Что внутри конденсаторного микрофона

Какой микрофон лучше: конденсаторный или динамический?

Однозначного ответа на этот вопрос нет. Ведь разные сферы применения требуют разных микрофонов. Попробуем разобраться, в чем плюсы и минусы обоих типов.

Конденсаторные микрофоны
В основе конденсаторного микрофона лежит электрический конденсатор. Одна из его обкладок выполнена из эластичного материала, который может вибрировать под воздействием звука. Из-за этого меняется объем конденсатора, а затем и его напряжение. Оно является источником полезного сигнала, поступающего на усилитель.

Конденсаторный микрофон требует фантомного питания.

Одной из его разновидностей является ламповый микрофон. В качестве преобразователя импеданса в нем используется вакуумная лампа. В середине прошлого века все конденсаторные микрофоны были ламповыми. Со временем лампы были вытеснены транзисторами. Однако в последнее время намечается возрождение интереса к ламповым микрофонам. Причина новой волны популярности в особом, теплом и мягком, звучании ламп. В комплекте с ламповым микрофоном обычно идет блок питания.

Динамический микрофон
Основой динамического микрофона является мембрана, помещенная в сильное магнитное поле. Звуковые волны вызывают колебания мембраны и приводят в движение проводник.

Разновидностью динамического микрофона является ленточный. Внутри него между двумя магнитами находится гофрированная полоска из тонкого металла, например алюминия. Она позволяет передавать тончайшие нюансы звука.

Динамический микрофон хорош тем, что не требует фантомного питания.

Чем отличается конденсаторный микрофон от динамического?
Конденсаторный микрофон отличается от динамического по многим характеристикам.

Чувствительность. Конденсаторный микрофон обладает повышенной чувствительностью и поэтому часто используется в студиях звукозаписи. Его можно применять и в условиях любительских студий, однако при этом нужно учитывать: высокочувствительный капсюль способен уловить не только голос человека, но и все посторонние звуки. Например, если диктор записывает стрим в квартире, на запись может попасть гул машин с улицы или шум закипающего электрочайника на кухне.

Чтобы в дорожке, записанной на конденсаторный микрофон, не было посторонних звуков, нужно заранее продумать звукоизоляцию помещения.

Цена. Конденсаторные микрофоны в большинстве случаев стоят дороже динамических. Особенно, если речь идет о:

ламповых моделях (LEWITT LCT940, 140 тысяч рублей);

устройствах с крупной диафрагмой (AUDIO-TECHNICA AT4050 ST, 150 тысяч рублей).

Ламповые микрофоны считаются одними из самых дорогих. Однако они все равно остаются востребованными, благодаря высокой чувствительности и качеству финального звука. Ламповый микрофон по праву считается гордостью любой студии. Он подойдет и для вокала, и для инструментов.

Хрупкость. Элементы конденсаторных микрофонов более хрупки, чем компоненты динамических моделей. Поэтому устройства конденсаторного типа лучше использовать именно в студийных условиях. Во время работы такие микрофоны крепят на специальные держатели, которые гарантируют стабильное положение и минимум помех.

Тем не менее современные технологии позволяют даже конденсаторному микрофону, считавшемуся хрупким, использоваться на сцене. Конденсаторные капсюли все чаще применяются в головных микрофонах. Такие устройства крепятся на малозаметное оголовье и позволяют выступающему свободно двигаться на сцене. Они незаменимы в тех ситуациях, когда исполнителю нужно не только петь, но и танцевать.

Примеры головных конденсаторных микрофонов:

Основные параметры и характеристики микрофонов. Питание и подключение микрофонов

В этой статье мы постараемся собрать информацию и разобраться в конструкциях и характеристиках микрофонов. Мы постараемся сделать это, не влезая в дебри физики, механики и схемотехники, но так, чтобы различия были бы очевидны для музыканта.
Итак.
Динамические и конденсаторные микрофоны – два широко известных типа микрофонов, отличающихся по принципу преобразования звуковой волны в электрический сигнал. Существуют ещё несколько типов микрофонов, чьё применение либо уходит в прошлое, либо ещё не пришло, либо не имеет никакого отношения к звукозаписи, поэтому мы будем говорить именно о динамических и конденсаторных микрофонах.

