Ачх микрофона что это
Характеристики микрофона — АЧХ, диаграмма направленности, звуковое давление, отклик
Определившись с типом микрофона, потребитель переходит к этапу подбора конкретной модели и сталкивается с каталогами магазинов, в которых чёрным по белому написаны технические характеристики микрофонов. Их можно также найти на официальных сайтах производителей, но сути это не меняет: если не разбираться во всех приводимых цифрах, то они покажутся бесполезными. Эта статья посвящена вопросу, какие характеристики микрофона следует изучать в первую очередь, и на что они влияют.
Характеристики микрофона
Диаграмма направленности микрофона
В зависимости от того, с каких сторон микрофон улавливает звуки, он считается однонаправленным, двунаправленным или всенаправленным. Параметр, определяющий «угол охвата», называется диаграммой направленности.
Однонаправленные микрофоны
Однонаправленные микрофоны имеют кардиоидную диаграмму, то есть в форме сердца. Для них самым «слышимым» является источник, находящийся спереди, по мере приближения к углу 90 градусов громкость спадает, а волны, приходящие сзади, не воспринимаются вообще. Такие решения нужны в звукозаписи для того, чтобы снять звук с одного инструмента в оркестре, но при этом избежать попадания в его канал соседнего. В бытовой аппаратуре однонаправленные микрофоны применяются при необходимости минимизировать посторонние шумы. Это требуется, к примеру, во время репортёрской работы на улице.
Гиперкардиоидная диаграмма подразумевает ещё меньшую чувствительность по бокам, чем кардиоидная, чем нередко пользуются вокалисты, выступающие с громким инструментальным аккомпанементом. Правда, здесь есть два «но»: во-первых, гиперкардиоидный микрофон не подходит тем певцам, которые активно двигаются на сцене, из-за того, что малейшие отклонения от прямого угла приводят к искажениям тембра и снижению громкости. Во-вторых, в диаграмме направленности таких устройств заметен небольшой «лепесток» сзади. Из-за него в канал могут проникать звуки, находящиеся позади исполнителя.
Всем микрофонам кардиоидного типа присущ эффект приближения, выражающийся в зависимости количества низких частот от расстояния до источника. Чем ближе микрофон, тем насыщеннее «низы» в звуке. Эта особенность легла в основу распространённого среди вокалистов приёма: в момент попытки взять более низкий тембр они приближают микрофон ко рту.
Двунаправленные микрофоны
Двунаправленные микрофоны подходят для случаев, когда требуется записать сразу два инструмента или дуэт вокалистов, но при этом остальные звуки должны остаться «за кадром». Их диаграмма направленности имеет форму цифры «8», а посему называется на языке профессионалов восьмёркой. Несмотря на то, что на сцене такие микрофоны практически не встречаются, сценариев их применения существует немало, и большинство из них относится к студийным.
По бокам такой микрофон «слышит» ещё меньше, чем гиперкардиоид, а значит, получится записать даже голос исполнителя, который поёт, одновременно играя на гитаре. Нередко в студии можно видеть двух вокалистов, поющих друг напротив друга в один микрофон. Также двунаправленность позволяет делать стереофонические записи больших оркестров. Не в музыке «восьмёрки» встречаются у журналистов, проводящих интервью — это позволяет не переводить микрофон с собеседника на интервьюера в процессе диалога.
Ряд моделей позволяют менять диаграмму направленности специальным переключателем. Такие решения более универсальны, хотя профессиональные работники студий и музыканты предпочитают иметь несколько микрофонов разного типа.
Всенаправленные микрофоны
Всенаправленные микрофоны (ненаправленные) обладают круговой диаграммой, у них отсутствует эффект приближения. Это значит, что они чувствительны к звукам, приходящим со всех сторон, причём с постоянно ровным частотным откликом. Плоская АЧХ, объёмное звучание, невосприимчивость к ветру, взрывным и шипящим согласным — основные плюсы данного вида. Однако актуальны перечисленные достоинства только при работе в студии — на концерте такой микрофон бесполезен.
