện tích trên các bản không đổi do hằng số thời gian lớn của mạch RC. Độ lớn của thành phần điện áp xoay chiều do sự dao động của màng và sự thay đổi điện dung tương ứng tỷ lệ thuận với sự dịch chuyển của màng.
a) micrô đa hướng: b) micrô hai chiều 1 - màng kim loại, 2 - miếng cách điện đã hiệu chuẩn, 3 - điện cực cố định Khoảng hai mươi năm trước, cả ở nước ngoài và ở nước ta, việc sản xuất công nghiệp micro điện dung tụ điện đã bắt đầu, không cần nguồn điện áp phân cực bên ngoài; họ sử dụng một màng điện cực polymer, được kim loại hóa ở bên ngoài, làm màng. Màng này được phân cực bằng một trong những phương pháp đã biết và có đặc tính duy trì điện tích bề mặt không đổi trong thời gian dài. Vì vậy, thay vì nguồn bên ngoài, nguồn bên trong được sử dụng. Mặt khác, hoạt động của bộ chuyển đổi như vậy về cơ bản không khác gì CM thông thường. Một số micrô tụ điện đơn hướng và đa hướng đã được phát triển tại NIIRPA vào đầu những năm 80, nhưng hầu hết chúng hiện đã ngừng sản xuất vì nhiều lý do. Gần đây, khi phát triển các mẫu micro mới, vật liệu điện tử được áp dụng theo cách này hay cách khác vào điện cực cố định, điều này cho phép sử dụng màng kim loại và polymer mỏng hơn làm màng, có thông số cơ học cao hơn đáng kể so với màng điện. Điều này cho phép, với cùng độ nhạy của viên nang, có phạm vi tần số thu định hướng danh định rộng hơn, mở rộng cả về phía thấp (do giảm độ dày và do đó độ cứng uốn của màng) và về phía cao (do giảm khối lượng của màng) tần số âm thanh. Để làm ví dụ về những chiếc micrô chuyên nghiệp như vậy, người ta có thể kể đến micrô điện tử màng đơn cardioid MKE-13M (Microfon-M), do các doanh nghiệp ở St. Petersburg sản xuất và micrô cài áo đa hướng MKE-400 (Nevaton), không thua kém gì về đặc điểm của chúng so với các mẫu tốt nhất của các công ty nước ngoài (bao gồm CM có nguồn điện áp bên ngoài) và phổ biến hơn ở các studio ở Tây Âu hơn là ở Nga.
a) micrô màng đơn: b) micrô màng đôi 1 - màng 2 - điện cực cố định 3 - khe hở không khí 4-5 - lỗ cho kênh âm thanh 6 - vòng cách điện 7 - miếng đệm được hiệu chỉnh Một thiết kế đơn giản của viên nang KM được thể hiện trong hình. 7. Từ các hình vẽ, có thể thấy rõ rằng micrô tụ điện một màng (màng loa nhỏ), với sự lựa chọn thông số thiết kế phù hợp, có thể là một chiều (Hình 7,a), không định hướng (trong trường hợp này, khe 7 phải được đóng lại), cũng như hai chiều ( Hình 7, b). Trong micrô màng đôi (DCM hoặc màng loa đôi lớn), cả hai màng đều có thể hoạt động bằng điện (Hình 7b). Không đi sâu vào chi tiết về tính chất vật lý của các quá trình xảy ra trong DCM, có thể tìm thấy trong tài liệu chuyên ngành, chúng ta có thể nói rằng mỗi nửa của viên nang DCM, theo thuật ngữ cơ học âm thanh, là một micrô riêng biệt có đặc tính định hướng cardioid , đầu vào âm thanh thứ hai không được thực hiện qua khe, như trong micrô màng đơn và qua màng thứ hai (đối diện), và độ nhạy tối đa của các micrô này được xoay 180°. Micrô như vậy còn được gọi là micrô kết hợp âm học. Ngoài âm thanh, DCM còn thực hiện kết hợp điện. Do đó, bằng cách đặt điện áp phân cực vào một trong