Mikrofon
 |
Ez a szócikk nem tünteti fel a forrásokat, amelyeket felhasználtak a készítése során. Önmagában ez nem minősíti a szócikk tartalmát: az is lehet, hogy minden állítása pontos. Segíts megbízható forrásokat találni az állításokhoz! |
 |
Úgy tűnik, hogy ez a szócikk vagy szakasz külső forrás szó szerinti másolata, és ez a szerzői jog megsértését jelentheti. | Ha tudsz, kérj engedélyt a szöveg felhasználására a Wikipédia:OTRS lapon leírtak szerint, vagy szerkeszd bátran a lapot, és távolíts el minden jogvédett szöveget belőle. Kövesd a formai és a stilisztikai útmutatóban leírtakat. Ha sikerült eltávolítani a másolt szöveget, vedd le ezt a sablont! |
A mikrofon egy elektroakusztikai átalakító. Célja a fizikai közegben (pl.levegőben) terjedő rezgések átalakítása elektromos jellé. Legyen szó bármilyen mikrofonról, egy közös vonása van mindnek, a tényleges munkavégzést a benne található membrán végzi. Ennek milyensége, anyaga igen változó, készülhet papírból, műanyagból vagy alumíniumból egyaránt. Ha a membrán hanghullámokkal érintkezik igen apró rezgéseket végez, s e vibrálásokat alakítja elektromos jellé. A vízben terjedő hang átalakítására szolgáló eszköz neve hidrofon.
Tartalomjegyzék |
Története [szerkesztés]
Sok feltaláló próbálkozott egyszerű mikrofon építésével, de az első mikrofont Alexander Graham Bell találta fel. 1876 októberében Thomas Edison fedezte fel az első gyakorlatban is alkalmazható szénmikrofont.
Technológia szerinti csoportosítás [szerkesztés]
Nyomásmikrofon [szerkesztés]
Felépítésének lényege,hogy a rezgő membrán mögött zárt tér található.Ennek következtében a membránt csak az egyik oldalról érik hanghullámok. Készülhet bármilyen technológiával (Dinamikus, kondenzátor, stb...)
Sebességmikrofon [szerkesztés]
E mikrofonfajta házának eleje és háta egyaránt nyitott,a membránt mindkét oldalról érik hanghullámok. Az első és hátsó megnyitás közötti távolság következtében a hullámok előbb érik el az első,mint a hátsó oldalt,a membrán két oldala között nyomáskülönbség lép fel. Készülhet bármilyen technológiával (Dinamikus, kondenzátor, stb...)
Szénmikrofon (kontaktmikrofon) [szerkesztés]
A membrán mozgása ellenállás változást hoz létre. A távbeszélő˗készülékekben nagy tömegben gyártott, olcsó szénmikrofonokat használtak. Elvileg ez egy egyenáramú feszültségforrásra kapcsolt változó ellenállás. Az ellenállás változás a membránra jutó hangnyomás hatására lép fel. A középen elhelyezkedő laza szemcséjű szénporhoz (manapság grafit) két, aranyozott elektróda érintkezik. Az alsó elektróda szigetelten a fémházhoz van erősítve, míg a felső a membránnal együtt mozog. A szénszemcsék közötti átmeneti ellenállás a mozgás ütemében fog változni. Az ellenállás a kitérésnek nem lineáris függvénye, ezért a mikrofon torzítása elég nagy. Széles körű elterjedését az aktív, nagy jelet eredményező működésének köszönheti.
Dinamikus mikrofon [szerkesztés]
Igen elterjedt típus, népszerűségét jellemzői miatt vívta ki, miszerint nem igényel külön áramellátást, jó tervezés esetén strapabíró, és felhasználási lehetőségei nagyon széles körűek. Nagy hangerejű környezetben, zajban is megállja helyét. A dinamikus mikrofonok lelke egy elektromágneses tekercs. Felépítésében hasonlít a dinamikus hangszóróhoz, vagy a dinamikus fejhallgatóhoz. Egy rugalmas felfüggesztésű műanyag membránhoz kisméretű, gyűrű alakú tekercs van erősítve, amely a hanghullámok hatására a membrán mikroszkopikus rezgést, mozgást végez, a tekerccsel együtt. A gyűrű alakú tekercs állandó mágneses térben mozog, aminek hatására a tekercsben a mozgásállapot változásaival arányos feszültség indukálódik (az elektromágneses indukció elvén). A tekercs végpontjairól az indukált váltakozó feszültség elvezethető és felerősíthető. A dinamikus mikrofon a membrán és a tekercs tehetetlensége miatt igen kis jelfeszültséget szolgáltat, mindössze néhány tized mV˗ot, érzékenysége meglehetősen csekély, így elsősorban hangosítási, illetve közel mikrofonozást igénylő alkalmazásoknál használják (pl. hangosítás, ének˗felvétel, stb.). A mágnes˗kör és a membrán a mikrofonházban helyezkedik el, amelyet elölről védőrács zár le. A zárt ház megnyitásával, a rácsméret alkalmas megválasztásával és még járulékos akusztikus elemek beiktatásával viszonylag szélessávú, de meglehetősen egyenetlen frekvenciamenetű, tetszőleges iránykarakterisztikájú mikrofon alakítható ki.
