8 800 333-39-37
Ваше имя:
Номер телефона:
Home » Misc » Микрофон устройство

Микрофон устройство


Устройство современных микрофонов и динамиков

Вы здесь

Главная / Статьи / Устройство микрофона и динамика

Работа всей современной аудиоаппаратуры основана на использовании процесса обработки, передачи и усиления путём преобразования звуковых частот в электрический сигнал и обратно. При этом динамики и микрофоны становятся важнейшими составляющими подобного оборудования.

Что такое акустика

У понятия "акустика" достаточно много значений, каждое из которых связано со звуком. Но в первую очередь это наука о звуке, его физической природе, принципах возникновения, восприятия, распространения. Одним из её разделов является электроакустика, которая позволяет исследовать вопросы приёма, воспроизведения, а также записи звуковой информации при помощи техники.

Именно в рамках таких научных изысканий изучаются вопросы формирования и развития систем вещания, телевидения, радиотелефонной связи, систем звукоусиления. Когда же речь идёт об электрической аппаратуре акустика (или акустическая система) представляет собой устройство, которое используется для преобразования токовых сигналов в звуковое колебание.

Конструкция микрофона и динамика

Конструктивно динамики (динамические головки, громкоговорители) состоят из нескольких основных конструктивных элементов:

  1. Магнитов,
  2. Катушек, намотанных на каркас,
  3. Диффузоров.

Внутри каркаса с катушкой располагается постоянный магнит-сердечник, с помощью которого при подаче сигнала на вход образуется магнитное поле. При этом катушка начинает своё движение, характер которого зависит от поданных сигналов и их амплитуды (с её снижением уменьшается и ход самой катушки). Одновременно с катушкой двигается и диффузор, присоединённый к катушке, создавая при этом в воздухе звуковые колебания.

Микрофон по своей конструкции фактически повторяет динамик: его диффузор принимает воздушные колебания, а катушка напрямую связана с ним и магнитом внутри. Основным отличием стало то, что катушка динамической головки имеет меньше витков в сравнении с катушкой, которая устанавливается в микрофоне.

Устройство и принцип действия микрофона

Принцип работы любого микрофона вне зависимости от особенностей его конструктивного исполнения заключается в воздействии на тонкую мембрану звуковых колебаний воздуха. В результате мембранные колебания становятся причиной возбуждения электрических колебаний. В зависимости от типа устройства могут быть использованы различные технологии и физические явления: микрофон может быть

  • Электродинамическим
    • Ленточным, когда материалом для катушки служит гофрированная алюминиевая фольга;

    • Катушечным, оснащённым диафрагмой в кольцевом зазоре магнита, при колебаниях которой под действием звуковых волн катушка пересекается силовыми линиями и в ней наводится ЭДС;

  • Пьезоэлектрическим, работа которого основана на использовании кристаллических пластинок;

  • Конденсаторным, оснащённым конденсатором, ёмкость которого изменяется во время звуковых колебаний при вибрации одной из обкладок (для этого она изготавливается из эластичного материала).

Основными техническими параметрами всех микрофонов является их

  1. Чувствительность – отношение выходного напряжения к звуковому давлению при заданном уровне частоты (в большинстве случаев она составляет 1000 Гц): чем она ниже, тем меньше чувствительность микрофона;
  2. Акустическая характеристика, которая определяется интенсивностью влияния звукового поля;
  3. Уровень собственного шума,
  4. Амплитудно-частотная характеристика, зависящая от особенностей звуковых колебаний;
  5. Направленность, которая определяется зависимостью чувствительности аппарата от его расположения по отношению к источнику звука.

Устройство и принцип действия динамика

Работа любой динамической головки основана на использовании в составе конструкции кольцевого магнита с полюсами, которые размещены на его плоской стороне, и его поля. Замкнутое магнитное поле при этом формируется за счёт использования стальных листов с обеих сторон элемента. Полученная система играет роль магнитопровода и по своей форме и размеру полностью совпадает с параметрами магнита.

Равномерность распределения магнитных линий обеспечивается за счёт вставленного в центральное отверстие стального цилиндра. Разница в диаметрах цилиндра и отверстия в магните определяется конструкцией катушки. В полученном зазоре происходит концентрация магнитного поля.