các màng (hoạt động) và rút ngắn màng thứ hai (thụ động) đến điện cực tĩnh, có thể thu được, với sự lựa chọn chính xác các tham số thiết kế, một micrô có CV một mặt gần với cardioid. Khi đặt một điện áp phân cực có độ lớn và dấu bằng nhau vào màng thứ hai, chúng ta thu được một micrô đa hướng. Khi đặt một điện áp phân cực có cường độ bằng nhau và ngược dấu vào màng thứ hai, chúng ta thu được tính định hướng hai chiều (“hình số tám”). Trong các trường hợp trung gian, nếu cần, bạn có thể lấy bất kỳ CN nào (xem Hình 1). Ví dụ về các micrô có CN có thể chuyển đổi như vậy bao gồm C414B-ULS (AKG), U87i và U89i (Neumann), cũng như MK51 nội địa (Nevaton). Các đặc điểm và thông số chính của micrô được dùng làm tiêu chí để lựa chọn là gì và tại sao? Khi chọn micrô cho các điều kiện hoạt động nhất định, cần phải tính đến toàn bộ các yêu cầu kỹ thuật và vận hành, dựa trên các tính năng cụ thể của việc sử dụng chúng. Về vấn đề này, cần phải hiểu rõ ràng những đặc tính kỹ thuật của micro quyết định điều gì. Các đặc tính kỹ thuật chính phải được tính đến khi chọn micrô như sau: 1. Dải tần danh nghĩa, cùng với sự không đồng đều của đáp ứng tần số độ nhạy, được đo bằng dB, đóng vai trò là tiêu chí để truyền chính xác phổ của tín hiệu hữu ích. 2. Độ nhạy trường tự do, thường được chuẩn hóa ở tần số 1000 Hz và được đo bằng mV/Pa, cũng như thông số liên quan đến giá trị này - mức áp suất âm thanh tương đương (đối với CM), do tiếng ồn của chính micrô và được chuẩn hóa theo dB so với mức 2: ro= 10x5-XNUMX Pa. Vì bất kỳ hệ thống khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu nào cũng luôn chứa tiếng ồn riêng và micrô là liên kết ban đầu của hệ thống đó nên cường độ của tín hiệu hữu ích mà nó tạo ra sẽ xác định tỷ lệ “tín hiệu/nhiễu nội tại” của toàn bộ hệ thống. Vì vậy, việc giảm độ nhạy của micro là một yếu tố không mong muốn. Cũng cần lưu ý rằng mong muốn tăng độ rộng của dải tần do micrô tái tạo sẽ dẫn đến giảm giá trị tuyệt đối của độ nhạy của nó. Mặt khác, dải tần của micrô càng rộng thì càng khó có được CN ổn định trong giới hạn của nó. 3. Đặc tính định hướng xác định độ chọn lọc không gian, tức là độ rộng của góc đặc trong đó tín hiệu âm thanh hữu ích không có độ chênh lệch biên độ đáng kể. CN, ở một khoảng cách cố định tính từ nguồn tín hiệu hữu ích, sẽ xác định tỷ lệ “tín hiệu hữu ích/nhiễu âm thanh” ở khoảng cách tương đối gần với nguồn tín hiệu hữu ích, tức là trong bán kính tiếng vang. Liên quan chặt chẽ đến CN là khái niệm hệ số định hướng, hệ số này xác định các đặc tính định hướng của micrô trong trường xa (so với nguồn). Độ nhạy của nó đối với nguồn âm thanh hữu ích nằm dọc theo trục của micrô cao hơn nhiều lần so với các nguồn gây nhiễu phân bố xung quanh micrô (đến trường khuếch tán), hay nói cách khác, có cùng tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm ở đầu vào micrô, micrô định hướng có thể được đặt cách xa nguồn hữu ích hơn nhiều lần so với micrô đa hướng. Theo một cách gần đúng nào đó, chúng ta có thể giả định rằng một micrô đa hướng có kích thước ngang nhỏ (so với bước sóng âm thanh) nhận