Динамические микрофоны

Динамический микрофон (более верно – электродинамический микрофон) в свою очередь может быть катушечным и ленточным (о ленточных микрофонах мы поговорим отдельно).
Механизм действия динамического катушечного микрофона можно представить как обратный механизму действия динамика. Здесь диафрагма присоединена к катушке из тонкого провода, расположенной в магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом. Динамический микрофон это минигенератор электроэнергии, практически аналогичный генератору автомобиля, только катушка не крутится, а ёрзает туда-сюда (как в динамике акустической системы) под действием звука. И на обоих концах (выводах) катушки образуется электрический сигнал. Не большой (5. 15мВ), но достаточный, чтобы его затем усилить и отличить от шумов усилителя.
Достаточно простая конструкция динамического микрофона обуславливает его относительную дешевизну, прочность и меньшую требовательность к условиям окружающей среды.
В некоторых динамических микрофонах (особенно старого образца, когда технологии были несовершенны) для расширения частотного диапазона применяются два капсюля — низкочастотный и высокочастотный, подобно двухполосным акустическим системам. В таких микрофонах имеется, как и в двухполосных акустических системах, разделительный фильтр-кроссовер, соединяющий сигналы от обоих капсюлей в один сигнал.

Конденсаторные микрофоны

Более научно — электростатические микрофоны, в свою очередь, делятся на конденсаторные ламповые микрофоны и конденсаторные транзисторные микрофоны (по типу применяемого усилителя). А транзисторные микрофоны делятся на электретные микрофоны (они чаще работают от батареек) и обычные конденсаторные (они чаще работают от фантомного питания). Строго говоря, электретный микрофон тоже может быть ламповым, и подобные эксперименты проводились лично автором (и не безуспешно), но, в силу того, что в основной своей массе электретные капсюли по характеристикам хуже классических конденсаторных, промышленного производства электретных ламповых микрофонов, скорее всего, не существует.
В отличие от динамических, конденсаторные микрофоны устроены по принципу конденсатора. Капсюль конденсаторного микрофона не вырабатывает электричества, сколько бы мы его ни болтали. Зато он меняет свою ёмкость, так как при колебаниях под воздействием звука, мембрана, являющаяся одной из пластин колеблется относительно неподвижного, хорошо отполированного электрода. Чтобы получить электрический сигнал, на капсюль приходится подавать поляризующее напряжение (20. 120В) и включать в самую простую электрическую цепь (контур): конденсатор + сопротивление + источник энергии, и тогда мы можем уже усиливать полученный сигнал, снимая его с того самого сопротивления, в контур с которым соединён капсюль-конденсатор.
Особенность состоит в том, что для усиления этого сигнала не подходит обычный вход пульта, и в каждом конденсаторном микрофоне стоит специальный согласующий каскад на полевом транзисторе или электронной лампе, после которого, уже «окрепший» сигнал можно подавать в микшерский пульт или другие устройства. Хотя сигнал с конденсаторного микрофона, как правило, больше по уровню, чем с динамического микрофона, тем не менее, он всё равно предназначен для микрофонных , а не для линейных входов устройств.
Вес колеблющейся пластины-диафрагмы (мембраны) в конденсаторном микрофоне значительно меньше веса диафрагмы с катушкой динамического микрофона, поэтому, за счёт меньшей инерции, конденсаторный микрофон обеспечивает более точную и качественную звуковую картину по сравнению с динамическим микрофоном, имеют более широкий частотный диапазон.

Следует отметить, что амплитуда изменения электрического сигнала, снимаемого с конденсаторной системы, в отличие от электродинамической системы не прямо пропорциональны силе звука, воздействующего на диафрагму, а имеет квадратичную зависимость. И только благодаря математике, так сказать, теории малых сигналов, инженеры делают допуск, что при столь малых амплитудах изменения ёмкости, как в конденсаторном микрофоне, нелинейностью преобразования можно пренебречь. И практика показывает, что это работает.

Капсюли электретных микрофонов, в отличие от капсюлей классических конденсаторных микрофонов не требуют напряжения поляризации, так как содержат перманентно поляризованный (электретный) материал, располагающийся либо в пластине, либо в самой диафрагме. Однако, в силу технологических особенностей, создать электретный капсюль высокого качества, а, тем более, большого размера, весьма затруднительно. Поэтому электретные микрофоны получили большее распространение в бытовой технике (диктофонах, мобильных телефонах и современных домашних телефонах) и системах подзвучки инструментов и актёров на сцене.
В отличие от динамических микрофонов, все конденсаторные микрофоны требуют питания усилителя, а не-электретные нуждаются ещё и в поляризующем напряжении.
Питание конденсаторных микрофонов происходит или от батареек, или от отдельного блока питания (БП), или от фантомного питания по сигнальному шнуру.

