Zaznacz stronę

Przeznaczenie mikrofonu zależy nie tylko od typu czy kierunkowości, lecz również innych parametrów, które określają „charakter” urządzenia. To one decydują o barwie, brzmieniu i wychwytywaniu poszczególnych tonów przez dane modele. I właśnie o tym traktuje druga część naszego poradnika.

Wielkość ma znaczenie. Przynajmniej w przypadku mikrofonów. I chodzi oczywiście o wielkość membrany, która odbiera drgania fali akustycznej. Zanim jednak przedstawimy podział mikrofonów ze względu na wielkość membrany oraz różnice i korzyści wypływające ze stosowania poszczególnych rozmiarów, warto najpierw poznać inne parametry, które pozwolą owe różnice opisać.

Parametry

Zanim zabierzesz się za wybór mikrofonu o określonej wielkości membrany, warto poznać kilka ważnych pojęć określających parametry mikrofonów. Oto one:

  • zakres częstotliwości
  • czułość
  • szum własny
  • odstęp sygnału od szumu
  • maksymalny poziom ciśnienia akustycznego
  • zakres dynamiczny
  • charakterystyka częstotliwościowa

Zakres częstotliwości

Określa zakres częstotliwości dźwięków wyłapywanych przez mikrofon. Jest to z reguły przedział zbliżony do częstotliwości słyszalnych dla ludzkiego ucha, czyli od 20 Hz do 20 kHz. Jedynie mikrofony specjalistyczne, np. pomiarowe odbierają fale na wyższych częstotliwościach.

Czułość

Według Wikipedii, czułość mikrofonu to stosunek napięcia na nieobciążonym wyjściu mikrofonu do wartości ciśnienia akustycznego działającego na membranę. Używa się także określenia współczynnik przenoszenia pomiędzy polem dźwiękowym a sygnałem elektrycznym przetwornika mikrofonowego nieobciążonego. Dosyć to mgliste, prawda?

Mówiąc najprościej, czułość określa zdolność mikrofonu do zamiany fali akustycznej (zwanej też przez fachowców ciśnieniem akustycznym) na prąd. Czułość, według normy IE 268-4, podawana jest w miliwoltach na paskal (mV/Pa) i mierzona dla częstotliwości 1 kHz.

Czułość wyrażana jest także w dBV (decybelowoltach), w wartościach ujemnych. Im wartość wyższa, tym większa czułość, czyli np. – 50 dBV to czułość wyższa niż – 60 dBV.

Kalkulator do przeliczania mV/Pa na dBV i odwrotnie znajdziesz tutaj.

Czułość mikrofonów dynamicznych waha się w granicach 1 – 3 mV/Pa, zaś mikrofonów pojemnościowych w przedziale 5 – 50 mV/Pa.

Nie zawsze jest tak, że mikrofon o wyższej czułości jest lepszy. Niech za prosty przykład posłuży mikrofon w telefonie. Nie powinien zbierać wszystkich dźwięków wokół, lecz głównie skierowaną wprost do niego mowę – czyli w tym wypadku wysoka czułość byłaby wadą.

Bardzo czułe mikrofony znajdują zastosowanie dopiero w sytuacji, kiedy zależy nam na jak najwierniejszym oddaniu dźwięku, np. w studiu nagraniowym, odciętym od niepożądanych dźwięków.

Szum własny

Określa napięcie mikrofonu zmierzone w zupełniej ciszy i oznacza dolną granicę dynamiki mikrofonu. Parametr ten opisywany jest za pomocą dB (A-ważone).

Im niższy szum własny, tym lepiej. Mikrofon o niższym szumie własnym ma wyższą zdolność „wyłapywania” cichych dźwięków. Szum własny na poziomie kilkunastu dB(A) to wynik dobry. Niemniej jednak, na rynku są dostępne modele, gdzie szum własny wynosi 6 – 7 dB(A).

Odstęp sygnału od szumu

Określa odstęp użytecznego sygnału fonicznego od szumu. Jest to wyrażona w decybelach różnica między napięciem na wyjściu mikrofonu przy ciśnieniu akustycznym równym 1 Pa (co odpowiada poziomowi ciśnienia 94 dB) a napięciem szumów mikrofonu. Wartość tego parametru w wypadku mikrofonów pojemnościowych wynosi 60-80 dB. W każdym razie, im jest wyższa, tym lepiej.