Kondenzátormikrofon [szerkesztés]
Nevében is jelzett az átalakítási metódus, a műveletet egy kondenzátor illetve kondenzátorként funkcionáló elem végzi. Az ilyen mikrofonok működéséhez a kapszulát illesztő áramkör miatt áramellátás szükséges. A rögzített hang természetesebb hangzású a dinamikus mikrofonok által rögzítettnél. Az érzékenységük nagyobb, mint a dinamikus mikrofonoknak, ezért gyakran használják nagyobb terek (színpad, zenekar, kórus) hangosításához, de bizonyos esetekben ének vagy hangszer mikrofonként is használják.
Kristálymikrofon [szerkesztés]
A piezoelektromos hatás elvén alapul. Alapja egy speciális kristály, amelyen két fegyverzetet alakítanak ki. A kristályt mechanikusan terhelve a fegyverzeten feszültségváltozás keletkezik. A keletkezett jel nem terhelhető, impedanciája több megohm is lehet. Ma már alig használják ezeket, stúdiótechnikában pedig egyáltalán nem.
Szalagmikrofon (Ribbon) [szerkesztés]
A szalagmikrofon egy erős mágnesből és a mágnes résében egy 2˗5 mikron vastagságú, 3˗4 mm széles és különböző hosszúságú alumínium˗szalagból áll. Rendkívül érzéketlen mikrofon. Manapság egyre inkább kezd újra elterjedni, mivel nagy hangerejű hangszórók elé is kiválóan alkalmazható. Másrészt pedig ennek a hangátalakítónak is megvan a maga jellegzetes hangzása, és ezért a ma gyártott szalagmikrofonok újabb lehetőségeket nyújtanak a hangmérnököknek.
Csatlakozás [szerkesztés]
A mikrofonok (professzionális mikrofonok) kimenetén papa XLR-3 csatlakozó van. A kondenzátor mikrofonok vagy XLR-3 csatlakozóval vannak szerelve, vagy egyes karakterisztika váltós készülékek több érintkezős csatlakozóval vannak ellátva, mellyel saját külső tápegységükhöz csatlakoznak. A nem professzionális típusok többnyire TS (6,3 mm-es jack) csatlakozóval vannak ellátva. Az olcsóbb PC mikrofonok általában 3,5 mm-es (mini) monó jack-el csatlakoznak a számítógép hangkártyájához. A drágább PC mikrofonok ugyanekkora sztereó jack-et használnak.
Impedancia [szerkesztés]
Mint minden elektronikus eszköz, úgy a mikrofon is rendelkezik e tulajdonsággal, melyet kimeneti ellenállásként is emlegethetünk. Általánosságban véve elmondhatjuk, hogy az alacsony impedancia előnyösebb, mint a magasabb értékű. Három csoportba sorolhatjuk a mikrofonokat:
- alacsony (200 ohm, vagy annál kisebb),
- közepes (200˗10000 ohm között), és
- magas (10000 ohm felett) impedanciájú.
A nagy ellenállású eszközök ugyan olcsóbbak, de különösen ügyelni kell esetükben a kábel hosszúságára. Ez rendszerint 5˗10 méter közötti hosszt jelent, ettől eltérő esetben már jelveszteség léphet föl, főként a magasabb frekvenciák tartományában. Mivel nem csak a mikrofon rendelkezik kimeneti ellenállással, hanem a célberendezés is bemeneti ellenállással, így érdemes ehhez igazítani a használt mikrofont. Ha mikrofonunk alacsony impedanciájú, akkor közel azonos vagy magasabb értéket képviselő berendezéshez csatlakoztassuk. Amennyiben mikrofonunk magasabb ellenállású, jelveszteség léphet föl.