Фантомное питание начали применять как только технология электроники и схемотехники шагнула в сторону полевых транзисторов, и лампу, без которой ранее конденсаторный микрофон не мог существовать, заменили полевым транзистором, не нуждающимся ни в высоком анодном напряжении, ни в сильноточном питании накала. Ток потребления усилителя на полевом транзисторе настолько мал, что питание без проблем можно передать по тем же проводам, что и сигнал. При этом соблюсти нужно лишь одно условие, проводов в кабеле должно быть два, не считая экранирующего. Есть два способа подачи питания: либо питание идёт по отдельному (второму) проводу, либо и питание сигнал идут одновременно по двум проводам, но с разными знаками полярности. Второй способ прижился, как более универсальный, позволяющий во-первых коммутировать теми же проводами и динамические микрофоны, и, во-вторых, повышающий помехозащищённость линии (провода). Эта система называется симметричная (балансная) линия. В ней звуковой сигнал передаётся в противофазе, разъединяясь на выходе и складываясь на входе специальными трансформаторами или усилителями. Питание же усилителя конденсаторного микрофона передаётся по обоим проводам с одним и тем же знаком (+48В), и для того, чтобы оно не попало в полезный сигнал, его отфильтровывают специальными развязками, с помощью того же трансформатора или разделительных конденсаторов.

При этом наличие в проводах фантомного питания нисколько не мешает динамическим микрофонам (если конечно он профессиональный симметричный и распаян правильным образом), наоборот, наличие постоянного напряжения ещё больше увеличивает помехозащищённость симметричной линии, «отталкивая» помехи уровнем ниже +48В.
Следует отметить, что ламповый конденсаторный микрофон не может работать от фантомного питания, так как лампа, находящаяся внутри микрофона и усиливающая сигнал, требует своих напряжений и токов (как минимум, накальное и анодное питание), которые невозможно синтезировать (высосать) из стандартного слаботочного фантомного питания. Фантомное питание может выдержать нагрузку 10. 20мА, в то время как ток накала лампы составляет до 500мА!

Ламповые микрофоны делаются не для получения жирности или, как говорят, «ламповости» звука, как иногда можно встретить в источниках. Просто именно с лампового микрофона, собственно, и началась история конденсаторных микрофонов вообще. Это произошло потому, что транзисторов подходящих характеристик в то время попросту не было изобретено. Когда же транзисторы появились, их внедрение началось слишком быстро, и не всегда продуманно, поэтому большая часть транзисторных микрофонов 70. 80-х годов, особенно бытовых, оказалось посредственного качества, из-за чего взоры звукорежиссёров вновь были обращены к ламповым микрофонам (та же ситуация произошла и со звукоусилительной техникой – усилителями мощности).
В результате ситуация на микрофонном рынке до сих пор остаётся противоречивой. Существует ряд моделей с прекрасными капсюлями, звучание которых подавлено внутренними транзисторными усилителями, и существует ряд старых ламповых микрофонов, капсюли которых уже оставляют желать лучшего, но за ними почему-то до сих пор найдётся масса охотников.
Возможно, если бы история началась сразу с транзисторной техники, слово было бы за ней. Другой разговор, что само существование электронной усилительной лампы делает ненужным дополнительные изыскания и совершенствование транзисторной схемотехники микрофонов. Действительно, усилительный каскад на электронной лампе имеет ряд объективных преимуществ.
Прежде всего, это большой коэффициент усиления в одном единственном каскаде (то есть сигнал преобразуется лишь один раз, в отличие от транзисторного каскада при том же усилении или, тем более, микросхемы). Во-вторых, это огромный динамический диапазон электрического тракта, обусловленный высоким напряжением питания лампового каскада. А всем известно, что большой динамический диапазон (то есть запас по перегрузке) – это, прежде, всего прозрачность звука. В-третьих, это сам принцип преобразования сигнала в вакууме, а не на пластине полупроводника (даже само это предложение уже звучит загадочно и маняще), возможно, именно он сохраняет или даже добавляет некую магию в сигнал на выходе микрофона.
Но! Всё это не делает сигнал более «жирным», и уж точно не имеет отношения к компрессии сигнала (если речь не идёт о записи какого-нибудь оперного монстра, способного создать такое звуковое давление, что сигнал в усилителе лампового микрофона подойдёт к уровню максимального). Поэтому, не ждите от ламповых микрофонов чудес, они не сделают работу звукорежиссёра по вписыванию вокалиста в фонограмму за Вас. Ламповые микрофоны всего лишь честнее, и живее своих транзисторных собратьев.
И ещё один момент, касающийся выбора в пользу ламповых микрофонов – это качество капсюлей. Конечно, какой же производитель поставит в микрофон плохой капсюль, если Вы выкладываете за него $800. 2000?!
Что же касается размеров самой лампы и выделяемого ею тепла, то эти недостатки уже давно преодолены разработкой миниатюрных ламп и нувисторов (металлокерамических миниламп).

