Проводные микрофоны

Микрофон (в переводе с греческого «маленький голос») был изобретен сравнительно недавно, в конце ХIX века. Правда, по конструкции это был «угольный микрофон» – принцип его работы основывался на изменении сопротивления между двумя металлическими пластинами с угольным порошком в зависимости от давления на них. Первым зарегистрировал патент на это устройство Томас Эдисон, и хотя он лишь усовершенствовал конструкцию, предложенную ранее, микрофон часто называют его именем. Благодаря тому, что эти микрофоны практически не требуют усиления сигнала и их можно напрямую подключать к динамикам, они до сих пор встречаются в трубках старых аналоговых телефонов.

Более привычные нам конденсаторные и динамические микрофоны изобрели и вовсе менее ста лет назад. Первый конденсаторный микрофон увидел свет в 1916 году благодаря усилиям инженера компании Bell Labs Эдуарда Венте (Edward Christopher Wente), а первый динамический микрофон изобрели в 1924 году немецкие ученые Гервин Эрлах (Gerwin Erlach) и Вальтер Шоттки (Walter Hermann Schottky). Причем конструктивно это был ленточный микрофон, обладающий невысокой чувствительностью и очень небольшим выходным сопротивлением, что затрудняло использование таких микрофонов в концертной деятельности. Сейчас конденсаторные микрофоны чаще встречаются на студиях, ибо частотные характеристики у них уж больно хороши. Обычный же, катушечный динамический микрофон, который ныне является самым распространенным представителем микрофонного семейства, появился лишь в 1931 году благодаря усилиям уже знакомого нам американца Эдуарда Венте и его коллеги Альберта Тереса (Albert L. Thuras).

С тех пор все перечисленные разновидности микрофонов претерпевали многочисленные модификации, но основные принципы их действия не менялись. Наиболее популярными и востребованными в музыке являются конденсаторные и динамические микрофоны. Если не углубляться в физику, а подойти чисто с практической точки зрения, то на сегодняшний день сравнительный анализ двух этих типов выглядит так:

• Динамический микрофон
  
  
  
  • достоинства
    
    
    
    • более удобен для «живых» выступлений
    • менее чувствителен к посторонним шумам
    • меньше подвержен обратной связи (значительно меньше «заводится»)
    • не требует дополнительного (фантомного) питания
    • сравнительно невысокая стоимость
  • недостатки
    
    
    
    • хуже передает оттенки голоса или звука инструмента
    • имеет высокий уровень собственных шумов
    • имеет меньшую чувствительность (хорошо работает только на малом расстоянии от источника звука, что, впрочем, в условиях громких рок- или джаз- концертов превращается скорее в достоинство)
    • обладает сильным «эффектом близкого расстояния» (proximity effect)
    • то есть, чтобы ваш голос воспроизводился со всеми, присущими ему частотами, вы должны петь максимально близко, буквально «облизывая» микрофон
• Конденсаторный микрофон
  
  
  
  • достоинства
    
    
    
    • очень качественный звук
    • более универсален в записи голоса и инструментов
    • очень низкий уровень собственных шумов
    • более широкая диаграмма направленности
  • недостатки
    
    
    
    • помимо основного сигнала ловит массу посторонних звуков, в том числе и эхо от стен помещения
    • сильно «заводится»
    • требует дополнительного питания
    • требует поп-фильтр (ветрозащиту)
    • как правило, заметно дороже динамических собратьев

Следующим важным свойством любого микрофона, которое необходимо учитывать при выборе, является его направленность.

Что это такое? Направленность микрофона – это чувствительность микрофона к звуку в зависимости от направления или угла с которого этот звук приходит. То есть, если микрофон ненаправленный (или, как его еще называют, всенаправленный), то с какой бы стороны вы к нему не подобрались, он будет «слышать» вас одинаково. Ненаправленные микрофоны существуют в природе и даже находят себе применение (к примеру, они могут успешно использоваться для озвучивания конференций), но в концертной практике для вокалиста такие микрофоны весьма неудобны, поскольку помимо вашего прекрасного голоса воспроизводят еще и весь, порой бог весть что играющий, оркестр.

Следующая разновидность – микрофон с полусферической направленностью. Этот микрофон чувствителен только к сигналам, исходящим из одной полусферы окружающего мира. Про такие микрофоны говорят, что у них есть краевой эффект. А еще иногда их называют PZM-микрофонами («pressure zone microphone») и крепят на какие-нибудь плоскости (стену, потолок, пол), для того, чтобы подзвучить, например, хор или оркестр.

Эти микрофоны, также, как и ненаправленные, сильно зависят от акустики помещения, обеспечивают акустическую изоляцию только при малом расстоянии от источника звука, обладают низкой чувствительностью к звукам дыхания. Кроме того, у них практически отсутствует «эффект близости». Однако, если мы говорим о конденсаторных микрофонах с полусферической направленностью, то они, как правило, обладают способностью очень хорошо воспроизводить низкие частоты, что крайне полезно при работе с органом, бас-барабаном (бочкой) и симфоническим оркестром. Петь в такой микрофон, впрочем, тоже не рекомендуется.

