Конденсаторный микрофон — что это такое: устройство, плюсы, минусы

Конденсаторный микрофон и динамический – разница

Различная конструкция емкостных и динамических микрофонов и способ обработки звуковых волн влияют на свойства обоих решений. Обычно считается, что конденсаторные микрофоны лучше динамических устройств, в первую очередь, из-за более высокой чувствительности и, следовательно, точности записи даже мельчайших деталей.

Будет ли это преимуществом и желательной особенностью в каждом случае? Не обязательно! Конденсаторные микрофоны менее способны противостоять высокому акустическому давлению и реже используются во время концертов.

Чтобы облегчить решение о покупке микрофона, ниже мы представляем наиболее важные особенности и различия между динамическими и емкостными устройствами.

Динамические микрофоны

• Отличаются меньшей чувствительностью и меньшей восприимчивостью к эхо, чем в емкостные устройства
• Могут выдерживать высокое звуковое давление, они идеально подходят для записи громких источников звука, например, для записи басовых и гитарных усилителей
• Надежно устроены – устойчивы к механическим повреждениям, а также к влаге и экстремальным температурам
• Имеют более слабую реакцию на переходные процессы и ограниченную частоту регистрации, поэтому они не фиксируют столько деталей, сколько конденсаторные микрофоны
• Составляют группу одну из самых дешевых моделей микрофонов на рынке

Конденсаторные микрофоны

• Они легкие и хрупкие, поэтому подвержены повреждениям
• Не устойчивы к неблагоприятным погодным условиям, поэтому лучше не использовать их при экстремальных температурах или во время осадков
• Характеризуются высокой чувствительностью и быстрой реакцией на переходные процессы, благодаря которым они записывают даже самые тихие звуки, детали и изменения тонов
• Имеют широкую частотную характеристику – идеально подходят для записи вокала и акустических инструментов
• Полный потенциал может быть использован в музыкальных студиях, в которых созданы отличные акустические условия
• Конденсаторные микрофоны дороги

Плюсы и минусы микрофонов:

Для начала давайте рассмотрим преимущества динамического микрофона:

1Высокая перегрузочная способность — это достоинство позволяет использовать оборудование для снятия громких источников звука (например, гитарного усилителя) без риска что-либо в этом микрофоне повредить.

2Надежность и прочность конструкции — динамические микрофоны гораздо меньше подвержены повреждению при ударе, что делает оборудование такого типа более пригодными для сцены. Такое оборудование более универсальное в том плане, что его можно использовать и дома, и на сцене, и на выезде, и на репетициях без риска повреждения.

3Меньшая чувствительность — менее подвержен к восприятию чужих шумов и менее чувствителен к возникновению обратной связи. Если вы не знаете, что такое обратная связь, то я простым языком поясню. Это связь выражается в громком, постепенно нарастающем вое при приближении микрофона к динамику.

Теперь давайте рассмотрим недостатки динамических микрофонов:

1звучание уступает конденсаторным в прозрачности, чистоте и натуральности.

2наименьший частотный диапазон.

3уступают в верности передачи тембра.

Теперь давайте рассмотрим преимущества конденсаторного микрофона:

1Более широкий частотный диапазон.

2Наличие моделей любых размеров — бывают даже самые миниатюрные модели (например, детские микрофоны).

3Более прозрачное и натуральное звучание — это происходит благодаря наибольшей чувствительности. Это самое главное преимущество конденсаторных микрофонах.

Давайте рассмотрим недостатки конденсаторных микрофонов:

1Нуждаются в дополнительном питании — обычно роль выполняет фантомное питание в 48 В. Это накладывает существенное ограничение по широте использования. Например, питание 48 В есть не на всех микшерных пультах. Если вы захотите подключить микрофон вне своей студии, то возможно, у вас это не получится.

2Очень хрупкие — сразу предупреждаю всех, что однажды упав, такое оборудование может выйти из строя.

3Чувствительны к перепадам температур и влажности — это может привести к поломке или временной неработоспособности оборудования.

Итак, рассмотрев преимущества и недостатки динамических и конденсаторных микрофонов, не спешите с принятием решения

Я еще не окончил описание и дальше я расскажу о такой важной детали, как диаграмма направленности. На самом деле, не нужно пугаться этого страшного слова

Когда я объясню, что это такое, вам сразу будет все понятно.

Конденсаторный микрофон

Плюсы:

• Создает сильные аудиосигналы без необходимости использовать предусилитель
• Как правило, более чувствительны к восприятию слабых и/или отдаленных звуков
• Большая динамическая частотная характеристика
• Идеально подходит для записи в тихом помещении (при обычном использовании)

Минусы:

• Требует внешнего питания и/или батарей
• Повышенная чувствительность может привести к искажению в определенных ситуациях
• Обычно дороже динамических (но не всегда)
• Более хрупкая электроника, чем у динамических типов

Чтобы представить себе работу конденсаторного микрофона можно вспомнить устройство электростатического драйвера, который применяется в высококлассных наушниках.