Ленточные микрофоны

Несмотря на то, что ленточные микрофоны относятся по конструктивным признакам к динамическим микрофонам, мы всё же выделим их в отдельную группу, так как по звучанию они ближе к конденсаторным микрофонам. Происходит это потому, что сама ленточка, являющаяся преобразователем звука в сигнал, также как и в случае с конденсаторным микрофоном, имеет очень малый вес, малую инерцию. Кроме того, она не натянута, как мембрана в конденсаторном микрофоне, а висит достаточно свободно, поэтому собственный резонанс ленточки сдвинут в инфранизкие частоты, и не окрашивает звук ни снизу, как динамические микрофоны, ни сверху, как конденсаторные микрофоны.
Алюминиевая лента, находясь в магнитном поле и повторяя колебания воздуха, генерирует электрический сигнал, подающийся на первичную обмотку трансформатора для согласования низкого сопротивления ленты с входным сопротивлением усилителя.
Хрупкость в изготовлении и эксплуатации и слабый сигнал – основные недостатки ленточных микрофонов. Преодолеть можно только последний их них: технология малошумящих транзисторов шагнула далеко вперёд, и теперь от уровня шума можно несколько отодвинуться, хотя при этом микрофон всё равно остаётся транзисторным. Производить же ламповые ленточные микрофоны, отвечающие современным стандартам, весьма затратно, поэтому и стоят такие микрофоны для рядовой студии недосягаемо дорого.

Параметры и характеристики микрофонов

Один из основных параметров микрофона – это его чувствительность — это отношение выходного напряжения к звуковому давлению, и выражается в милливольтах на паскаль (мВ/Па). Так как звуковое воздействие на микрофон может быть самым разным, измерение чувствительности стандартизировано: оно производится на частоте 1000 Гц. Проще говоря, более чувствительный микрофон при той же громкости звука в помещении, и при тех же положениях ручек на пульте даст в наушники более громкий сигнал.
К диапазону частот , и частотной характеристике, указанным в паспорте микрофона нужно отнестись очень внимательно, вернее, наоборот, снисходительно. Так как существует один очень важный момент – при каких условиях они были измерены. По частотному диапазону судят о классе микрофона, о его качестве. Но дело в том, что померить частотную характеристику микрофона можно при разных временах интеграции измерительного прибора, а зафиксировать частотный диапазон можно по разным уровням спада. Поясним.
Скажем лента измерительного прибора движется с определённой скоростью, а самописец, скользящий по ней фиксирует АЧХ. И мы можем задать такое время интеграции, что самописец будет фиксировать каждую, даже самую малую неравномерность, а можем заставит двигаться его так медленно, что он не успеет зафиксировать даже спад после 20кГц. А далее, измеряя частотный диапазон мы можем сказать: при спаде (неравномерности АЧХ) в –3дБ частотный диапазон микрофона составляет 40. 16000Гц, а при спаде в –6дБ он составляет 30. 18000Гц, а при спаде –10дБ он составляет 20. 22000Гц. При этом, если Вам не пишут, при каком спаде (неравномерности АЧХ) был зафиксирован частотный диапазон, можете предположить, что это был именно последний случай.
В такой ситуации микрофон 19А19 ЛОМО, замеренный по самым жёстким стандартам окажется как раз в первой категории, 40. 16000Гц, а какой-нибудь новоиспечённый китайский экземпляр, очевидно проигрывающий ему по звучанию, будет пестрить изумительными, на первый взгляд параметрами.
Вот почему звукорежиссёры предпочитают выбирать микрофоны по брендам и на слух, не заглядывая в руководства и описания.
Динамический диапазон микрофона — это разность между самым тихим сигналом и самым громким, который микрофон может воспроизвести без искажений. Чем он больше, тем лучше для всех.
С точки зрения пространственных характеристик микрофоны делятся на направленные и ненаправленные. Направленность определяется как изменение чувствительности микрофона при перемещении источника звука неизменной интенсивности относительно оси, перпендикулярной плоскости диафрагмы.
В случае, если чувствительность микрофона меняется очень слабо, микрофон является ненаправленным, и его характеристика направленности графически изображается в виде круга, круговая диаграмма направленности.
Если чувствительность микрофона в пределах фронтальной полусферы меняется мало, а чувствительность со стороны тыльной полусферы резко падает, микрофон является односторонненаправленным, кардиоидным, диаграмма направленности — кардиоида.
Если у кардиоидного микрофона чувствительность при отклонении от оси сильно ослабляется, образуя вытянутую кардиоиду это суперкардиоидный микрофон.
В случае резкого падения чувствительности микрофона при отклонении от оси, этот микрофон является гиперкардиоидным, или остронаправленным. Такие микрофоны в основном применяются на телевидении, в кино, и в системах подзвучки.
Существуют также двусторонненаправленные микрофоны, график характеристики которых представляет собой «восьмерку».

