Tipuri de microfoane si caracteristici polare ale acestora
Ce este un microfon si care sunt principiile de functionare?
Pentru inceput trebuie stiut ca microfonul este un traductor acustic-electric ce converteste sunetul sau undele sonore in semnal electric si este un dispozitiv ce are o plaja larga de intrebuintari. Principiul de functionare este simplu: undele sonore ce sunt propagate in aer sunt captate si apoi sunt transformate in impulsuri electrice ce necesita amplificare pentru a fi ulterior reproduse. Altfel spus, un microfon capteaza sunete – orice de la voce la instrumente muzicale, chitare acustice pana la o orchestra completa si este primul dispozitiv ce poate influenta calitatea inregistrarilor. Microfonul poate fi folosit in special in industria telecomunicatiilor, industria muzicala si radio-televiziune si deseori poti folosi un microfon de studio pentru inregistrari diverse.
Microfoanele se diferentiaza intre ele in functie de tipurile de traductorul cu care vin echipate, impartindu-se in 3 categorii:
- Microfoane dinamice
- Microfoane condenser
- Microfoane ribbon.
Microfoane dinamice
Un microfon dinamic functioneaza folosind inductia electromagnetica si include 3 componente principale:
- o diafragma de o anumita grosime confectionata dintr-un tip de film din poliester
- o bobina atasata de diafragma ce este suspendata intr-un camp magnetic
- campul magnetic – alimentat de un magnet permanent integrat in microfon
Acest tip de microfon functioneaza dupa acelasi principiu dinamic ca al unei boxe active insa acesta este inversat.
Modalitatea de functionare este foarte simpla: in momentul cand vorbesti unda de sunet loveste diafragma iar aceasta in urma interactiunii vibreaza cauzand miscarea bobinei in campul magnetic producand un curent variabil in bobina datorita inductiei electromagnetice. Acest semnal electric din bobina iese din microfon in preamplificatorul microfonului.
Problema unei singure membrane dinamice este faptul ca nu raspunde liniar la toate frecventele audio, iar din acest motiv unele microfoane folosesc membrane multiple pentru diferite parti ale spectrului audio, ulterior combinand semnalele rezultate.
Microfoanele Condenser
Microfoanele condenser sunt cunoscute ca microfoane electrostatice si microfoane de studio. In cazul acestor microfoane diafragma actioneaza ca placuta unui condensator iar vibratiile rezultate in urma lovirii de catre undele sonore produc schimbari in distanta dintre placute. Schimbarea de distanta dintre placute creaza o schimbare a voltajului potential care poate fi amplificat la un nivel ce poate fi utilizat. Pentru ca un microfon de acest tip sa poata fi folosit trebuie sa aiba o sursa de alimentare de 48V DC, cunoscut si sub numele de Phantom Power. Acest tip de alimentare se poate gasi la preamplificatoarele de studio si interfetele audio.
Microfoanele condenser pot dispune de mai multe tipuri de tipare polare si totodata sunt mult mai sensibile decat cele dinamice oferind un raspuns liniar de-a lungul frecventelor si furnizeaza raspuns in frecventele inalte sau joase extins si foarte clar. Aceste microfoane sunt foarte rezistente comparativ cu microfoanele ribbon dar datorita energiei statice produse sunt predispuse sa se deteriore din cauza prafului acumulat, mult mai mult decat celelalte tipuri de microfoane.
Microfoanele Ribbon
Numele acestui tip de microfon vine de la panglica (ribbon) ondulata din aluminiu suspendata intr-un camp magnetic. Panglica din aluminiu este conectata electric la iesirea microfonului iar vibratiile in interiorul campului magnetic rezultate in urma interactiunii cu undele sonore genereaza semnal electric.
