Как работает динамический микрофон: основные характеристики и применение

Хотите узнать все тонкости о динамических микрофонах? В этой статье мы подробно разберем принцип работы, особенности и сферы применения динамических микрофонов.

Принцип работы динамического микрофона

Динамический микрофон преобразует звуковые колебания воздуха в электрический сигнал. Это происходит благодаря явлению электромагнитной индукции.

Динамический микрофон состоит из мембраны, подвижной катушки и постоянного магнита. Когда на мембрану попадают звуковые волны, она начинает колебаться. Эти колебания передаются катушке, которая движется в зазоре магнита. При движении катушки в магнитном поле в ней наводится электродвижущая сила пропорциональная силе и частоте колебаний мембраны.

Формула для расчета ЭДС индукции:

ε = B·l·v

где ε - ЭДС индукции, B - индукция магнитного поля, l - длина проводника, v - скорость движения проводника.

По принципу работы динамический микрофон очень похож на динамический громкоговоритель, только выполняет обратную функцию - преобразует акустические колебания в электрический сигнал.

Типы динамических микрофонов

Различают динамические микрофоны:

• По конструкции: Ленточные Катушечные
• По направленности: Однонаправленные Многонаправленные
• По диаграмме направленности: Кардиоида Суперкардиоида Гиперкардиоида
• Стереопары
• Специальные конструкции (петличные, головные и др.)

Ленточные микрофоны отличаются высоким качеством звучания и чаще используются в студиях. Катушечные более простые, надежные и дешевые.

Однонаправленные улавливают звук с одного направления, многонаправленные - со всех сторон.

Разные диаграммы направленности подходят для разных целей.

Основные характеристики динамических микрофонов

Рассмотрим ключевые характеристики динамических микрофонов:

• Частотный диапазон - от 50 до 16000 Гц
• Чувствительность - от 1.5 до 2 мВ/Па
• Выходное сопротивление - 200-600 Ом
• Отношение сигнал/шум - не менее 60 дБ
• Максимальный уровень звукового давления - до 140 дБ
• Динамический диапазон - 90-100 дБ
• Неравномерность АЧХ - не более 2 дБ

В таблице приведено сравнение характеристик популярных моделей:

Как видно из таблицы, модели имеют схожие характеристики с небольшими отличиями.

Плюсы и минусы динамических микрофонов

Динамические микрофоны имеют следующие преимущества:

• Простота конструкции
• Высокая надежность
• Не требуют внешнего питания
• Устойчивость к громким звукам

К недостаткам динамических микрофонов относят:

• Более низкое качество звучания по сравнению с конденсаторными
• Ограниченный частотный диапазон

В сравнении с конденсаторными, динамические микрофоны менее чувствительны и имеют худшее качество звука. Но зато они проще в использовании и надежны в работе.

Применение динамических микрофонов

Динамические микрофоны широко используются:

• Для концертных выступлений и студийной записи вокала
• Для усиления звука музыкальных инструментов
• В качестве динамического вокального микрофона и динамического инструментального микрофона
• Как репортерские микрофоны
• Для конференц-связи и голосового управления
• В составе беспроводных систем

Например, модель Shure SM58 - легендарный динамический вокальный микрофон, используемый многими знаменитыми музыкантами. А микрофон Sennheiser MD 421 часто применяют как динамический инструментальный микрофон для ударных, гитары, бас-гитары.

Динамические микрофоны подходят для самых разных задач благодаря простоте, надежности и невысокой стоимости.

Выбор динамического микрофона

При выборе динамического микрофона нужно определить:

• Цели использования и условия работы
• Характер источника звука и расположение относительно микрофона
• Требуемые технические характеристики
• Бюджет

Для вокала лучше подойдет кардиоидный однонаправленный микрофон. Для инструментов можно выбрать модель с диаграммой суперкардиоида. Репортерам нужен ненаправленный микрофон.

Среди популярных производителей стоит отметить Shure, Sennheiser, AKG, Audio-Technica. В бюджетном сегменте хорошо себя зарекомендовали модели Behringer, Samson, Superlux.

Настройка и эксплуатация

При использовании динамического микрофона:

1. Разместите микрофон на оптимальном расстоянии от источника звука
2. Подберите нужную диаграмму направленности
3. Подключите к предусилителю и установите необходимый уровень сигнала
4. При необходимости используйте эквалайзер и фильтры
5. Следите за чистотой мембраны и защищайте от ударов

Правильная настройка и аккуратное обращение позволят добиться лучшего звука.

Динамический диапазон

Динамический диапазон - это разность между самым тихим и самым громким звуком, который может зафиксировать микрофон. Динамический диапазон у динамических микрофонов составляет примерно 90-100 дБ.

Большой динамический диапазон позволяет одинаково качественно передавать как тихие, так и очень громкие звуки без искажений.

Уход и хранение

Чтобы продлить срок службы динамического микрофона:

• Храните его в футляре, избегайте падений и ударов
• Регулярно чистите мембрану специальными средствами
• Избегайте попадания влаги и пыли внутрь корпуса
• После использования убирайте в футляр, не оставляйте снаружи

Правильный уход поможет сохранить работоспособность и прекрасное звучание вашего динамического микрофона.

Выбор для разных задач

• Для вокала лучше всего подойдет динамический вокальный микрофон с кардиоидной диаграммой направленности, например Shure SM58 или Sennheiser e835.
• В качестве динамического инструментального микрофона хорошо себя зарекомендовали Shure SM57, Sennheiser MD 421, AKG D112.
• Для интервью и репортажей выбирайте динамический микрофон с ненаправленным съемом, к примеру Audio-Technica AT8004 или Shure SM63LB.

Таким образом, выбор конкретной модели зависит от целей использования.