Максимальная величина звукового давления микрофона
Если попытаться записать громкий звук вблизи его источника, то результат разочарует — запись будет искажена перегрузками, а в ряде случаев эксперимент может закончиться выходом микрофона из строя. Наибольшие уровни звукового давления выдерживают динамические микрофоны, а вот ленточным работа при высоких децибелах противопоказана. Каков порог максимальной величины звукового давления (Sound Pressure Level, SPL), можно узнать из паспортных данных устройства.
Не лишним будет обратить внимание на наличие аттенюатора. Эта функция понижает чувствительность, делая запас по показателю SPL примерно в 10 дБ. Снабжённое такой кнопкой оборудование с заявленной максимальной величиной звукового давления, к примеру, 130 дБ, в реальности может без искажений записывать сигнал 140 дБ.
Ещё одна полезная опция для избавления от искажений — обрезной фильтр. Он отсекает ненужные частоты звукового спектра, содержащие помехи. К примеру, обрезав частоты ниже 70 Гц, можно избавиться от гула, топота и других неприятных шумов.
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) микрофона
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) микрофона — параметр присутствующий в спецификациях любой аудиоаппаратуры. Он отражает, какой частотный диапазон устройство способно воспроизводить, одновременно указывая на уровень громкости каждой частоты. В отношении колонок и наушников принято стремиться к ровной или почти ровной АЧХ, а вот с микрофонами не всё так однозначно.
В некоторых случаях пики или провалы на определённых участках графика расцениваются не как недостаток, а как особенность, указывающая на предрасположенность модели к определённой сфере использования. Возьмём ситуацию с заметным подъёмом в районе 1–2 кГц и спадом в районе низких частот. Образец с таким рельефом АЧХ подходит для записи вокала — голос будет разборчивее, бубнение исчезнет, а вот для работы с ударными или басовыми музыкальными инструментами непригоден.
Когда же требуется снять звук сразу с нескольких инструментов или, в особенности, большого оркестра, то чем ровнее АЧХ, тем лучше. Наилучший показатель в таком случае у конденсаторных микрофонов круговой направленности. Динамическим микрофонам свойственна худшая равномерность амплитудно-частотной характеристики и меньший диапазон частот, но надо понимать, что везде есть исключения.
Переходный отклик микрофона
Несмотря на различия между динамическими и конденсаторными микрофонами, все они имеют в своей основе мембрану, колебания которой под воздействием звуковых волн и превращаются впоследствии в электрический ток. Соответственно, чем больше и тяжелее мембрана, тем больше времени ей требуется, чтобы начать движение, а потом затормозиться. Это время на языке технических характеристик микрофонов называется переходным откликом.
Переходный отклик микрофонов динамического типа достаточно велик, поэтому им труднее успешно справляться с инструментами с короткой атакой. Лучший показатель демонстрируют широкомембранные конденсаторные микрофоны — именно им и отдают предпочтение барабанщики, особенно в плане записи высокочастотных ударных, таких как тарелки.
Заключение
Вот мы и завершили рассмотрение основных особенностей микрофонов, на которые следует обращать внимание при их покупке. Разумеется, что подход к выбору будет различаться в зависимости от цены и класса приобретаемого товара. Если речь идёт о дешёвой модели для пения в караоке дома без использования высококачественной аппаратуры, то достаточно будет сравнить «кандидатов» по удобству их держания рукой, длине кабеля и наличию/отсутствию беспроводного подключения. В случаях, когда микрофон покупается для более профессиональных задач, подход должен быть намного взвешеннее.
Но даже штудирование технических характеристик, изучение диаграмм и графиков не гарантирует удачную покупку. Причина кроется в том, что микрофон — не единственное звено в цепи звукозаписи. На качественный результат влияют не только и не столько параметры микрофона, сколько ряд других факторов, таких как настройки инструментов, усилителей, акустика помещения. Правильный микрофон можно выбрать только с учётом всех этих аспектов в совокупности.
Не менее популярным вопросом, чем выбор микрофона, является выбор наушников. Рекомендуем ознакомиться с материалом на эту тему: типы наушников по конструкции и способу подключения, как выбрать наушники по характеристикам и шумоподавление в наушниках.
АЧХ в акустике: что это такое и как влияет на звук
Содержание
Содержание
Пожалуй, каждый интересовался графиком АЧХ своих новеньких колонок или наушников. Но что он дает на самом деле? Как его правильно читать и как им пользоваться? Что на него влияет, как его измерить самостоятельно и нужно ли добиваться идеально ровной АЧХ? Об этом ниже.