В таком драйвере тонкая диафрагма подвешена между двумя сетками (также известными как статоры), которые подключены к источнику напряжения. Диафрагма изготовлена из электропроводящих материалов, так что она может удерживать фиксированный заряд и взаимодействовать с сетками.

Аудио сигналы пропорциональной силы, но противоположной полярности отправляются в каждую сетку; если одна сетка толкает диафрагму, другая сетка тянет с одинаковой силой. Поскольку решетки колеблются от изменений напряжения, диафрагма движется вперед и назад, что приводит к созданию звуковых волн, которые мы можем слышать. В отличие от динамических микрофонов, конденсаторы не имеют магнитов.

Как и в случае электростатических динамиков, основными преимуществами этих микрофонов являются повышенная чувствительность и чувствительность. Конструкция тонкой диафрагмы способна быстро реагировать на слабое давление звуковых волн.

Именно этот эффект позволяет конденсаторным моделям с исключительной точностью улавливать даже очень слабый звук и делает их идеальными для записи в тихом помещении, а также тогда, когда необходимо сделать запись с широким частотным диапазоном.

Благодаря особенностям конструкции такие микрофоны могут быть самой разной формы и размера, что делает их привлекательными для покупки.

Высокая чувствительность, на первый взгляд, может показаться абсолютным преимуществом, ведь запись получается очень высокого качества. Однако, не всё так просто. Из-за этого свойства конденсаторные микрофоны плохо подходят для записи очень громких звуков или музыкальных инструментов, также они гораздо больше динамических моделей подвержены паразитному эффекту обратной связи – это когда в микрофон попадает звук, который был воспроизведён с него же колонкой. Из-за этого эффекта в колонках появляется быстро нарастающий нестерпимый писк. Пока микрофон не убрать достаточно далеко, чтобы он не улавливал собственный звук из колонки, от него не избавиться.

Также из-за этого свойства такие микрофоны плохо подходят для записи в шумной обстановке, т. к. все паразитные шумы будут очень тщательно записаны. Например, если вы хотите записать интервью сидя в кафе, за окном которого идёт дождь – это будет плохой идеей, т. к. гораздо чаще на записи окружающий шум будет громче, чем голос человека. Конечно, запись можно почистить в редакторе, но на это потребуется много времени и качество заметно пострадает.

Советы по выбору микрофона

Прежде всего нужно понять, что универсальных устройств не бывает. Конечно, если выбирается компьютерный микрофон, значения не имеет, какую модель выбрать. Но даже тут не следует выбирать самые дешевые экземпляры.

Приобретать микрофон нужно только под определенные задачи. К примеру, если необходимо записывать партии на барабанах, то необходим не один, а несколько устройств инструментального типа, которые готовы к серьезному давлению звука. Если нужно записать вокал, то хватит одного студийного вокального микрофона хорошего качества. В общем, для любой цели следует выбирать специальное устройство.

В лучшем случае покупатель переплатит, если ошибется, так как придется докупать дополнительное оборудование, если качество звука будет недостаточно хорошим. Ну а если выбран не тот тип микрофона, то в определенных условиях он будет работать не так, как положено. Тут не только денежные потери, но и временные.

Чем конденсаторный микрофон отличается от динамического

Различия между конденсаторными и динамическими микрофонами заключаются в их конструкции и способе обработки акустических волн. Первые пользуются популярностью из-за повышенной чувствительности и точности при записи звука. Такие устройства фиксируют все детали улавливаемого сигнала. При этом они выполнены из легких и хрупких материалов, которые уязвимы к повреждениям. Также микрофон не может противостоять негативным факторам, таким как повышенная влажность воздуха или температурные скачки.

Различия между конденсаторными и динамическими микрофонами заключаются в их конструкции.

Динамические модели менее восприимчивы к шумам и эху, нормально переносят высокое давление и могут записывать громкий звук. Такие свойства позволяют использовать их для записи гитарных и басовых усилителей.

Рейтинг лучших моделей

В топ лучших моделей можно включить множество брендов, поскольку современные студийные микрофоны стали значительно лучше по качеству и функционалу. В линейке востребованных мировых производителей техника Neumann, Lewitt, AKG и другая.

Бюджетные

AKG C636

Отличный портативный конденсаторный микрофон. Есть подключение XLR. За простым черным дизайном скрывается современная начинка. Технику удобно держать в руке.