О характерных заблуждениях

1. Маленький микрофон – плохой микрофон.
Неверно в корне. Есть плохие большие и очень хорошие маленькие. Маленькие микрофоны вообще наиболее правильно передают звуковую картину, недаром измерительные микрофоны все как один тонюсенькие. Однако делать суперкачественные микрофоны в небольшом объёме не оправдано там, где в этом нет необходимости. Действительно, студийные микрофоны, в основной массе имеют диаметр мембран около дюйма. Но это не относится, например, к записи перкусий, где предпочтительнее небольшие диаметры, передающие острую атаку более точно. И это не значит, что грамотный звукорежиссёр не сможет записать вокалиста в пол-дюймовый микрофон так, что Вы не отличите от дюймового. Всё дело в качестве микрофона и в опыте, а не в размере.

2. Все минимикрофоны – конденсаторные.
Совершенно не обязательно. Компактности, так же как и качеству микрофонов разных конструкций нет предела. Технологии шагают, и там, где применение динамического микрофона предпочтительнее, а размеры ограничены, сегодня применяют динамические микрофоны. Например, подзвучка саксофонов и других духовых инструментов в живых выступлениях, там, где нужен упругий звук, который конденсаторные микрофоны дать не могут.

3. Конденсаторные микрофоны – более шумные.
Скорее, наоборот. Хотя сравнивать эти вещи практически невозможно. Шум, который Вы услышите, воткнув в тракт динамический микрофон – это шум входной ячейки пульта (если у Вас в тракте всё в порядке, ничего не фонит, и не шумят соседи).
Конденсаторные же микрофоны, за счёт большей чувствительности, менее критичны к качеству входных ячеек пультов. И, в силу своих пространственных характеристик, передают все акустические шумы в помещении, и разговор соседей в том числе, даже если они говорят негромко. Поэтому конденсаторные микрофоны требуют большей заглушённости помещения, чем динамические микрофоны.

4. Динамические микрофоны для сцены, конденсаторные микрофоны для студии.
В основном – да, но это не правило. Есть определённое количество вокалистов настолько привыкших петь в динамические микрофоны на сцене, что и в студии у них это получается значительно лучше, чем пение в конденсаторный микрофон.
Поставив конденсаторный микрофон на запись «бочки», скорее всего Вы отправите его в последний путь.
Кроме того, производители постоянно экспериментируют, предлагая всё больше неплохих вариантов конденсаторных микрофонов для работы вокалистов на сцене.

5. Чувствительность конденсаторных микрофонов выше чувствительности динамических микрофонов, значит конденсаторные микрофоны лучше.

Думаю, ход мысли тут уже ясен. :о)

Думайте головой, слушайте ушами!

Александр Филин, «Adada.Ru»

Конденсаторный микрофон

Конденсаторный микрофон основан на известном явлении — появлении ЭДС на обкладках конденсатора при их механическом перемещении в электрическом поле. Как и ленточный микрофон, конденсаторный имеет обкладку в виде ленты и поэтому может восприни­мать звуковые колебания в широком диапазоне частот. Однако ЭДС конденсаторного микрофона может быть заметно большей, но при условии нагрузки на усилитель с большим входным сопротивлением. Конденсаторные микрофоны сейчас используются в основном как сту­дийные.

Представляет собой конденсатор, одна из обкладок которого выполнена из эластичного материала (обычно полимерная плёнка с нанесённой металлизацией), которая при звуковых колебаниях изменяет ёмкость конденсатора. Если конденсатор заряжен, то изменение ёмкости конденсатора приводит к изменению напряжения, которое и является полезным сигналом с микрофона. Для работы такого микрофона между обкладками должно быть приложено поляризующее напряжение, 60-80 вольт в более старых микрофонах, а в моделях после 60-70х годов 48 вольт. Такое напряжение питания в настоящее время стало стандартом. Именно с таким фантомным питанием выпускаются предусилители и звуковые карты. Конденсаторный микрофон имеет очень высокое выходное сопротивление. В связи с этим, в непосредственной близости к микрофону (внутри его корпуса) располагают предусилитель с высоким (порядка 1 ГОм) входным сопротивлением, выполненный на электронной лампе или полевом транзисторе. Как правило, напряжение для поляризации и питания предусилителя подаётся по сигнальным проводам (фантомное питание).

Конденсаторные микрофоны обладают весьма равномерной амплитудно-частотной характеристикой и обеспечивают высококачественный захват звука, в связи, с чем широко используются в студиях звукозаписи, на радио и телевидении. Недостатками их являются высокая стоимость, необходимость во внешнем питании и высокая чувствительность к ударам и климатическим воздействиям — влажности воздуха и перепадам температуры, что не позволяет использовать их в полевых условиях.