И, наконец, главная разновидность – однонаправленные микрофоны. На них мы остановимся поподробнее.

Однонаправленный (или просто направленный) микрофон, проявляет повышенную чувствительность к звуку, который приходит с одного направления, и меньшую чувствительность к остальным звукам. Типичной картиной чувствительности для таких микрофонов является кардиоидная характеристика (своеобразная диаграмма в форме сердца – отсюда и название «кардиоидный»). Наибольшей чувствительностью микрофон обладает спереди по направлению оси микрофона, а наименьшей – в противоположном направлении. Эффективный угол работы кардиоидного микрофона составляет 130 градусов.

Микрофон с кардиоидной диаграммой направленности.
Но на изобретении кардиоидного микрофона пытливый человеческий разум не остановился и пошел дальше:

• Микрофон с суперкардиоидной диаграммой направленности
• Микрофон с гиперкардиоидной диаграммой направленности

Как мы видим цель в этих последовательных изменениях преследовалась благородная – максимально сузить область направленности микрофона, чтобы отсечь как можно больше посторонних звуков. Именно эта характеристика делает гиперкардиоидные микрофоны наиболее удобными для вокалистов и инструменталистов, которым хочется, чтобы все слушали только их и не слушали остальных музыкантов.

Кроме того, микрофоны с гиперкардиоидной направленностью:

• максимально исключают влияние помещения
• менее подвержены обратной связи (feedback)
• улавливают меньше посторонних шумов
• препятствуют утечке сигнала

Обращаем ваше внимание еще и на то, что гиперкардиоидные микрофоны, по сравнению с другими однонаправленными микрофонами, имеют самую большую зону чувствительности с тыльной стороны. Так что, по возможности, не следует его приближать этой стороной к другим громким источникам звука (например, к барабанам или колонкам). Лучше пусть смотрит обратной стороной в зал – так будет правильнее и надежнее.

Справедливости ради надо еще заметить, что существуют двунаправленные микрофоны.

Микрофон с диаграммой «восьмёрка».

На них мы не будем останавливаться, скажем только, что их применяют для стереозаписи или для озвучивания дуэтов.

Как мы видим, современные микрофоны различаются по огромному количеству параметров. Если их попробовать объединить в одну таблицу, то получится примерно следующая картина.

Микрофоны различают:

• по принципу действия
  
  
  
  • Динамические
  • Катушечные
  • Ленточные
  • Конденсаторные
  • Электретные
  • Угольные
  • Пьезоэлектрические
  • Оптоакустические
• по направленности   
  
  
  
  • ненаправленные 
  • полу-направленные
  • однонаправленные
  • кардиоидные
  • суперкардиоидные
  • гиперкардиоидные
  • двунаправленные
• по назначению       
  
  
  
  • студийные  
  • сценические  
  • измерительные («искусственное ухо»)  
  • микрофонные капсюли для телефонных аппаратов  
  • микрофоны для применения в радиогарнитурах  
  • микрофоны для скрытого ношения  
  • ларингофоны  
  • гидрофоны

Но оставим запись в различных экзотических условиях (на бегу, под водой, в жерле вулкана, в тылу врага и т. п.) для отдельного специального исследования и сконцентрируемся в данной статье на микрофонах, предназначенных для основной, с нашей точки зрения, цели – помощи музыкантам.

Давайте попробуем ответить на главный и всех нас чрезвычайно волнующий, вопрос – какой же микрофон лучше всего подойдет именно вам? Как раз и навсегда правильно выбрать этот инструмент, чтобы он был удобным, красивым, недорогим и, что разумеется, самое главное – звучал всем на зависть. И самое главное, что вам необходимо сделать – это четко определить задачу, которую должен решать микрофон:

1. Подзвучить солиста (вокалиста или инструменталиста).

Здесь мы обращаем наше внимание конечно же на кардиоидные, суперкардиоидные и гиперкардиоидные микрофоны. Для живой работы (особенно в громком коллективе) вам лучше остановить свой выбор на динамических микрофонах. Если же вы исполняете музыку более спокойную (джаз, классик-кроссовер, фолк) вам станет прекрасным другом конденсаторный кардиоидный микрофон.

2. Подзвучить сразу всех музыкантов (оркестр, хор, ансамбль гусляров и т. п.).

Конечно, эту задачу можно решить банально – перед каждым музыкантом поставить отдельный (лучше конденсаторный) микрофон, но в этом случае вам понадобится большой микшерный пульт, огромное количество дополнительной коммутации и масса сил на то, чтобы все эту установить, подключить и настроить. Гораздо лучше идти в ногу со временем и воспользоваться новейшими разработками в этой области – микрофонами с полусферической направленностью и PZM-микрофонами.

3. Подзвучить барабаны (снять общую картину).

Для решения этой задачи нужны, так называемые, OverHead-микрофоны. Лучше всего для этой цели подойдут мпециальные конденсаторные микрофоны.