Катушка индуктивности, размещённая в зазоре, всегда погружается внутрь зазора на половину высоты, что позволяет обеспечить её одинаковый ход во время работы динамика в обе стороны. Подключение к катушке к источнику питания в зависимости от совпадения полярности катушки и самого магнита (при одной её совпадении она выталкивается, при противоположных значениях – втягивается) фактически обеспечивает работу всего устройства.

Для того чтобы добиться механического движения воздуха катушка фиксируется на жёстком цилиндре с бумажным конусом. При перемещении катушки конус также будет двигаться и появится звук. Исключить любые искажения помогает фиксация полученной конструкции при помощи диффузородержателя и центрирующей шайбы.

Читайте также: Что такое цифровой микрофон?

Как это работает. Микрофон

Фото: Октава

Принцип работы любого микрофона заключается в том, чтобы преобразовать звуковые волны в электрический сигнал. Только в зависимости от конструкции, это происходит по-разному. На сегодняшний день по принципу устройства можно выделить два основных типа микрофонов: динамические и конденсаторные.

Рассказываем об их особенностях на примере новинок «Октавы» – лидера по производству микрофонов в России. В 2020-м на международной выставке NAMM Show тульский завод представил миру динамический МД-305, а в этом году – его конденсаторного «родственника» МК-207.

Конденсаторные микрофоны и модель МК-207

Конденсаторный микрофон был изобретен в 1916 году американским инженером Эдвардом Венте. Как следует из самого названия, в основе работы такого микрофона – конденсатор и его способность изменять емкость. Как известно, самый простой конденсатор состоит из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком. В микрофоне одна из обкладок (диафрагма) выполнена из эластичного материала – обычно используют тонкий пластик, покрытый микро-слоем золота или алюминия. Вторая обкладка конденсатора закреплена неподвижно.

Когда звук действует на тонкую пластинку, она начинает колебаться – приближаться и отдаляться от второй обкладки конденсатора. Как следствие, меняется емкость конденсатора. Если конденсатор заряжен, то изменение его емкости приводит к изменению напряжения – электрический ток колеблется, повторяя форму падающей на диафрагму звуковой волны. Это и «считывается» микрофоном.

В данной конструкции не обойтись без предусилителя, который в конденсаторном микрофоне нужен для согласования высокого сопротивления капсюля с низким сопротивлением выхода микрофона. Главное достоинство конденсаторных микрофонов – сверхчувствительность, а значит и точность записи даже самых тихих звуков. Поэтому конденсаторные модели чаще всего можно встретить в студиях звукозаписи, и редко – на сцене. Именно для сцены «Октава» недавно выпустила новый российский конденсаторный концертный микрофон МК-207. Его презентация состоялась в этом январе в рамках одной из крупнейших мировых выставок музыкальных инструментов и оборудования The NAMM Show.


Фото: Октава

Конденсаторный МК-207 призван привнести на сцену студийное качество звука, отмечают разработчики. Таким образом он предназначен не только для работы в студиях звукозаписи, но и на концертных площадках, массовых мероприятиях. Микрофон оснащен встроенными амортизатором, поп-фильтром и ветрозащитой. Диапазон частот достаточно широк – от 20 до 20 000 Гц.

Микрофон весит 350 грамм и выпускается в классическом черном цвете. Своим дизайном МК-207 повторяет МД-305 – новейший российский динамический вокальный микрофон. С ним «Октава» вышла на рынок сценического оборудования в 2020 году.

Динамические микрофоны и модель МД-305

Создателями динамического микрофона принято считать немецких ученых Гервина Эрлаха и Вальтера Шоттки. Свою новинку, превосходящую по параметрам конденсаторную версию, они предложили в 1924 году. Спустя семь лет модель была усовершенствована американскими изобретателями Тёресом и Венте. Они предложили динамический микрофон с катушкой индуктивности. Таким образом, несложно догадаться, что принцип работы динамического микрофона основан на физическом явлении индукции – движение проводника в магнитном поле создает электрический ток.

Мембрана в динамическом микрофоне прикреплена к проводнику из согнутой тонкой медной проволоки. Находится это в зоне действия постоянного магнитного поля. В качестве постоянного магнита в микрофонах используются магнитотвердые сплавы с высокой остаточной индукцией, например, NdFeB (неодим-железо-бор). Итак, звук действует на мембрану, она колеблется, повторяя форму звуковой волны, и передает свои движения проводнику. Проводник перемещается в магнитном поле, и согласно закону электромагнитной индукции в нем индуцируется электрический ток, повторяющий по форме изначальный звук.