Кроме того, C636 может похвастаться чистым звуком, который гораздо лучше, чем у динамических аналогов. Высокочастотный диапазон присутствует и хорошо определен, без жесткой «шумихи» и остроты фазового сдвига, которые некоторые (более дешевые) конденсаторные микрофоны либо отображают, либо пытаются замаскировать с помощью общего HF-выпадения.

Aston

Превосходный недорогой конденсаторный микрофон. На корпусе из нержавеющей стали есть два переключателя: 10db pad и 80hz low-cut filter. Соединение XLR находится на нижней стороне микрофона, как и гнездо для крепления подставки (5/8-дюймовый с 3/8-дюймовым адаптером в комплекте).

Ехал NT1

Оригинальный NT1 Rode был выпущен около 20 лет назад, затем на рынке появился NT1A. Теперь компания вернулась к старому названию. Новая модель выглядит очень похожей на NT1A, но на самом деле полностью переработана с нуля, единственным общим компонентом является сетчатая решетка.

В корпус встроена новая капсула HF6, демонстрирующая чрезвычайно низкий уровень шума. Датчик подвешен внутри микрофона с помощью системы Rycote, которая призвана минимизировать внешние вибрации.

Премиум-класс

В сегменте микрофонов премиум-класса следует выделить несколько моделей.

Lewitt LCT 640 TS

Лучшая инновация за такие деньги. Хотя представленная модель визуально похожа на LCT 640 Lewitt Audio, в отличие от этой техники она имеет двойную диафрагменную капсулу и включает интегрированную систему согласования Lewitt. TS работает или в режиме mic, или в двойном режиме, обеспечивая независимый доступ к обоим выходам диафрагмы, что позволяет регулировать шаблон после записи, а также открывает параметры записи стерео.

В двойном режиме второй выход диафрагмы доступен через миниатюрный трехконтактный разъем со стороны корпуса. В чехле для переноски есть мини-трехконтактный XLR breakout кабель, а также дополнительные аксессуары: пенопластовое стекло, чехол для микрофона и довольно изящный магнитный экран.

Sontronics Aria

После подключения сложно не оценить качество звучания этой модели. Полное отсутствие шума. Техника идеально передает даже сложные звуки, такие как гитарный усилитель, струнные и ударные.

VMS

Лучшая система виртуального моделирования mic. Модель можно смело отнести к классическим большим капсульным конденсаторным микрофонам. Она, без сомнения, является одним из самых востребованных и дорогих предметов в списке пожеланий любого вокалиста.

К сожалению, высокая стоимость делает микрофон недоступным для простого пользователя.

Принцип действия конденсаторного микрофона

Диафрагма 1
Неподвижный проводник 2
Источник питания E
Нагрузочное сопротивление R

В качестве диафрагмы в конденсаторном микрофоне используется очень тонкая пленка из пластика (1), которую покрывают с одной стороны никелем или золотом. Эта пленка расположена рядом с неподвижной пластиной из проводника (2).

Электрическое поле между диафрагмой и этой пластиной создаётся двумя способами:

• батарея или фантомное питание, с помощью которых диафрагма подвергается действию поляризующего напряжения,
• в электретных микрофонах для этой цели используется перманентно поляризованный материал, который расположен в неподвижной пластине или в диафрагме.

Разделенные небольшой воздушной прослойкой,  диафрагма с пластиной представляют собой конденсатор, емкость которого изменяется в зависимости от движений диафрагмы, которое происходит под воздействием звуковых волн.

Электрический заряд неподвижной пластины соразмерно изменяется в соответствии с приближением или удалением диафрагмы от нее, то есть колеблющееся напряжение пластины электрически «отображает» движения диафрагмы.

Как собирают конденсаторный Neumann U87

Конденсаторные и динамические микрофоны

Термины «конденсаторный» и «динамический» применяются для обозначения двух основных типов высококачественных микрофонов, которые используются в настоящее время.

Отличия конденсаторных и динамических (катушечных) микрофонов:

• Конденсаторные микрофоны в отличие от динамических нуждаются в дополнительном питании, зато особенности их строения позволяют выпускать миниатюрные модели, тогда как динамические микрофоны отличаются большими размерами, продиктованными спецификой их механизма.
• Конденсаторные микрофоны применяются по большей части при записи вокала и акустических инструментов, а динамические в свою очередь, отличаясь более высоким уровнем перегрузочной способности, чаще используются в концертной практике, а также для работы с гитарными усилителями и ударными инструментами.
• Конденсаторные микрофоны, как правило, обладают более широким частотным диапазоном.

Разновидностью конденсаторного микрофона является электретный микрофон, он значительно дешевле, менее требователен к условиям эксплуатации, но обладает более скромными характеристиками.

Разновидностью динамического микрофона является ленточный динамический микрофон. По своим характеристикам он ближе к конденсаторному и может использоваться только в студийных условиях.