Что такое АЧХ, как его измеряют
Амплитудно-частотная характеристика в аудиотехнике говорит о том, какую громкость выдаст девайс на каждой из частот слышимого спектра — от 20 Гц до 20 кГц. В английском языке используют термин frequency response — частотный отклик. Визуально он представляется в виде графика, где на оси X расположен слышимый спектр частот в герцах, а на оси Y — громкость в децибелах. К примеру, на картинке выше изображен график АЧХ колонок Sony SS-CS5.
Чтобы измерить АЧХ, нужно «скормить» прибору набор синусоид одинаковой громкости по всему спектру. Есть специальные генераторы таких тестовых сигналов, впрочем, найти их в записи можно даже на ютубе. Если прогнать этот сигнал через колонку, расположенную в помещении с ровной АЧХ, и записать результат микрофоном (нужно ли говорить, что весь аудиотракт для записи должен обладать ровной АЧХ?), то получится тот самый график. Звучит страшно, но на деле все не так сложно — для бытовых целей достаточно самого простого измерительного микрофона, поставленного вплотную к динамику и подключенного к аудиокарте. Если динамиков в колонке несколько — каждый из них измеряется отдельно.
Производители акустики высокой верности измеряют АЧХ в безэховых камерах с помощью микрофонов, установленных на роботизированной руке. Она позволяет измерить частотный отклик на разных расстояниях и в разных плоскостях за секунды.
АЧХ наушников измеряется с помощью манекена, подобного тому, который используется для записи бинаурального аудио. Он представляет собой модель человеческой головы с ушными раковинами среднестатистической формы, в которых расположены микрофоны.
Частотный отклик усилителя или ресивера можно измерить либо с помощью динамика с идеально ровной АЧХ, либо в обход него — с помощью эквивалента нагрузки, который втыкается напрямую в аудиокарту (без нагрузки усилитель сгорит).
Какой разброс АЧХ считается ощутимым на слух
Полученный график расскажет о тембральном балансе аудиоприбора. Как правило, бытовые колонки не обладают ровной АЧХ. Горбы и пики на некоторых участках будут окрашивать звук.
Насколько это будет слышно? Если рассматривать на примере колонок, то относительно ровной АЧХ будут обладать лишь студийные мониторы. Относительно — потому, что отклонение от ровной линии у них может колебаться в пределах 2–5 Дб в ту или иную сторону. К примеру, на рисунке выше изображена АЧХ мониторов Adam T5V.
Исходя из этого можно заключить, что отчетливо слышными становятся горбы и провалы на АЧХ более 2–5 Дб. Но здесь нужно понимать одну важную вещь — это сглаживание. Обычно даже у студийных мониторов график АЧХ больше похож не на прямую ровную линию, а на кардиограмму с небольшими, но частыми холмами и впадинами. Однако человеческое ухо не слышит настолько детально, чтобы различить эти неровности. Поэтому программы, измеряющие АЧХ, обладают функцией сглаживания, чтобы привести график к тому виду, как его воспринимает человеческое ухо. Оно указывается в долях октавы — например, сглаживание в 1\12 октавы означает, что график будет с шагом в одну ноту.
Конечно, здесь производители аудиотехники видят для себя прекрасную лазейку для ухищрений — если сгладить слишком сильно, например, до целой октавы, то график будет обманчиво ровным. Даже если к колонкам прилагается график АЧХ, очень редко указывается, какое сглаживание было использовано. Поэтому энтузиасты часто измеряют АЧХ наиболее популярных аудиоприборов и делятся результатами на форумах и в соцсетях.
Как зависит характер звучания от равномерности АЧХ
Чтобы говорить подробнее о характере звучания, нужно разобраться, за что отвечают разные диапазоны частот на графике АЧХ. Весь слышимый спектр можно разделить на низкие, средние и высокие частоты. В свою очередь, каждый из этих диапазонов (довольно условно) тоже можно разделить на три части:
Средние частоты:
Верхние частоты:
Эта информация поможет определить характер звучания акустики по ее АЧХ. К примеру:
Идеально ровная АЧХ — это хорошо или плохо?