Jelszintek [szerkesztés]
A mikrofonok minimális feszültséget adnak ki magukból működés közben. Ezt az értéket millivoltban mérik, és mikrofonszintűként (Mic level-ként) emlegetik. Ez a jel még gyenge ahhoz, hogy használható legyen a mikrofon, így fel kell erősíteni. Az így kapott jelet vonalszintűnek nevezik (Line level), mely rendszerint 0,775 - 1,55 V közötti névleges feszültségű. E jel előállítása több módon történhet. Ritkán a mikrofonban, beépített erősítő segítségével emelik a megfelelő szintre, vagy különálló mikrofon előerősítőt használnak, azonban gyakoribb, hogy a keverők, illetve azok a berendezések, melyekhez a mikrofon csatlakozik, saját maguk végzik el ezt a jelerősítést.
Karakterisztikák [szerkesztés]
A mikrofon iránykarakterisztikája adja meg, hogy a mikrofon milyen irányból érzékeny a hangokra.
Egyszerű karakterisztikák [szerkesztés]
Gömbkarakterisztika [szerkesztés]
Nyomásmikrofonok. Az ilyen mikrofonok a tér minden irányából közel azonosan érzékelik a hangokat. Jól használható például, amikor asztalnál lévő társaság beszélgetésének a felvételéhez: egy gömbkarakterisztikájú mikrofont az asztal közepére helyezünk. Azonban leginkább környezeti zajok, hangok rögzítésére ideális, hiszen a hang bárhonnan érkezik, az mindenkor rögzítésre kerül. Mozgó forrásból származó hangok esetében is megfelelő lehet. Minimális hátránya, hogy a rögzített hang egységgé alakul, fókuszálatlan formában, így a más˗más irányból érkező hangokat nem lehet elválasztani egymástól. Rádió stúdiókban kerekasztal beszélgetésekhez is kiváló, mivel a teremben lévő összes beszélőt hallani rajta keresztül.
Nyolcas karakterisztika [szerkesztés]
Sebességmikrofonok. Az ilyen mikrofonok érzékelőjének metszete egy nyolcas számjegyre hasonlító alakot mutat. Ebből adódóan két különböző irányból érkező hangokra érzékeny. Az ilyen mikrofonok leginkább emberi beszéd rögzítésére használhatók. A legtöbb rádió stúdióban használt kondenzátor beszédmikrofon ilyen karakterisztikával is rendelkezik. A nyolcas karakterisztika jellemzője a közeltéri hatás (proximity effect), amelynél a mikrofont közelítve a hangforráshoz, egyre jelentősebb mélyfrekvenciás emelés lép fel.
Összetett karakterisztikák [szerkesztés]
Vese (kardioid) karakterisztika [szerkesztés]
A mikrofon érzékelőjének síkbeli metszete szív alakot formál, innen ered az elnevezés is. Főként egy irányból érzékenyek. Mivel a többi irányból kevésbé érzékenyek, jól kiszűrik a külső zajokat.
Szupervese karakterisztika [szerkesztés]
Nyújtott vese karakterisztikával rendelkeznek. Oldalsó hátsó irányból kicsi az érzékenységük, azonban a hátulról érkezőkre kis mértékben érzékenyek. Jó elhelyezés esetén a színpadon lévő lábmonitorokból érkező jelre emiatt nem érzékenyek, csökkentvén a gerjedés valószínűségét.
Puskamikrofonok [szerkesztés]
A nagyon éles nyalábolású mikrofonokat puskamikrofonoknak nevezik, mert általában nagyobb távolságból a hangforrást „megcélozva” történik a felvétel. Erősen egy irányból veszik a hangot. Használható például erdőben madárhangok felvételére. Ezeknek a mikrofonoknak hosszabb házuk van, oldalán réseléssel, a mikrofon kapszula pedig a cső végén van. A csőben kialakuló irányfüggő hulláminterferencia teszi lehetővé, hogy az oldalról beeső hanghullámokból minél kevesebb jusson el a membránig.
A karakterisztika frekvenciafüggése [szerkesztés]
A mikrofonok iránykarakterisztikája frekvenciafüggő, ugyanúgy, mint a hangforrás sugárzási karakterisztikája. A karakterisztika nyalábolási szöge (a mikrofon tengelyétől mért szöge) az, amelyen belül a mikrofon érzékenysége, vagyis a leadott feszültség megfelelő nagyságú. Növekvő frekvenciával a nyalábolási szög csökken. Ezért a mikrofonok több, más˗más frekvencián mért karakterisztikával jellemezhetőek.
A mikrofonok frekvencia átvitele térjellemzőktől is függ, mégpedig attól hogy milyen közel van az adott hangforrás a mikrofonhoz. Amikor a membrántól már alig 2 centire van a hangforrás, akkor a közeltéri hatás igen jelentős mértékű mélykiemelést okoz. A következő ábrán egy általános célú Behringer mikrofon karakterisztikája látható, ahol észrevehető, hogy 100Hz környékén 20 dB a jelszint különbség az ideális frekvenciamenethez képest.