Maksymalny poziom ciśnienia akustycznego (Max SPL)

Parametr ten jest przeciwnością szumu własnego i podawany jest w decybelach (dB). Określa maksymalną siłę fali dźwiękowej, jaką mikrofon jest zdolny przetworzyć na napięcie bez zniekształceń (najczęściej margines zniekształceń przy podanej wartości wynosi 0,5 %). Co to oznacza? Jeśli widzisz w specyfikacji mikrofonu SPL = 138 dB, to możesz mieć pewność, że nagrasz bez większych zniekształceń startujący odrzutowiec, który emituje hałas na poziomie 130 dB.

Zakres dynamiczny

Określa różnicę między maksymalną a minimalną wartością przetwarzanego ciśnienia akustycznego. Na przykład, jeśli szum własny wynosi 14 dB(A), a Max SPL 138 dB, to zakres dynamiczny ma wartość 124 dB.

Nawiązując do tego, co napisaliśmy wyżej, im wyższy zakres dynamiczny, tym lepiej.

Charakterystyka częstotliwościowa

Obrazuje za pomocą wykresu czułość (w dB) mikrofonu na częstotliwość dźwięku (Hz). Mówiąc prościej, wykres pokazuje jakie tony mikrofon tłumi, a jakie podbija. Im linia wykresu biegnie bliżej zera, tym bliższy rzeczywistości dźwięk. Odchylenia do dołu oznaczają tłumienie danych tonów, odchylenia do góry ich podbijanie.

Dzięki temu łatwiej wybrać dany model mikrofonu do konkretnego zastosowania, czy też do nagłośnienia lub nagrania danego instrumentu.

Niektórzy producenci nie podają pełnego wykresu charakterystyki częstotliwościowej, lecz jedynie pasmo przenoszenia częstotliwości, czyli zakres częstotliwości, na które mikrofon reaguje bez większych zniekształceń.

Oto przykładowy wykres charakterystyki częstotliwości dla mikrofonu pojemnościowego, wielkomembranowego MXL CR 30.

Warto przy okazji dowiedzieć się, jakie częstotliwości przypisane są dla różnych tonów. Szczegóły w poniższej tabeli.

Tony Częstotliwości
niskie 20 – 300 Hz
średnie 300 – 3000 Hz
wysokie 3000 – 20 000 Hz

Warto też wiedzieć, że ludzkie ucho najlepiej przechwytuje dźwięki w zakresie częstotliwości od 1000 do 3000 Hz.

Wielkość membrany

Kiedy już znasz najważniejsze parametry mikrofonów, przejdźmy do podziału mikrofonów ze względu na wielkość membrany. Ma ona bowiem wpływ na wiele z wymienionych wyżej składowych specyfikacji każdego mikrofonu.

Dostępne są mikrofony:

  • wielkomembranowe
  • małomembranowe

Coraz częściej pojawia się też określenie mikrofony średniomembranowe, czyli umiejscowione gdzieś pomiędzy wielko i małomembranowymi.

Wielkomembranowe

Punktem odniesienia jest tutaj cal. Przyjmuje się, że średnica membrany w takim mikrofonie powinna być większa niż ¾ cala, czyli 19 mm.

Charakteryzują się wyższą czułością i ciepłym, przyjemnym brzmieniem. Doskonale nadają się do użytku w studiach nagraniowych. Mają niski poziom szumów własnych, ale też niższe maksymalne ciśnienie akustyczne.

Mają też wady – słabiej odzwierciedlają wysokie tony i mają węższe pasmo przenoszenia częstotliwości. Ponadto mają tendencję do „koloryzowania” dźwięku.

Małomembranowe

Wyglądają jak lekko przerośnięty flamaster, dlatego Anglicy ochrzcili je nazwą pencil mics. Średnica membrany nie przekracza w nich 5/8 cala, czyli 15,9 mm. Są znacznie skuteczniejsze niż wielkomembranowe w przypadku wysokich tonów. W mniejszym stopniu zniekształcają dźwięk. Mają szersze pasmo przenoszenia częstotliwości, są dokładniejsze i w bardziej realny sposób odzwierciedlają dźwięk.