biết tín hiệu hữu ích khá chính xác ở một góc cố định 150...180°. Với kích thước lớn hơn của micrô đa hướng, CV của nó phụ thuộc nhiều vào tần số, thu hẹp đáng kể ở tần số cao, do đó, góc phủ sóng trong trường hợp này không thể được coi là lớn hơn 90°. Đối với micrô cardioid có tần số HF không đổi, góc phủ sóng là 120°, đối với micrô siêu cardioid - 90°, hypercardioid - 60°, định hướng hai bên (với HF hình số tám), góc phủ sóng là 60° trên mỗi bên. Cũng rất hữu ích (ví dụ: để tính toán hệ thống tăng cường âm thanh) khi biết rằng hệ số định hướng (của micrô có CN “vòng tròn” và “hình 1” là 4, với CN “hypercardioid” - 3,7, “supercardioid” - 3 , “cardioid” - 5 và đối với micrô có tính định hướng cao trong phạm vi trung bình, nó có thể đạt tới 7-XNUMX. 4. Mức áp suất âm thanh tối đa, tính bằng dB so với po = 2x10-5 Pa, là mức mà tại đó hệ số méo hài không vượt quá 0,5% hoặc giá trị khác được quy định trong tài liệu kỹ thuật. Tham số này hiển thị các giới hạn tuyến tính của đáp ứng biên độ của micrô và cùng với mức độ nhiễu của chính nó, xác định phạm vi động của micrô và do đó toàn bộ đường dẫn. 5. Mô đun tổng điện trở (trở kháng), tính bằng Ohms, thường được chuẩn hóa ở tần số 1000 Hz, xác định độ lớn của tải (trở kháng đầu vào của bộ khuếch đại hoặc điều khiển từ xa) mà micrô hoạt động. Theo quy định, để tránh mất tín hiệu hữu ích, giá trị tải phải vượt quá trở kháng micrô từ 5-10 lần trên toàn bộ dải tần. 6. Kích thước tổng thể, trọng lượng, loại đầu nối và các đặc điểm thiết kế khác cho phép chúng tôi đánh giá khả năng sử dụng micrô trong một số điều kiện nhất định. Toàn bộ các yêu cầu đối với một micrô cụ thể được xác định bởi mục đích của nó. Micro được chia thành những nhóm nào theo mục đích? Dựa trên mục đích của chúng, micro được chia thành ba nhóm lớn:
Micro chuyên nghiệp cũng khác nhau đáng kể về mục đích:
Ngoài ra, micrô có sự khác biệt lớn về thiết kế tùy thuộc vào điều kiện lắp đặt và vị trí của chúng so với nguồn tín hiệu:
Rất khó để đưa ra bất kỳ khuyến nghị cụ thể nào cho việc lựa chọn micrô mà không tính đến các điều kiện cụ thể, vì micrô có thiết kế và mục đích nhất định (ví dụ: micrô tụ băng thông rộng để ghi âm trong phòng thu) có thể tương thích kém hoặc thậm chí hoàn toàn. không được chấp nhận đối với các điều kiện và mục đích khác (ví dụ: trong hệ thống hội nghị hoặc hướng dẫn sử dụng cho nghệ sĩ độc tấu). Chỉ có thể chỉ ra các quy tắc chung cần tuân thủ khi chọn micrô cho các mục đích nhất định. Phòng thu phát sóng cũng như phòng thu âm (truyền hình, phim, máy hát) âm nhạc, diễn thuyết nghệ thuật phải được trang bị micro băng thông rộng có thông số điện âm cao nhất. Do đó, trong điều kiện phòng thu, theo quy định, micrô tụ điện có tần số và dải động rộng được sử dụng, thường có CN có thể chuyển đổi (micrô màng kép, thiết kế của micrô này đã được thảo luận ở trên). Ngoài những ưu điểm được liệt kê, CM phòng thu có độ nhạy cao hơn 5-10 lần so với CM động và hầu như không có hiện tượng biến dạng thoáng qua về âm thanh, do sự cộng hưởng của hệ thống CM chuyển động nằm gần giới hạn trên của dải