Динамические микрофоны не так чувствительны, как конденсаторные модели. Наряду с этим недостатком, они обладают рядом достоинств. Самое главное – динамические микрофоны гораздо более устойчивы, как к механическим повреждениям, так и к неблагоприятным погодным условиям. Для них неважно – концерт состоится в зале или на улице.


Фото: Октава

К примеру, новый динамический микрофон МД-305 от «Октавы» уже прошел проверку на прочность. При весе всего в 300 граммов, он «одет» в металлический корпус и защищен стальной решеткой. При этом МД-305 не страшны ни дождь, ни ветер. Рабочая температура позволяет пользоваться микрофоном и на открытых площадках при повышенной влажности воздуха. При этом и диапазон частот достаточно широк – от 50 до 16 000 Гц, а чувствительность – 1,8 мВ/Па.

Так какой же микрофон лучше выбрать – динамический или конденсаторный? Эта дилемма решается с учетом многих факторов: цели, личных предпочтений певца, его техники исполнения, а также особенностей голоса. Современные модели «Октавы» представляют большое поле для экспериментов, а также ломают все стереотипы о предназначении определенных типов микрофона, отлично работая на сцене и в студии.

Как настроить и протестировать микрофоны в Windows

Windows 11 Windows 10 Больше...Меньше

Чтобы установить новый микрофон, выполните следующие действия:

  1. Убедитесь, что ваш микрофон подключен к компьютеру.

  2. Выберите Пуск   > Настройки  > Система > Звук .

  3. В настройках звука перейдите к Введите , чтобы увидеть подключенные микрофоны. Если это микрофон Bluetooth, выберите Добавить устройство .

Чтобы протестировать уже установленный микрофон:

  1. Убедитесь, что ваш микрофон подключен к компьютеру.

  2. Выберите Пуск   > Настройки  > Система > Звук .

  3. В Input выберите микрофон, который вы хотите протестировать.

  4. В Настройки ввода посмотрите на Громкость ввода во время разговора в микрофон. Если полоса перемещается, когда вы говорите, ваш микрофон работает правильно.

  5. Если полоса не движется, перейдите к Протестируйте микрофон и выберите Начать проверку .

Открыть настройки

Чтобы установить новый микрофон, выполните следующие действия:

  1. Убедитесь, что ваш микрофон подключен к компьютеру.

  2. Выберите Пуск    > Настройки  > Система > Звук .

  3. В настройках звука перейдите к Ввод и в списке Выберите устройство ввода выберите микрофон или записывающее устройство, которое хотите использовать.

Для проверки уже установленного микрофона:

  1. Убедитесь, что ваш микрофон подключен к компьютеру.

  2. Выберите Пуск    > Настройки  > Система > Звук .

  3. В настройках звука перейдите к Ввод и под Проверьте свой микрофон , найдите синюю полосу, которая поднимается и опускается, когда вы говорите в микрофон. Если полоса движется, ваш микрофон работает правильно.

  4. Если полоса не движется, выберите Устранение неполадок , чтобы починить микрофон.

Открыть настройки

Исправление проблем с микрофоном — служба поддержки Майкрософт

Аксессуары Microsoft Windows 10 Windows 8.1 Windows 7 Windows 11 Больше. ..Меньше

Если у вас возникли проблемы с функциями микрофона, следующая информация поможет вам найти и устранить неполадки.

Убедитесь, что приложения имеют доступ к микрофону

Если ваш микрофон не обнаружен после обновления Windows 11, вам может потребоваться разрешить приложениям использовать его. Вот как: 

  1. Выберите Пуск > Настройки > Конфиденциальность и безопасность > Микрофон и убедитесь, что Доступ к микрофону включен.

  2. Убедитесь, что Разрешить приложениям доступ к вашему микрофону включен, затем выберите, какие приложения имеют доступ. Настольные приложения не будут отображаться в этом списке.

Если вы хотите предоставить доступ к настольным приложениям, убедитесь, что параметр Разрешить настольным приложениям доступ к вашему микрофону включен. Вы не можете отключить доступ к микрофону для отдельных приложений.