Jednak coś za coś – mają dużo wyższy poziom szumów własnych.

Średniomembranowe mają wady i zalety obu powyższych typów mikrofonów. Tak zwany złoty środek.

Dla uwypuklenia różnić w mikrofonach mało i wielkomembranowych przygotowaliśmy dwie tabele. Pierwsza przedstawia ich ogólną charakterystykę, druga różnice w parametrach na przykładzie trzech modeli marki DPA.

  Małomembranowe Wielkomembranowe
Szum własny wysoki niski
Czułość niska wysoka
Max SPL wysoki niski
Zakres częstotliwości szeroki węższy
Pasmo przenoszenia
częstotliwości
szerokie węższe
Zakres dynamiczny wysoki niższy
Przebarwienia dźwięku niski poziom wyższy poziom

 

  Małomembranowy Średniomembranowy Wielkomembranowy
 Model  DPA 4004  DPA 4003  DPA 4041-S
 Zdjęcie  DPA 4004  DPA 4003  DPA 4041-S
 Średnica membrany  12 mm  16 mm 24 mm
 Szum własny  24 dB(A)  15 dB(A) 7 dB(A)
 Czułość  10 mV/Pa  40 mV/Pa 90 mV/Pa
 Max SPL  168 dB  154 dB 144 dB
 Zakres częstotliwości  20 Hz – 40 kHz  20 Hz – 20 kHz  20 Hz – 20 kHz
 Zakres dynamiczny  124 dB  120 dB  119 dB
 Przebarwienia dźwięku  na małym poziomie  na średnim poziomie  na wysokim poziomie

Złącza

Złącze typu XLR - 3
Złącze typu XLR – 3
Teraz, kiedy już wiesz jaki mikrofon wybrać, warto dowiedzieć się jak go podłączyć. Złączami, które stosuje się mikrofonach są:

  • XLR-3 – w mikrofonach profesjonalnych
  • jack o średnicy 6,3 mm – w mikrofonach konsumenckich; spotykane są także wtyki symetryczne (połączenia symetryczne), a w mikrofonach tańszych monofoniczne (połączenia niesymetryczne)
  • jack mono o średnicy 3,5 mm – w tanich mikrofonach bądź mikrofonach komputerowych

W niektórych mikrofonach przeznaczonych do urządzeń przenośnych używane są inne złącza, takie jak XLR-5 lub mini-XLR. Mikrofony wpinane w klapę marynarki mają złącza dostosowane do miniaturowych nadajników bezprzewodowych.
Na rynku dostępne są również mikrofony bezprzewodowe, w których kabel zastąpiono nadajnikiem radiowym. Doskonale sprawdzają się na scenie.

Niedawno pojawiły się na rynku mikrofony USB. Z reguły są to mikrofony pojemnościowe z wbudowanym przedwzmacniaczem i konwerterem analogowo-cyfrowym. Nie potrzebują karty dźwiękowej, wzmacniacza czy miksera. Potrzebne jest tylko odpowiednie oprogramowanie. Podłącza się je bezpośrednio do komputera przez port USB. I od razu można rozpocząć nagrywanie.

Podsumowanie

Mikrofony mało-membranowe doskonale sprawdzają się w urządzeniach pomiarowych. Nadają się również do pracy w terenie, ponieważ są mniej czułe, czyli mniej podatne na zanieczyszczenie nagrania niepożądanym hałasem. Jeżeli jednak masz wytłumione studio i myślisz o profesjonalnych nagraniach, wybierz mikrofon wielkomembranowy. Może jest mniej odporny na hałas o wysokim natężeniu, ale za to z łatwością wychwyci najmniejszy szept, zaś dokonane nim nagrania będą „okrągłe” i głębokie. Średnia membrana powinna trafić do osób, które stawiają na kompromisy i chcą czerpać z zalet mikrofonów wielko i małomembranowych.

Życzymy udanych nagrań.

Jaki mikrofon kupić? Część II
5 (99.54%) 174 votes