tần danh định và có tác động rất lớn. yếu tố chất lượng thấp. Do đó, trong các phòng thu âm và trong các hệ thống tăng cường âm thanh âm nhạc, CM cardioid nhỏ ngày càng được sử dụng làm micrô nhạc cụ phổ thông, chẳng hạn như KM84, KM184 (Neumann), C460B (AKG) và micro gia dụng - MKE-13M (Microfon-M). Nhược điểm của CM bao gồm nhu cầu về nguồn điện áp không đổi, thường là nguồn điện, cũng như thực tế là CM không chịu được độ ẩm tốt cũng như sự thay đổi nhiệt độ đột ngột. Điều thứ hai là do điện trở đầu vào của bộ khuếch đại tích hợp KM có giá trị 0,5...2 GOhm, do đó, trong điều kiện độ ẩm và sương cao, khi nhiệt độ không khí thay đổi, điện trở này giảm, dẫn đến đến sự “tắc nghẽn” tần số thấp và sự gia tăng tiếng ồn. Do đó, CM hiếm khi được sử dụng ngoài trời và trong các hệ thống lắp đặt di động. Trong điều kiện studio, việc sử dụng CM không gây khó khăn gì. Micrô có định hướng một chiều được sử dụng khi biểu diễn ở góc rộng và khi ghi âm bằng nhiều micrô để phân tách rõ ràng các nhóm nhạc cụ riêng lẻ, cũng như trong trường hợp cần giảm ảnh hưởng của tiếng ồn bên ngoài hoặc giảm lượng âm thanh. thành phần vang trong tín hiệu được ghi. Micrô hai chiều được sử dụng khi ghi âm một bản song ca, hội thoại, ca sĩ và người đệm đàn, khi ghi âm các tác phẩm âm nhạc nhỏ (tứ tấu đàn dây) cũng như khi cần điều chỉnh các nguồn tiếng ồn định hướng hoặc phản xạ mạnh từ trần và sàn. Trong trường hợp này, micrô được định hướng ở vùng có độ nhạy tối thiểu đối với các nguồn nhiễu hoặc bề mặt phản chiếu. Micrô có HF hình số 8 cũng được sử dụng trong trường hợp họ muốn làm nổi bật cụ thể tần số thấp của giọng nói của nghệ sĩ độc tấu hoặc một nhạc cụ riêng biệt, đặt micrô trong trường hợp này ở gần người biểu diễn. Ở đây, cái gọi là "hiệu ứng vùng gần" được sử dụng, liên quan đến sự biểu hiện tính tròn của sóng âm ở khoảng cách gần với nguồn âm thanh, khi đầu vào âm thanh thứ nhất và thứ hai của micrô bị ảnh hưởng bởi áp suất âm thanh. khác nhau không chỉ về pha mà còn về biên độ. Hiệu ứng này dễ nhận thấy nhất ở micrô hình số 8 và hoàn toàn không có ở micrô đa hướng. Micrô đa hướng được sử dụng để truyền tải môi trường âm thanh chung của căn phòng khi ghi âm bằng nhiều micrô, cũng như khi ghi âm giọng nói, ca hát, âm nhạc trong phòng ẩm ướt, khi ghi âm các cuộc họp khác nhau và các cuộc trò chuyện bàn tròn. Gần đây, đối với những bản ghi như vậy, micrô “lớp ranh giới” ngày càng được sử dụng nhiều hơn, trong đó màng có kích thước rất nhỏ được đặt song song với mặt phẳng của bàn ở khoảng cách rất ngắn so với bề mặt của nó và bản thân micrô được thiết kế như một vật thể phẳng nhỏ, khi đặt trên bàn hoặc trên sàn thực tế là sự tiếp nối của bề mặt của nó. Do đó, màng của micrô như vậy không nhận được phản xạ từ bề mặt bàn và CN của micrô đó được xác định bởi hướng và kích thước của bề mặt mà micrô nằm và trong phạm vi âm thanh của nó gần tới một bán cầu. Một ví dụ về micrô "lớp ranh giới" như vậy là C562BL (AKG) và trong số các mẫu nội địa - MK403 (Nevaton). CM không định hướng cũng được sử dụng làm dây cài áo, được tích hợp vào đồ nội