Acest tip de microfon functioneaza similar cu microfoanele cu bobina utilizand inductia magnetica. Microfoanele ribbon recepteaza sunetul bi-directional pentru ca panglica este deschisa pe ambele parti. Semnalul electric produs de acest microfon este foarte slab si are nevoie de un transformator pentru a putea fi utilizabil. Datorita pieselor in miscare putine acestea tind sa aiba un raspuns in frecventa extins si o rezonanta naturala focusata mai mult pe frecventele joase.
Caracterisitici polare:
Caracteristica polara unui microfon mai poarta si numele de raspuns directional, iar acest lucru se refera la cat de sensibil este un microfon la sunetul provenit din diferite parti in functie de axa lui centrala.
O caracteristica polara este reprezentata de un grafic circular, iar fiecare divizie circulara reprezinta 5 dB de sensibilitate, in acest fel se poate observa unde microfonul capteaza sunetul mai puternic sau mai slab la diferite nivele.
In functie de aceasta sensibilitate putem vorbi de 4 tipuri de caracteristici polare:
- Omnidirectional
Sensibilitatea acestui tip de microfon este considerat a fi o sfera perfecta in 3 dimensiuni. Aceasta caracteristica polara se intalneste de obicei la microfoanele condenser iar omnidirectionalitatea acestuia se obtine prin montarea unei alte capsule pe cealalta parte a placii. In acest caz caracteristica polara omnidirectionala acopera toate directiile si capteaza sunetul 360 grade.
Microfoanele omnidirectionale sunt ideale pentru inregistrarile naturale, de ambient, nu sunt afectate de vant sau de efectul de proximitate si se aud foarte natural cand sunt apropiate de gura.
- Bi-directional sau figura 8
Numele microfoanelor bi-directionale sau cifrei 8 vine de la reprezentatia grafica ce seamana cu cifra 8. Aceasta caracteristica polara permite ca microfonul sa recepteze sunetul din fata si din spate, anulandu-l pe cel din lateral. Aceasta sensibilitate din fata si din spate permite inregistrarea stereo si sunt deseori utilizate in aplicatiile de studio. Microfoanele ce dispun de aceasta caracteristica polara sunt cele Ribbon (panglica), datorita panglicii din aluminiu ce poate sa se miste doar in fata si in spate.
- Cardioid
Un microfon ce dispune de aceasta caracteristica polara are ca si punct sensibil de receptare partea din fata a microfonului, foarte slab pe partile laterale si aproape zero sensibilitate la sunetele provenite din spate. Numele acestei caracterisitici polare vine de la graficul in forma de „inima” creat. Acest tip de sensibilitate sunt utilizate pentru a capta sursele de sunet in medii foarte zgomotoase si reprezinta functionarea impreuna a caracteristicilor polare omnidirectionale si bi-directionale.
Modul de functionare a acestui tip de caracteristica polara se bazeaza pe urmatoarele principii:
- Sunetul lateral va fi captat doar de elementul omnidirectional si va fi la jumatatea sunetului din fata din moment ce doar o capsula „aude” sunetul
- Sunetul din spate va avea un semnal pozitiv pe elementul omnidirectional si va fi anulat de semnalul negativ al elementului bi-directional facand sunetul din spate abia auzit.
Aceasta caracteristica polara se gaseste la microfoanele dinamice dar pot fi create si la microfoanele condenser si ribbon (panglica).
- Microfoanele Shotgun.
Microfoanele Shotgun folosesc un design complex ce le face caracteristica polara foarte directionala.
Acest tip de microfoane dispun de raspunsul in frecventa joasa similar cu un hipercardioid dar in ceea ce priveste frecventele medii si inalte tubul de interferenta le mareste sensibilitatea pentru sunetele din fata.
Aceasta directionalitate este obtinuta prin amplasarea capsulei intr-un tub de interferenta, tubul eleminand sunetul lateral datorita anularii de faza. Cu cat tubul este mai lung cu atat mai directionala este caracteristica polara.
Datorita directionalitatii sale, microfoanele shotgun sunt excelente pentru film si teatru, cat si pentru utilizarea lor pe stadioane sau pe teren pentru a inregistra flora si fauna salbatica.