Для дома и студии: что такое конденсаторный микрофон

Конденсаторные микрофоны в их современном виде появились чуть больше века назад и с тех пор стали стандартом звукозаписывающей индустрии. Развитие технологий наполнило рынок как высококлассными профессиональными моделями, так и вариантами, доступными любителям. Сегодня этот тип микрофонов можно встретить везде — от ведущих музыкальных студий до рабочих столов игровых стримеров. В этом обзоре мы расскажем историю появления этих устройств, объясним принципы работы, а также рассмотрим, чем конденсаторный микрофон отличается от динамического.

Что такое конденсаторный микрофон

Конденсаторный микрофон — это устройство, которое преобразует звуковую волну (например, вокал или звучание музыкального инструмента) в электрический сигнал. После чего данный сигнал может быть записан и обработан на компьютере, ноутбуке, планшете или смартфоне.

Конденсаторные микрофоны — один из самых распространённых типов микрофонов, используемых в аудиоиндустрии.

История конденсаторных микрофонов

Учёные давно интересовались тем, как расширить возможности человеческого голоса. Делать речь громче научились ещё в древности, используя для этого металлические трубы и возводя амфитеатры. А вот передавать звук на расстояние стало возможным только с появлением электрического телефона.

Первые успехи

Первые устройства не отличались высоким качеством звука, но прогресс не заставил себя ждать. Большой прорыв совершил британец Дэвид Хьюз в 1878 году. В конструкции его микрофона колебания мембраны передавались на угольный стержень, колебания которого влияли на ток. Такой метод позволял улавливать самые тихие звуки. Хьюз впервые использовал и само слово «микрофон» для описания своего изобретения. А знаменитый Томас Эдисон доработал находку и заменил большой кусок угля мелким порошком. Это сделало устройство значительно компактнее. В таком виде микрофон стал неотъемлемой частью телефона Александра Белла. Следующий скачок в 1916 году совершил сотрудник одного из подразделений корпорации Белла по имени Эдвард Венте. Теперь вместо гранул угля для создания сигнала стали использоваться физические свойства компонентов микрофона — диафрагмы, электрода и электрического поля между ними. Так появился конденсаторный микрофон в его современном понимании.
Важным этапом развития конденсаторных микрофонов стало внедрение плёночных мембран вместо металлических пластин. Вместе с тем значимым событием стал представленный в 1960 году компанией Neumann легендарный конденсаторный микрофон U67, отличавшийся отменным качеством звука, а также широким динамическим и частотным диапазонами.

Начиная с 1970-х годов получили распространение электретные конденсаторные микрофоны. Они отличались малыми габаритами, низкой стоимостью и неплохой чувствительностью. Такие микрофоны стали широко использоваться как в профессиональном, так и в домашнем аудио.

Современный микрофон

Сегодня конденсаторные микрофоны представлены в огромном множестве разновидностей и моделей. Они используются в студийной и концертной звукозаписи, радиовещании, съёмках кино и на телевидении, а также в системах связи. Они обладают достаточно высокой точностью передачи звука, что делает их предпочтительными для аудиоинженеров и музыкантов. Инновации в области микрофонов направлены на то, чтобы сделать звукопередачу ещё точнее, а сами устройства — доступнее потребителям. Найти качественный и недорогой конденсаторный микрофон сейчас можно даже без большого бюджета. С использованием проблем тоже не возникнет — в последние годы появились модели, которые подключаются прямо по USB.

Устройство конденсаторных микрофонов

Разберёмся в технической части. Как следует из названия, в основе конденсаторного микрофона лежит электрический конденсатор. Он состоит из двух основных элементов, которые называются обкладками.

• Мембрана (диафрагма) — это тонкая эластичная пластинка, которая вибрирует под воздействием звука.
• Электрод — неподвижная обкладка из металла, которая находится за мембраной.

• Диафрагма и электрод находятся в капсюле микрофона. Вибрации мембраны то уменьшают, то увеличивают электрическую ёмкость этой конструкции, что и генерирует сигнал, который затем передаётся на усилитель.

Основные компоненты конденсаторного микрофона

• Корпус: обычно выполнен из металла или пластика и служит для защиты внутренних компонентов. Оснащен резьбовым отверстием для крепления на микрофонную стойку или штатив.
• Конденсаторный элемент, состоящий из тонкой подвижной пластины (диафрагмы) и стационарной противоположно заряженной пластины (электрода). Изменение расстояния между диафрагмой и электродом при воздействии звуковых колебаний провоцирует изменение ёмкости конденсатора, что приводит к формированию электрического сигнала.
• Сетка или поп-фильтр: защищает конденсаторный элемент от возможных дефектов, вызванных воздействием ветра, пыли и прочих внешних факторов. Также служит для фильтрации нежелательных призвуков при записи речи и вокала.
• Предусилитель: усиливает выходной сигнал от конденсаторного элемента, чтобы микрофон мог быть подключен к усилителю или записывающему устройству. Предусилитель также может обеспечить регулировку уровня громкости и других параметров звука.
• XLR: используется для подключения микрофона к микшеру, усилителю или записывающему устройству.