thất hoặc máy ghi băng để đo âm thanh. Micro trong phòng thu, trừ những trường hợp đặc biệt nêu trên, thường được lắp đặt trên giá đỡ sàn hoặc giá đỡ cần trục. Vì micrô không bị di chuyển hoặc chạm vào trong khi ghi âm và chân đế có khả năng hấp thụ sốc tốt từ sàn nên theo quy định, không có yêu cầu đặc biệt nào đối với micrô phòng thu về độ nhạy rung. Nhiều nguyên tắc ghi âm, yêu cầu vị trí đặt micrô chính xác có tính đến tình huống xung quanh người biểu diễn, trong truyền hình được xác định chủ yếu bởi yêu cầu về hình ảnh. Vì vậy, micro đi vào khung phải có kích thước nhỏ, bề mặt giúp loại bỏ độ chói và đảm bảo truyền tải chính xác màu sắc của tivi. Bên ngoài khung, micro được sử dụng trên giá đỡ di động. Vì micrô di chuyển thường xuyên trong quá trình truyền nên các biện pháp đặc biệt được sử dụng để bảo vệ micrô khỏi dòng không khí và rung động (bộ giảm xóc bên ngoài, chắn gió). Khoảng cách tương đối lớn từ nguồn âm thanh và mức độ ồn cao đòi hỏi phải sử dụng micrô định hướng và thường có tính định hướng cao. Theo quy định, đối với máy quay video, người ta sử dụng micrô nhẹ, kích thước tương đối nhỏ với CN hơi sắc nét so với micrô cardioid, có cấu trúc tương thích với máy ảnh, thường sử dụng các biện pháp đặc biệt trong thiết kế micrô để giảm tiếng ồn rung xảy ra khi máy ảnh di chuyển trong quá trình quay video. Ví dụ: sử dụng micrô MKE-24 và MKE-25 (“Microfon-M”). Một nhóm micro chuyên nghiệp khác dành cho hệ thống tăng cường âm thanh cho âm nhạc và diễn thuyết nghệ thuật trong phòng hòa nhạc và nhà hát cũng như phát sóng từ các cơ sở này. Đặc điểm chính của hoạt động của micrô trong hệ thống tăng cường âm thanh (S3U) là khả năng tự kích thích của chúng do xuất hiện phản hồi âm thanh ký sinh ở các tần số nhất định do tín hiệu âm thanh từ loa (trực tiếp) hoặc phản xạ từ các bức tường của trần nhà hoặc các bề mặt khác trên micrô. Hiện tượng này thường hạn chế mức áp suất âm thanh khi phát âm thanh hội trường. Việc tăng độ ổn định của C3U đạt được bằng cách xử lý tín hiệu điện tử đặc biệt và bằng một số cân nhắc đơn giản được nêu dưới đây. 1. Khoảng cách tối đa của micrô với nguồn tín hiệu chính (ca sĩ, diễn giả, nhạc cụ), tức là. sử dụng ve áo (để phát biểu) và micro cầm tay. Lưu ý rằng micrô cài áo thường có tính đa hướng nên việc đưa chúng đến gần loa hơn không ảnh hưởng đến đặc tính tần số của chúng. Micrô cầm tay, thường là một chiều, thực hiện các biện pháp đặc biệt để “cuộn” tần số thấp nhằm bù đắp cho mức tăng của chúng khi làm việc với nguồn tín hiệu gần. 2. Khoảng cách tối đa có thể có của loa và micrô với loa và bề mặt phản chiếu (micrô đặt ở ngang miệng của người biểu diễn hoặc nhạc cụ). 