Другие меня не слышат

Попробуйте следующие решения:

  • Если на гарнитуре есть кнопка отключения звука, убедитесь, что она неактивна.

  • Убедитесь, что микрофон или гарнитура правильно подключены к компьютеру.

  • Убедитесь, что ваш микрофон или гарнитура являются системным записывающим устройством по умолчанию. Вот как это сделать в Windows 11:

    1. Выберите Пуск  >  Настройки  > Система > Звук .

    2. В Введите , перейдите к Выберите устройство для разговора или записи и выберите нужное устройство.

    3. Чтобы проверить микрофон, говорите в него. В Том , убедитесь, что синяя полоса перемещается, чтобы Windows вас услышала.

Громкость микрофона слишком низкая или кажется, что он вообще не работает

Попробуйте следующие решения:

  • Убедитесь, что микрофон или гарнитура правильно подключены к компьютеру.

  • Убедитесь, что микрофон расположен правильно.

  • Увеличьте громкость микрофона. Вот как это сделать в Windows 11:

    1. Выбрать Пуск  >  Настройки  > Система > Звук .

    2. В  Input выберите микрофон, чтобы просмотреть его свойства.

    3. В  Входная громкость убедитесь, что синяя полоса настраивается, когда вы говорите в микрофон.

    4. Если это не так, перейдите к Проверьте свой микрофон и Запустите тест .   Это поможет вам устранить любые проблемы с микрофоном.

Если у вас возникли проблемы с функциями микрофона, следующая информация может помочь вам в поиске и устранении неполадок.

Убедитесь, что приложения имеют доступ к микрофону

Если ваш микрофон не обнаружен после обновления Windows 10, вам может потребоваться разрешить приложениям использовать его.

  • Чтобы разрешить приложениям доступ к микрофону, выберите Пуск   , затем выберите Настройки   > Конфиденциальность   > Микрофон   . Выберите Изменить , затем включите Разрешить приложениям доступ к вашему микрофону .

  • После предоставления доступа к микрофону вы можете выбрать, какие приложения Microsoft Store могут получить доступ к этим функциям в разделе . Выберите, какие приложения Microsoft Store могут получить доступ к вашему микрофону , и предоставьте доступ настольным приложениям, не относящимся к Microsoft Store, убедившись, что переключатель под Разрешить настольным приложениям доступ к вашему микрофону установлено на On .

Другие меня не слышат

Попробуйте следующие решения:

  • Если на гарнитуре есть кнопка отключения звука, убедитесь, что она неактивна.

  • Убедитесь, что микрофон или гарнитура правильно подключены к компьютеру.

  • Убедитесь, что ваш микрофон или гарнитура являются системным записывающим устройством по умолчанию. Вот как это сделать в Windows 10:

    1. Выберите Пуск  , затем выберите Настройки   > Система > Звук .

    2. В Введите убедитесь, что ваш микрофон выбран в Выберите устройство ввода .

    3. Чтобы проверить микрофон, говорите в него и отметьте Проверьте микрофон , чтобы убедиться, что Windows вас слышит.

Громкость микрофона слишком низкая или кажется, что он вообще не работает

Попробуйте следующие решения:

  • Убедитесь, что микрофон или гарнитура правильно подключены к компьютеру.

  • Убедитесь, что микрофон расположен правильно.

  • Увеличьте громкость микрофона. Вот как это сделать в Windows 10:

    1. Выберите Пуск   , затем выберите Настройки   > Система > Звук .

    2. В Input убедитесь, что ваш микрофон выбран под Выберите устройство ввода , затем выберите Свойства устройства .

    3. На вкладке Уровни окна свойств микрофона отрегулируйте ползунки Микрофон и Усиление микрофона по мере необходимости, затем выберите OK .

    4. Говорите в микрофон, проверяя под Протестируйте свой микрофон , чтобы убедиться, что ваши настройки работают. Если вы видите, что линия движется слева направо, ваш микрофон работает. Если вы не видите изменений, микрофон не улавливает звук.

Другие не слышат меня при вызовах Skype

Убедитесь, что ваш микрофон или гарнитура являются записывающим устройством Skype по умолчанию. Вот как:

  1. Если Skype не открыт, выберите «Пуск», затем «Skype», чтобы открыть его.

  2. В правом верхнем углу списка контактов в Skype выберите Еще  , затем Настройки .

    Learn more