Измерительный микрофон PRM1 - специализированный конденсаторный микрофон, который обеспечивает точное воспроизводство звуковых особенностей помещений для использования с измерительными приборами аудио анализа, такими как анализаторы в реальном времени (RTA) и спектрографы.
Контрольно-измерительное оборудование при работе со звуком
В первую очередь следует отметить измерительные комплексы для более полного анализа звуковых сигналов в функционал которых входит осциллографический режим.
Такие приборы позволяют проводить различные комплексные измерения, октавный и третьоктавный спектральные анализы, определить относительный уровень сигнала и шума, перекрёстные наводки и фазу.
С помощью этого оборудования можно в ручном или автоматическом режиме получить, к примеру, полную развертку по частоте, межканальное дифференциальное усиление.
*Аудиоанализаторявляется инструментом теста и измерения, используемым, чтобы объективно определить количество аудио работы электронных и электро-акустических устройств.
Метрики качества звука покрывают большое разнообразие параметров, включая уровень, выгоду, шум, гармонику и искажение межмодуляции, частотную характеристику, относительную фазу сигналов, перекрестной связи межканала, и т.д..
Существуют измерительные системы - аудио-анализаторы с ограниченным числом функций.
К такому оборудованию относятся кореллометры, шумомеры, измерители коэффициента шума и анализаторы спектра звука,, битности, специальные микрофоны для измерения звукового давления и отражения волн.
Конденсаторность
*Конденсаторный микрофон — микрофон, действие которого основано на использовании свойств электрического конденсатора.
Представляет собой конденсатор, одна из обкладок которого выполнена из эластичного материала (обычно — полимерная плёнка с нанесённой металлизацией), при звуковых колебаниях вибрации эластичной обкладки изменяют ёмкость конденсатора.
Если конденсатор заряжен, то изменение ёмкости конденсатора приводит к возникновению токов заряда, которые и являются полезным сигналом, поступающим с микрофона на усилитель.
Для работы такого микрофона между обкладками должно быть приложено поляризующее напряжение, 50-60 вольт в более старых микрофонах, а в моделях после 1960—1970-х годов — 48 вольт. Такое напряжение питания считается 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.
Электретный конденсаторный микрофон
Одна из разновидностей конденсаторных микрофонов — электретные микрофоны. К ним относится наш PRM1.
Они отличаются только конструкцией капсюля.
Электретный конденсаторный микрофон не требует для работы поляризующего напряжени.
На одну из обкладок просто наносится слой электрета с постоянным электрическим зарядом. Этот заряд обеспечивает поле, соответствующее поляризующему напряжению до 100 и более вольт. Он сохраняется примерно 30 лет.
Для предотвращения прилипания мембраны к базе под воздействием электростатических сил, на базе сделаны изолирующие выступы, равномерно распределенные по ее поверхности. Это позволило резко уменьшить чувствительность к вибрациям.
Фантомное питание
Электретные микрофоны схожи с конденсаторными по принципу преобразования механических колебаний в электрический сигнал.
Конденсаторные микрофоны преобразуют механические колебания в изменение емкости конденсатора, получаемого при подаче напряжения на мембраны микрофонного капсюля.
Изменение емкости, в свою очередь, ведет к изменению напряжения на обкладках пропорционально звуковым волнам.
Если капсюль конденсаторного микрофона нуждается во внешнем (фантомном) питании, то мембрана капсюля электретного микрофона имеет свой заряд в несколько вольт.
Питание электретному микрофону необходимо для встроенного буферного предусилителя, а не для поляризации мембран.
Типичный электретный микрофонный капсюль имеет два пина (бывает три) для подключения к источнику тока 1-9 вольт и, как правило, потребляет менее 0,5 мА.
Эта мощность расходуется на питание миниатюрного буферного предусилителя, встроенного в микрофонный капсюль, и служащего для согласования высокого сопротивления микрофона и подключенного кабеля.
Следует помнить, что кабель обладает собственной емкостью, и на частотах более 1 кГц его сопротивление может достигать несколько 10-ков кОм.
Измерительные конденсаторные микрофоны
Измерительный конденсаторный микрофон применяется для решения задач по быстрой настройке и звуковой коррекции в помещении, измерения реверберации и давления звука.
В связи с тем, что конденсаторные микрофоны имеют достаточную широкополосность и равномерную (плоскую) характеристику чувствительности, их используют для акустических измерений.
Измерительный микрофон имеет обычно капсюль небольшого диаметра (2,5 - 3 мм) и круговую диаграмму направленности.
При измерениях АЧХ громкоговорителя особые требования предъявляются к микрофону. Он дожжен иметь широкий частотный диапазон, не уже 30 – 18000 Гц, "гладкую" АЧХ, небольшие размеры мембраны.