3. Lựa chọn chính xác micrô micrô và hướng của trục làm việc của nó so với nguồn gây nhiễu (phản xạ) và so với trục làm việc của loa và loa gần nhất. Ở đây chúng tôi xin lưu ý rằng, theo kết quả nghiên cứu của chúng tôi, loại phổ biến nhất, xét về độ ổn định của C3U, là micrô có CN siêu âm, điều này đặc biệt quan trọng trong phạm vi từ 200 đến 3000 Hz. Trong C3U và trong các buổi phát sóng truyền hình, nên ưu tiên sử dụng micrô càng nhỏ càng tốt để không cản trở khán giả đang xem những gì đang diễn ra trên sân khấu hoặc sân khấu. Vì những lý do tương tự, không nên sử dụng micro có màu sắc sáng bóng. Trong môi trường rạp hát, micro thường được đặt dọc theo đoạn đường nối, nơi chúng tiếp xúc với trường điện từ mạnh do các thiết bị chiếu sáng tạo ra. Ở đây, bạn nên sử dụng micrô có khả năng che chắn đáng tin cậy, có đầu ra đối xứng và ở micrô động, phải có cuộn dây phản âm. Trong phòng hòa nhạc, sân khấu hoặc bục phát biểu có nguy cơ bị xáo trộn lớn do chấn động và rung động, do đó hầu hết các khán đài đều có bộ giảm rung, thường ở trên đế và các giá đỡ được gắn vào khán đài thường bao gồm một thiết bị giảm chấn. Tuy nhiên, chúng không loại bỏ hoàn toàn việc truyền rung động do rung chuyển bàn, sàn hoặc bục. Ngoài ra, luôn có khả năng người nói sẽ chạm vào chân đế, chưa kể micro dành cho nghệ sĩ độc tấu chủ yếu được sử dụng trên tay. Những micrô này cung cấp các biện pháp đặc biệt để chống rung: vỏ được đệm hoặc tách rời khỏi thân micrô và các bộ lọc điện được sử dụng để cắt các tần số thấp. Hàng chục mẫu micro như vậy được sản xuất bởi nhiều công ty Châu Âu (AKG, Sennheiser, Beyerdynamic), Mỹ (Electro-Voice, Shure) và nội địa - Bayton-2. Cần lưu ý rằng micrô động về cơ bản nhạy cảm hơn với rung động so với micrô tụ và micrô định hướng nhạy hơn máy thu áp suất. Trong các hệ thống tăng cường âm thanh giọng nói (phòng hội thảo, phòng họp, rạp hát, v.v.), tiêu chí chính là độ rõ của giọng nói và khả năng truyền âm sắc không chính xác, vì vậy tốt hơn hết bạn nên giới hạn dải tần của micrô trong phạm vi 100... 10 Hz với “tắc nghẽn” tần số thấp, bắt đầu từ 000...300 Hz đến 400...10 dB ở 12 Hz. Ví dụ về các micrô như vậy bao gồm các mẫu D100, D541B, D558, C590 (AKG) và các loại trong nước - MD-580, MD-91, MD-96 (Microfon-M). Có thể thu hẹp hơn nữa dải tần của micrô đến 97...500 Hz mà hầu như không làm giảm độ rõ, nhưng điều này dẫn đến sự biến dạng đáng chú ý về âm sắc giọng nói của người nói, điều này cũng không mong muốn trong giọng nói C5000U chất lượng cao. Do đó, micrô có dải tần 3...500 Hz, thậm chí hẹp hơn, chỉ được sử dụng trong các thiết bị liên lạc, trong đó việc truyền âm sắc giọng nói là không cần thiết nhưng cần truyền tải chính xác ý nghĩa của hành động, mệnh lệnh, vân vân. Việc thu hẹp dải tần số trong micrô cho giọng nói C3U xuống 100...10 Hz là một sự thỏa hiệp nhất định giữa độ dễ hiểu và khả năng truyền âm sắc của lời nói, đồng thời cũng được khuyến khích vì phổ khí động học (gió, từ hơi thở của người nói), độ rung (ma sát và tác động) của cơ thể), cũng như nhiễu âm vang trong các phòng có độ suy giảm kém, hầu hết là các phòng họp và hội nghị, có đặc tính tần số thấp rõ rệt. Do đó, từ quan điểm tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm, không nên sử dụng micrô có dải tần số thấp rộng. Hơn nữa, C000U sử dụng micrô một chiều, khi được đặt gần loa sẽ làm tăng tần số thấp, bù đắp cho sự suy giảm đáp ứng tần số của micrô, chiếm lĩnh trường tự do ở khoảng cách tiêu chuẩn là 3 m. Nếu không có sự suy giảm