Короткий ответ — смотря для чего. К примеру, для сведения музыки звукорежиссеру нужна идеально ровная АЧХ колонок и наушников. Сводить музыку на колонках с кривой АЧХ не только сложно, но и бессмысленно — можно добиться неплохого звучания конкретно на этих колонках, но на любой другой акустике микс рассыпется и будет звучать совсем не так, как задумывалось.
Однако для большинства слушателей колонки с ровным частотным откликом будут звучать пресно, скучно и безлико. Обычно хочется, чтобы качало посильнее, чтобы инструменты словно выпрыгивали из динамиков, чтобы верха были мягкими и шелковистыми, середина — жирной и объемной, бас — глубоким и упругим. Это понимают и производители колонок, поэтому сознательно подкрашивают звучание своей аудиотехники (как на графике выше — заметны горбы на низких, средних и высоких частотах).
То же самое встречается и в профессиональной аудиотехнике. К примеру, если подключить гитарный усилитель к обычной колонке, то звук будет похож на пчелиный улей рядом с пилорамой. Однако динамик в гитарном кабинете обладает очень кривой АЧХ и работает как фильтр, убирая все неприятные пилящие частоты и оставляя только приятное уху рычание. То же и с микрофонами — многие культовые модели обладают кривой АЧХ. К примеру, Shure SM58 наделен горбами в районе 2–8 Гц, чтобы подчеркнуть частоты вокала.
Что влияет на АЧХ кроме параметров самой акустической системы
На АЧХ влияет куча вещей. Особенно ярко это иллюстрируют наушники. Частотный отклик наушников вообще никогда не бывает ровной линией. К примеру, АЧХ дефолтных студийных наушников для сведения музыки Sennheiser HD600 по идее должна быть ровной, но измерения демонстрируют существенные провалы и горбы.
Почему так? Во-первых, музыка прямо возле уха воспринимается по-иному, чем музыка вдалеке. Те же внутриканальные наушники нередко имеют спад в районе высоких частот, потому что на пути звука нет никаких преград, обеспечивающих натуральное снижение высоких частот. В итоге приходится снижать их искусственно.
Во-вторых, наши голова, ушная раковина и слуховой канал имеют свои АЧХ и резонансы, которые обостряются в закрытом объеме, формируемом ухом и наушниками.
Исследования в этой области привели к созданию кривой Хармана — графика АЧХ наушников, который слушатели находят наиболее приятным. Этот график обновлялся несколько раз, кроме того, он отличается для накладных (OE) и внутриканальных (IE) устройств.
Далеко не все производители учитывают кривую Хармана при создании наушников, однако АЧХ множества топовых моделей сильно ее напоминает. Пожалуй, самыми известными среди них будут AKG K361 и K371.
С колонками также нужно повозиться, чтобы услышать ровную отдачу по всем частотам. Да, студийные мониторы бывают довольно ровными по всему спектру, и влияние ушной раковины не настолько существенное, однако всю малину портит помещение.
К примеру, маленькая комната будет гудеть на низких частотах из-за комнатных мод — стоячих басовых волн, которые особенно любят скапливаться в углах. Габариты помещения, материалы стен и отделки, мебель, точка прослушивания и точки расположения самих колонок — все это вносит свою лепту в формирование частотного отклика.
Как добиться большей равномерности АЧХ
Даже большинство звукозаписывающих студий, построенных с нуля, имеют неровности в частотном отклике, которые корректируются с помощью акустических панелей, басовых ловушек, диффузоров и поглотителей различных конструкций. Несколько самых простых способов улучшить звук в комнате можно найти в этой статье, а здесь собраны более профессиональные методы. Но не стоит ждать многого — даже кубометры минваты способны лишь немного сгладить горбы и провалы, но кардинально ситуацию не изменят.
Если же ничего не помогает, тогда приходится править дело программными методами — с помощью эквалайзеров. В профессиональных студиях это отдельные приборы с цифровым интерфейсом, которые помещаются в цепи перед мониторами. Для хоум-студий есть VST-плагины с той же функцией.
В бытовых целях можно использовать программные эквалайзеры смартфонов, плееров и ПК. Главное, о чем нужно помнить при эквализации — лучше убавлять, чем прибавлять.