4. Подзвучить малый (рабочий) барабан.

Можем посоветовать для этой цели проверенный вариант SHURE SM57 или можно перебрать (если вы располагаете достаточным временем) любые другие динамические кардиоидные микрофоны. Конденсаторные для этой цели подойдут не слишком хорошо. Они будут «считывать» все удары по соседним барабанам.

5. Подзвучить альт-барабан и том-барабан.

Дело нехитрое. Конечно лучше для этой цели, опять-таки, подойдут кардиоидные динамические микрофоны.

6. Подзвучить бас-барабан или басовый комбик.

Прекрасно на этом поприще себя зарекомендовали микрофоны SHURE BETA 52A и AKG D-112, которые благодаря особой конструкции с увеличенной мембраной значительно лучше отрабатывают басы.

К слову, микрофоны для барабанов часто продаются наборами, подобранными для максимально правильной подзвучки типовой ударной установки.

7. Подзвучить акустическую или электрогитару.

Акустическая гитара по частотным характеристикам весьма близка к голосу, поэтому прекрасно снимается уже хорошо знакомыми нам микрофонами SHURE SM58, AUDIX OM7 или AKG D5S.

А вот звук электрогитары, сформированный магнитными звукоснимателями и специальным усилителем, отличается от «акустики», и для этого случая лучше использовать так называемые инструментальные микрофоны. Они могут быть как конденсаторными, так и динамическими, и отличаются в основном частотными характеристиками.

Ну вот, этап выбора микрофона остался (будем надеяться) позади, и вы стали обладателем желанного чуда техники. Не торопитесь бежать домой или на студию. Задержитесь в магазине еще ненадолго, посмотрите, не забыли ли вы чего-нибудь? Если вы об этом не подумаете, возможно вам придется снова сюда вернуться, но уже с плохим настроением.
Обратите внимание, что профессиональные микрофоны, как правило, продаются соединительного кабеля, а вот работать без него они не смогут. Кроме того, проверьте – входит ли в комплект покупки специальный держатель, который навинчивается на микрофонную стойку. Если его нет, то лучше сразу купить – пригодится. Да и саму стойку не грех прикупить – предмет в обиходе музыканта отнюдь не лишний. Если вы купили микрофон для записи вокала, то советуем вам также не поскупиться на покупку поп-фильтра (ветрозащиты). Очень полезная вещь и стоит недорого, потом спасибо скажете.

И еще вот что. Тут уж мы, конечно, настаивать не смеем – личное дело каждого, но есть одна прекрасная вещь, предназначенная для облегчения жизни музыканта – микрофонный предусилитель. Конечно можно обходиться и без него. Многие даже не догадываются о существовании этих чудесных приборов – воткнул микрофон в пульт, повернул ручку чувствительности и пой себе или играй.

Но если вы – человек, стремящийся идеально усилить и передать звук вашего инструмента или голоса, поэкспериментируйте не только с выбором микрофона, но и с предусилителями. Их существует огромное множество. Если рассказать вкратце, то это прибор, обладая которым, вы практически на любой аппаратуре сможете добиться привычного вам качественного звука вашего микрофона. У вас всегда под рукой будут регулировки и чувствительности микрофона, и компрессии, и лимитера, и фильтров и даже переключения фазы (что бывает очень полезно в ситуациях с большим количеством микрофонов на сцене). Советов на тему выбора предусилителя можно набрать на отдельную статью, не будем вас слишком загружать информацией, скажем лишь главное – все эти приборы нужно слушать и выбирать тот, звук которого лично вам нравится больше всего.

Собственно говоря, точно также следует поступать и при выборе самого микрофона.  

Напоследок, для особенно пытливых исследователей, дадим еще несколько определений, возможно они вам пригодятся.

Чувствительность микрофона – это отношение напряжения на выходе микрофона к воздействующему на него звуковому давлению при заданной частоте (как правило 1000 Гц), выраженное в милливольтах на паскаль (мВ/Па). Чем больше это значение, тем выше чувствительность микрофона.

Номинальный диапазон рабочих частот – диапазон частот, в котором микрофон воспринимает акустические колебания и в котором нормируются его параметры.   

Неравномерность частотной характеристики – разность между максимальным и минимальным уровнем чувствительности микрофона в номинальном диапазоне частот.   

Модуль полного электрического сопротивления – нормированное значение выходного или внутреннего электрического сопротивления на частоте 1 кГц.   

Характеристика направленности – зависимость чувствительности микрофона (в свободном поле на определённой частоте) от угла между осью микрофона и направлением на источник звука.   

Уровень собственного шума микрофона – выраженное в децибелах отношение эффективного значения напряжения, обусловленного флуктуациями давления в окружающей среде и тепловыми шумами различных сопротивлений в электрической части микрофона, к напряжению, развиваемому микрофоном на нагрузке при давлении 1 Па при воздействии на микрофон полезного сигнала с эффективным давлением 0,1 Па.

УДАЧНЫХ ВАМ ПОКУПОК!

Автор: Александр Лучков