Самые высокие электроакустические параметры имеют конденсаторные микрофоны, и в этом их основное преимущество по сравнению с другими разновидностями микрофонов.
Частотная характеристика конденсаторного микрофона отличается своей равномерностью. В диапазоне до резонанса мембраны неравномерность может быть очень малой, выше резонанса она несколько увеличивается. Вследствие малой неравномерности характеристики конденсаторные микрофоны используют как измерительные.
Диафрагма
Размер диафрагмы определяет назначение в использовании микрофона.
Наш микрофон по назначению маломембранник.
Маломембранники используются как инструментальные, хор, запись с большого расстояния, оверхед.
Широкомембранники - вокальные, солирующие инструменты, комбики, в некоторых случаях - духовые и ударные.
Направленность
Микрофон имеет круговую всенаправленность.
*Круговая напрвленность - всенаправленный микрофон, обладает равной чувствительностью к сигналам, поступающим к нему со всех сторон.
Всенаправленный микрофон чувствителен к акустике помещения, он гарантирует акустическую изоляцию только на небольшом расстоянии от источника звука.
Чувствительность
PRMI имеет чувствительность: -37дБ/Па (14мВ/Па) 1Па=94дБ SPL
*Чувствительность микрофона определяется отношением напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению Р0, как правило, в свободном звуковом поле, то есть при отсутствии влияния отражающих поверхностей.
Чувствительность современных микрофонов составляет от 1–2 (динамические микрофоны) до 10–15 (конденсаторные микрофоны) мВ/Па. Чем больше это значение, тем выше чувствительность микрофона.
Таким образом, микрофон с чувствительностью ?75 дБ менее чувствителен, чем ?54 дБ, а с обозначением 2 мВ/Па менее чувствителен, чем 20 мВ/Па. Для ориентировки : ?54 дБ это то же, что и 2,0 мВ/Па.
Также надо учесть, что если у микрофона меньше чувствительность, это вовсе не означает, что он хуже.
Уровень чувствительности указывает на то, насколько тихий звук способен определить ваш микрофон.
Устройства конденсаторного типа обладают большей чувствительностью.
Однако она не всегда оправданна, к примеру, для записи речи в шумных помещениях или на улице. Из-за высокого показателя чувствительности у ненаправленного микрофона запись станет «загрязнена» различными сторонними звуками.
Частотная характеристика
*Частотная характеристика чувствительности (ЧХЧ) — это зависимость осевой чувствительности микрофона от частоты звуковых колебаний в свободном поле.
Чем шире диапазон частот у микрофона, тем качественнее будет передавать звуки устройство.
PRMI имеет диапазон частот: 20Hz-20KHz
Уровень звукового давления показывает, какой силы звук способен передавать микрофон, не искажая его.
Высоким является показатель 130-140 дБ. Этот параметр важен, если вы хотите использовать устройство для передачи громких звуков - к примеру, барабанной дроби.
АЧХ
PRMI обладает равномерной АЧХ (амплитудно-частотной характеристикой), что позволяет произвести высококачественный захват звуковых волн.
*Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) - это зависимость амплитуды выходного сигнала от частоты входного сигнала.
Амплитудно-частотная характеристика показывает какие изменения будет претерпевать входной сигнал при прохождении через ту или иную цепь.
Иными словами, на входе мы имеем ряд гармоник. Амплитудная-частотная характеристика показывает, как изменится амплитуда той или иной гармоники при прохождении через цепь.
Соотношение сигнал/шум
У PRMI такие показатели:
Соотношение сигнал/шум: 70 дБ
*Отношение сигнал/шум (ОСШ; англ. signal-to-noise ratio, сокр. SNR) — безразмерная величина, равная отношению мощности полезного сигнала к мощности шума.
Это параметр АЦП, ЦАП, микшера, микрофонного, предварительного или оконечного усилителя, например усилителя активных колонок.
Он показывает, насколько сильно шумит звуковое устройство (обычно от 60 до 135,5 дБ) при отсутствии сигнала.
Чем выше значение сигнал/шум, тем более чистый звук и больший динамический диапазон обеспечивается системой.
Для музыкальных целей желательно, чтобы этот параметр был не менее 75 дБ, а для систем с высококачественным звучанием не менее 90 дБ.
SPL
*SPLозначает уровень звукового давления и измеряется в дБ.
Этот параметр означает максимально возможную величину звукового давления, воспринимаемого микрофоном, т.е. противоположен чувствительности.
Важный параметр в случаях, если микрофон будет использоваться с громкими инструментами, например барабанами. Средняя величина SPL - 100 дБ, 130дБ - это уже высокий SPL.
Большое фото