Конденсаторные микрофоны нередко оснащаются фильтрами низких частот, которые способствуют более точной настройке звука и подавлению нежелательных шумов.

Фантомное питание

Конденсаторным микрофонам требуется постоянное питание извне, чтобы поддерживать электрическое поле. Для этого применяется фантомное питание напряжением 48V. Его источником может быть микшерный пульт, аудиоинтерфейс или USB-порт. Есть и отдельная разновидность конденсаторных микрофонов — электретные, в которых капсюль сам поддерживает заряд в течение долгого времени.

Динамический и конденсаторный микрофон: в чём разница?

Чем отличается конденсаторный микрофон от динамического? В первую очередь — принципом работы. Для преобразования звуковых волн в электрические сигналы конденсаторный микрофон использует принцип изменения ёмкости. В основе динамических микрофонов — металлическая катушка, которая движется вдоль магнита под влиянием колебаний диафрагмы. Это создаёт электрический сигнал без необходимости внешней подпитки. Мембрану с катушкой сложнее раскачать. Из-за этого её чувствительность значительно ниже. Не стоит считать это минусом, ведь у каждого вида микрофонов есть своя сфера применения.

Вне зависимости от того, конденсаторного или динамического типа современный микрофон, он позволяет осуществлять качественную звукозапись как на студии, так и в домашних условиях.

Динамический микрофон — рабочая лошадка

Динамический микрофон снимает звук в непосредственной близости от себя. Это делает его незаменимым для записи изолированных дорожек, особенно когда дело касается ударных. Большинство микрофонов на сцене — тоже динамические, чтобы избежать посторонних шумов и фидбека от динамиков. Благодаря своей конструкции они дешевле и долговечнее.

Конденсаторный микрофон — тонкий инструмент

Конденсаторный микрофон более чувствителен и требует подготовленного пространства. Такого же сухого звука, как на динамическом микрофоне, здесь не добиться, если волны будут отражаться от стен и шкафов. Поэтому конденсаторные устройства используются там, где естественная реверберация отсутствует или, наоборот, является неотъемлемой частью звука.

Уловить тонкие нюансы студийного исполнения — вот основная задача конденсаторного микрофона. Звукорежиссёры нередко используют их и для того, чтобы записать всю группу живьём или создать отдельную дорожку с эхом от комнаты.

Частотные характеристики

Конструкция микрофона влияет и на его звучание. Зачастую в динамических микрофонах встречаются незначительные искажения акустического спектра. Кто-то относится к этому негативно, кто-то считает это особым характером микрофона.

Конденсаторные микрофоны менее подвержены таким искажениям благодаря минимальным колебаниям диафрагмы. Это делает записи более детальными и естественными, особенно когда дело касается партий с большими перепадами динамики.

Виды конденсаторных микрофонов

Два важных параметра при выборе микрофона — размер диафрагмы и направленность. В конденсаторных микрофонах именно эти параметры выходят на первый план.

Размер диафрагмы

Диафрагмы делятся на большие и маленькие. Микрофоны с большой мембраной (от одного дюйма в диаметре) более чувствительны и генерируют более мощный выходной сигнал с высоким соотношением звука к помехам.

Большая диафрагма лучше передаёт нижний диапазон, поэтому подойдёт для низких голосов, бас-гитар и больших барабанов. Малая диафрагма даёт более ровную АЧХ и отлично справляется с инструментами с маленькой атакой, когда нет времени на раскачку.

Направленность микрофона

Направленность определяет рабочую зону микрофона. Она зависит от конструкции используемого капсюля и влияет на весь процесс работы с устройством. В основном у каждого отдельного микрофона есть своя фиксированная диаграмма направленности, но некоторые производители выпускают модели со сменными насадками или переключателем режима.

Однонаправленные микрофоны

У однонаправленных микрофонов есть условный «перед» и «зад» — зона, в которой чувствительность значительно снижается. Они лучше всего подходят для записи вокала и отдельных инструментов. В зависимости от соотношения этих зон однонаправленные микрофоны делятся ещё на несколько категорий.

Кардиоидный микрофон записывает звук в передней части и практически игнорирует источники, расположенные сзади него. В то же время он довольно чувствителен к шумам по бокам от себя.