К эквалайзеру нужно относиться как к набору плохих усилителей — добавление громкости на определенной частоте добавит искажений.
Это справедливо даже для очень точных и прозрачных студийных эквалайзеров, чего уж говорить про дефолтные в смартфоне.
К примеру, если в наушниках не хватает баса — это можно трактовать как избыток средних и высоких частот. Лучше их чуть убавить, а потом добавить общей громкости, чем прибавлять непосредственно бас — так получится более чистый и приятный уху звук. И только если убавлением не получается достичь желаемого — тогда стоит аккуратно прибавить недостающие частоты. Из этого правила есть исключения — например, когда нужно компенсировать конкретный и ярко выраженный провал в узком диапазоне частот. Но даже в этом случае стоит действовать аккуратно и прибавлять по 1–2 Дб.
Заключение
График АЧХ позволяет понять общий тембральный баланс выбранного девайса и может стать отправной точкой для его коррекции эквалайзером. Однако сравнивать график АЧХ от одного производителя с графиком другого производителя будет некорректно, потому что каждый измеряет частотный отклик по-своему и никогда не сообщает, как именно. Куда большую пользу могут принести измерения, выполненные энтузиастами и ресурсами об аудиотехнике — как правило, они не стесняются рассказывать о методе измерений. Также на ютубе популярны сравнения записей звучания колонок и наушников, с помощью которых можно составить общее представление о тембральном балансе и характере звука.
Однако наилучшим измерительным прибором для рядового покупателя будут его собственные уши. Как уже говорилось выше, они, как и художественные вкусы, у всех разные. Прежде, чем покупать дорогие колонки или наушники, стоит послушать их в выставочном зале, либо найти владельца такого же девайса в Интернете.
Ачх микрофона что это
КАК ВЫБРАТЬ МИКРОФОН
Известные фирмы, такие как Sennheiser, AKG, Shure, Audio-Technica и т.п., предлагают профессиональные микрофоны, но не зная чем отличается один микрофон от другого, можно купить не то, что Вам нужно. Попробуем разобраться в них.
Динамические микрофоны включают в себя сборку из диафрагмы, голосовой катушки и магнита, которые образуют миниатюрный электрогенератор со звуковым приводом.
Динамический микрофон имеет относительно простую и соответственно экономичную и надежную конструкцию. Он может обеспечить отличное качество звука практически во всех областях применения. В частности, он может иметь дело с чрезвычайно громкими звуками. Вдобавок, динамические микрофоны относительно устойчивы к перепадам температуры и влажности. Динамические микрофоны используются в основных задачах звукоусиления чаще всего.
С практической точки зрения, если микрофон будет использоваться в таких суровых условиях, как в рок-клубе или на открытом воздухе, хорошим выбором будут динамические микрофоны.
Конденсаторные микрофоны имеют в своей основе сборку из электрически заряженной диафрагмы и неподвижной пластины, которые образуют чувствительный к звуку конденсатор.
Все конденсаторные микрофоны содержат в себе активные контуры для согласования выхода элемента с типичными микрофонными входами. Это требует подачи питания на микрофон: либо при помощи батарей, либо при помощи фантомного питания (метод подачи питания на микрофон непосредственно по микрофонному кабелю). Конденсаторные микрофоны имеют два потенциально ограничивающих фактора: во-первых, электроника добавляет немного шума; во-вторых, есть предел громкости сигнала, который может обработать электроника. По этой причине спецификации на конденсаторные микрофоны содержат параметры шума и максимальную громкость звука. Хорошие модели, однако, имеют очень низкий уровень шума и могут справиться с широким динамическим диапазоном.
Конденсаторные микрофоны более сложны, чем динамические, и обычно несколько дороже. Также на конденсаторы могут существенно повлиять перепады температуры и влажности, что может привести к повышению шума или временной негодности. Однако, в конденсаторных микрофонах можно добиться большей чувствительности, и более мягкого, более натурального звука, особенно на высоких частотах. Полагая АЧХ и расширенный частотный диапазон легче всего достижимы в конденсаторном микрофоне. Вдобавок, конденсаторные микрофоны могут быть сделаны очень маленькими без ущерба для характеристик.