như vậy, các tần số thấp được nhấn mạnh, điều này gây ra hiệu ứng “lầm bầm”, âm thanh “thùng” của micrô, độ rõ của giọng nói giảm. Để cải thiện khả năng hiểu lời nói và độ trong suốt của âm thanh giọng nói, micrô dành cho C1U thường có tần số đáp ứng tăng mượt mà ở tần số từ 3...3 kHz đến 7...3 dB. Một nhóm micrô riêng biệt bao gồm miếng dán ngực, hay chúng còn được gọi là micrô cài áo, micrô được sử dụng cả trên tivi và trong C3U. Micrô cài áo thường là một bộ thu áp suất, nhẹ và có kích thước nhỏ, có phần gắn đặc biệt vào quần áo; ví dụ: đây là micrô SK97-O (AKG), MKE10 (Sennheiser), KMKE400 (Nevaton). Việc sử dụng micro như vậy có cả ưu điểm và nhược điểm. Ưu điểm rõ ràng là người nói có thể tự do sử dụng tay và micro ở gần nguồn tín hiệu mong muốn. Hãy liệt kê một vài nhược điểm. Đây là sự tiếp xúc của micro với ngực, ảnh hưởng đến màu sắc của âm thanh ở tần số thấp; nó phụ thuộc vào loại quần áo và đặc điểm của người nói. Ngoài ra, thường không có chỗ để gắn nguồn điện vào loa. Thông thường micrô được che chắn bởi cằm và âm thanh mất đi hiệu ứng hiện diện; đôi khi âm mũi được nhấn mạnh, dẫn đến âm mũi và suy giảm khả năng hiểu. Cáp micro chạm vào quần áo gây ra tiếng ồn ào. Ngoài ra, còn có những khó khăn về mặt tâm lý khi sử dụng những chiếc micro như vậy. Micro sử dụng ngoài trời phải phù hợp để sử dụng trong mọi thời tiết: mưa, tuyết, gió,… do đó, micro điện động thường được sử dụng cho những mục đích này, có khả năng chịu nhiệt độ và nhiệt độ cao hơn đáng kể so với micro tụ điện và micro điện tử chống ẩm. , không yêu cầu nguồn cung cấp liên tục, đáng tin cậy hơn. Để giảm tiếng ồn của gió, những micrô như vậy thường có hình dạng thuôn dài và nắp chống gió bên ngoài, vì khả năng chống gió tích hợp, thường được sử dụng trong micrô cầm tay và dành cho bài phát biểu C3U, không đủ để làm việc ngoài trời trong điều kiện có gió. Khi báo cáo từ đường phố, tốt hơn nên sử dụng micrô đa hướng làm micrô cầm tay vì về cơ bản chúng ít bị ảnh hưởng bởi gió, rung và các tác động ngẫu nhiên. Đồng thời, tất nhiên, thiết kế của những chiếc micro như vậy không loại trừ các biện pháp đặc biệt để giảm ảnh hưởng của rung động và gió. Ví dụ về micrô phóng sự - F-115 (Sony) và trong số các micrô nội địa - MD-83 (Microfon-M). Ở C3U ngoài trời, vì những lý do tương tự như trong nhà, nên sử dụng micrô định hướng, nhưng bạn vẫn nên cố gắng tránh khả năng mưa rơi vào micrô (lắp đặt mái che, gian hàng, v.v.). Tác giả: Sh.Vakhitov
Máy tỉa hoa trong vườn
02.05.2024 Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến
02.05.2024 Bẫy không khí cho côn trùng
01.05.2024
▪ Xe Volvo phát hiện động vật trên đường ▪ Ở châu Phi, họ cũng có thể chế tạo một máy đồng bộ hóa ▪ Sức khỏe thận phụ thuộc vào người mẹ
▪ phần của trang web Hệ thống âm thanh. Lựa chọn các bài viết ▪ bài viết của Crick Francis. Tiểu sử của một nhà khoa học ▪ bài viết Kỳ nhông có sống được trong lửa không? đáp án chi tiết ▪ bài báo Pansies. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Siêu tái tạo 88...108 MHz. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này