В микрофонах с суперкардиоидой и гиперкардиоидой минимизирована боковая чувствительность. Однако чем больше изолируется передний план, тем больше микрофон восприимчив к звукам сзади.

Двунаправленные микрофоны

Микрофоны с двойной направленностью позволяют записывать звуки сразу с двух сторон, исключая боковые звуки. Они применяются для записи дуэтов или интервью, когда источники звука расположены друг напротив друга.

Всенаправленные микрофоны

Всенаправленный микрофон одинаково записывает всё вокруг себя. Он подойдёт, к примеру, для записи оркестров или групп, играющих в хорошо подготовленном пространстве.

А что такое электретный конденсаторный микрофон?

Электретный микрофон по принципу действия и конструкции близок к конденсаторному, однако в качестве неподвижной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения выступает пластина из электрета. Такой микрофон не требует внешнего питания, практичен и портативен, но, в сравнении с традиционными конденсаторными микрофонами, зачастую имеет более ограниченный диапазон частот и низкую чувствительность. Впрочем, такие микрофоны отличаются невысокой стоимостью и не требовательны к условиям эксплуатации. Они широко используются в бытовой радиоаппаратуре, смартфонах, видеокамерах.

Частые проблемы конденсаторных микрофонов

Вот некоторые частые проблемы, с которыми можно столкнуться при использовании конденсаторных микрофонов:

• Конденсаторные микрофоны чувствительны к шумам в окружающей среде. Это может быть фон от электрической сети, нежелательные наводки от оборудования и т. д.
• Большинство конденсаторных микрофонов требуют фантомного питания, которое формируется аудиоинтерфейсом или микшерным пультом. Если фантомное питание не включено или не функционирует должным образом, микрофон не будет работать.
• Конденсаторные микрофоны могут перегружаться при записи очень громких звуков. Это может привести к искажениям или потере деталей в записи.
• Они могут быть чувствительны к ветру и формировать нежелательные шумы. Это особенно актуально для микрофонов без встроенного защитного экрана.

Эксплуатация и уход

Конструкция конденсаторных микрофонов накладывает определённую ответственность на его владельца. Свои правила есть как для записи, так и для хранения микрофона между сессиями.

Как использовать конденсаторный микрофон

• Из-за высокой чувствительности конденсаторный микрофон нельзя просто держать в руке, как динамический. Любой капсюль будет реагировать на малейшее движение пальцев или скрип провода. Чтобы нежелательные звуки не попали на запись, нужно поместить микрофон на стойку. Лучше всего использовать её вместе с подвесом-пауком, который гасит вибрации от подставки.
• При работе с однонаправленными микрофонами важно помнить об угле записи. Чем больше отклонение от оси микрофона, тем больше низов теряет звук. А при чрезмерном приближении к источнику, наоборот, басов становится больше. Важно найти правильное положение для записи, а нежелательные эффекты можно убрать эквалайзером.
• Конденсаторный микрофон резко реагирует на взрывные согласные, такие как «т» и «п». Профессиональные вокалисты умеют контролировать произношение этих букв, но в большинстве случаев куда более надёжной защитой от них станет внешний поп-фильтр. Не забывайте прикреплять его перед каждой сессией, чтобы не тратить ценное время на кропотливую обработку в редакторе.

Хранение конденсаторного микрофона

Как и любую технику, конденсаторный микрофон нужно беречь от влаги и пыли. Между сессиями храните устройство в кейсе, а по мере загрязнения протирайте сухой салфеткой. Не стоит разбирать корпус микрофона, чтобы не нарушить его целостность. Если любопытство всё-таки взяло верх, не прикасайтесь к его мембране. Велик риск её повредить, из-за чего придётся менять весь капсюль. По той же причине нельзя допускать падений. В отличие от начинки динамических микрофонов, конденсатор вряд ли переживёт удар об сцену.

Чтобы обеспечить сохранность компонентов, не допускайте слишком больших звуковых перегрузок. Не используйте микрофон с повреждёнными кабелями или в сети, в которой может возникнуть короткое замыкание. При завершении использования сначала выключайте фантомное питание и только затем отсоединяйте микрофон.

Какой конденсаторный микрофон выбрать

Многие производители сегодня предлагают доступные варианты конденсаторных микрофонов. Такие модели подойдут новичку или дополнят уже существующий студийный комплект. Мы подобрали несколько устройств бюджетного класса, которые отлично зарекомендовали себя в работе.

Ценовой сегмент	Модель	Описание
От 5 000 рублей	Maono AU-PM320S	Самый доступный микрофон в нашем списке. Набор аксессуаров в комплекте поможет сразу приступить к делу без лишних затрат.