В более благоприятной среде, например в концертном зале или театре, для большинства источников звука предпочтительнее использовать конденсаторные микрофоны, особенно, когда требуется высочайшее качество звука.
Принцип действия электретных микрофонов аналогичен принципу действия конденсаторных, с тем отличием, что для их работы не требуется внешний источник питания. Мембрана таких микрофонов получает электрический заряд в процессе производства, и для их питания достаточно небольшого напряжения (обычно около 1,5 Вольта), которое обеспечивается установленной в микрофоне батареей.
По сравнению с конденсаторными, мембрана электретных микрофонов значительно толще, поэтому их чувствительность и частотные характеристики несколько хуже. Появившиеся недавно обратно-электретные микрофоны несколько компенсируют этот недостаток.
Всенаправленный микрофон имеет одинаковый выходной уровень при любом направлении. Он покрывает все 360 градусов. Всенаправленный микрофон улавливает максимальное количество пространственных звуков. При концертном применении всенаправленный микрофон должен быть расположен очень близко к источнику звука, чтобы был правильный баланс между непосредственным и пространственным звуком. Вдобавок, мы не можем отвернуть всенаправленный микрофон в сторону от ненужных источников звука, таких как порталы, что может вызвать заводку (эффект обратной связи).
Всенаправленные микрофоны :
— зависимость от акустики помещения: не отсекают эхо;
— не обеспечивают акустическую изоляцию, разве что только при малом расстоянии от источника звука до микрофона;
— низкая чувствительность к звукам дыхания;
— практически отсутствует «эффект близости»;
— расширенные низкие частоты у конденсаторных микрофонов, что очень полезно при работе с органом, бас барабаном и симфоническим оркестром.
Однонаправленные микрофоны могут не только отделить звучание одного инструмента от другого, но может также уменьшить обратную связь, допуская тем самым большее усиление. С этой точки зрения однонаправленные микрофоны предпочтительнее всенаправленных практически во всех задачах усиления звука.
Микрофоны с суперкардиоидной диаграммой направленности:
— имеют максимальную разницу между передней и задней областями чувствительности среди подобных микрофонов;
— обеспечивают большую изоляцию, чем микрофоны с кардиоидной направленностью;
— менее чувствительны к акустике помещения, чем микрофоны с кардиоидной направленностью.
Микрофоны с гиперкардиоидной диаграммой направленности:
— обеспечивают максимальную среди подобных им микрофонов нечувствительность к боковым звукам;
— обеспечивают максимальную акустическую изоляцию: защищают от неблагоприятных эффектов помещения, feedback (эффект обратной свзи) и посторонних шумов;
— препятствуют утечке сигнала.
Двунаправленный микрофон («восьмёрка») имеет наибольшую чувствительность как спереди (0 градусов), так и сзади (180 градусов). Наименьший уровень он имеет на сбоку (90 градусов). Рабочий угол составляет только 90 градусов, как спереди, так и сзади. Уровень пространственного шума такой же, как и у кардиоиды. Этот микрофон используется для улавливания звука от двух противоположных источников, например, вокального дуэта. Несмотря на то, что такие микрофоны редко применяются в звукоусилении, их используют в некоторых стереотехнологиях.
Микрофоны с направленностью «восьмёрка» :
— используются, в частности, для интервью, когда собеседники сидят напротив друг друга или для записи и озвучивания дуэтов;
— обеспечивают максимальную изоляцию при overhead-записи;
— применяются для стереозаписи по методу Блюмляйна (Blumlein), когда используются два скрещенных микрофона-«восьмёрки».
Подавления ненужных звуков
При усилении звука, микрофоны часто могут находиться в местах, где они могут принять звук от посторонних источников. Например, микрофон установленный у барабана, может улавливать звук от соседних барабанов, вокальный микрофон может улавливать все шумы на сцене или вокальные микрофоны могут улавливать звук мониторов. В каждом случае мы имеем один нужный источник звука и один или более ненужных. Выбор правильной характеристики направленности может помочь в максимальном улавливании нужного звука и минимальном – ненужных.
Соответственно используя микрофоны супер- и гиперкардиоидного типов мы должны учитывать их прием сзади и ориентировать их так, чтобы избежать улавливания звука от других барабанов и тарелок.
Отдельно можно сказать о Радиомикрофонах.