Подключение микрофона к камере

Для подключения к IP камерам обычно используются миниатюрные конденсаторные микрофоны, имеющие три проводника разных цветов. Красный – напряжение питания, чёрный – земля (корпус), и жёлтый – выход аудиосигнала. Подключение микрофона к IP камере видеонаблюдения зависит от того будет ли микрофон располагаться рядом с камерой или находиться в другом месте.

Перспективные модели видеокамер имеют встроенный микрофонный вход. Обычно это гнездо под штекер RCA (Тюльпан) или Mini-Jack 3,5 мм. В этом случае три провода, идущие от микрофона, распаиваются на штекер в соответствии с маркировкой. Микрофон может располагаться в нескольких метрах от видеокамеры. Удалённый микрофон может питаться от отдельного источника, а аудиосигнал, для защиты от внешних помех, должен передаваться к оконечному устройству с помощью экранированного кабеля.

Типы микрофонов

Начнем с того, что существуют три основных типа микрофонов: динамические, конденсаторные и ленточные, которые имеют разные механизмы преобразования звуковых волн в электромагнитные колебания.

Динамические микрофоны

Это наиболее распространенный тип микрофонов, что связано с их универсальностью. Мембрана динамического микрофона улавливает звуковые волны, которые в, свою очередь, приводят в движение катушку, находящуюся в магнитном поле. В результате явления электромагнитной индукции, в катушке возникает переменный ток, который передается далее по кабелю. Электромагнитные колебания описывают звуковые волны, точно передавая фазу, частоту и амплитуду, поэтому сигнал называется аналоговым.

Достоинства:

Недостатки:

• Ограниченный частотный диапазон, частоты выше 12 кГц слабо воспринимаются и обрабатываются, что иногда может сыграть в вашу пользу, когда существует много высоких частот или посторонних шумов в принимаемом сигнале.
• Медленная реакция на перепады звукового давления.

Динамические микрофоны часто используют во время живых выступлений.

Наиболее популярные модели динамических микрофонов по версии POP-MUSIC:

1. SHURE SM58
2. SE ELECTRONICS V7
3. SENNHEISER E845S

Конденсаторные микрофоны

Обычно конденсаторные микрофоны применяют для звукозаписи в студиях, что связано с полнотой и детальностью передаваемой ими звуковой картины. Металлическая мембрана, состоящая из пластинок (конденсатора), колеблется под воздействием звуковых потоков воздуха, преобразуя звуковую волну в электромагнитную. В основе данного физического явления лежит зависимость электроемкости конденсатора от расстояния между пластинами, а значит и частоты создаваемых электромагнитных колебаний. Для создания и поддержания электрического поля в конденсаторе необходим источник напряжения, так называемое фантомное питание. Почти во всех конденсаторных микрофонах имеется встроенный предусилитель, призванный усилить слабый сигнал, передаваемый мембраной.

Достоинства:

• Детальный и объемный звук
• Высокая чувствительность, особенно в области высоких частот.
• Частотная характеристика, охватываемая весь диапазон, воспринимаемый человеческим ухом.
• Быстрая реакция на изменение звукового давления.

Недостатки:

• Необходимость фантомного питания (от батарейки, микшера, усилителя и т.д.)
• Высокая чувствительность к акустическим характеристикам окружающего пространства (шумы, потоки воздуха, эхо).
• Дополнительное использование поп-фильтров и держателей-пауков.

Наиболее популярные модели конденсаторных микрофонов по версии POP-MUSIC:

1. SE ELECTRONICS X1 S
2. AUDIO-TECHNICA AT2020
3. AKG PERCEPTION 120
4. RODE NT1-A

Ленточные микрофоны

Ленточные микрофоны теряют свою популярность с возрастанием популярности конденсаторных микрофонов, хотя можно встретить немалое число их поклонников. В подобных микрофонах также используется явление электромагнитной индукции, но подвижный элемент-проводник представляет собой металлическую тонкую ленту, сложенную гармошкой, которая приходит в движение при колебаниях воздуха. Особенностью ленточных микрофонов можно назвать одинаковую чувствительность с обеих сторон капсулы, чем объясняется тип диаграммы направленности (восьмерка). Ленточные микрофоны часто используют для записи электрогитар, что связано со смягчением высоких тонов.

Достоинство: естественный звук, приятный для слуха.

Недостатки:

• Ограниченная АЧХ.
• Зависимость чувствительности от частоты (с повышением частоты чувствительность уменьшается)

Наиболее популярные модели ленточных микрофонов по версии POP-MUSIC:

1. SE ELECTRONICS VR1
2. SE ELECTRONICS VR2

Динамические микрофоны

преимущества

• Не требует внешнего питания и / или батарей

• Легко обрабатывает звуки / инструменты высокой громкости

• Обычно более доступный (но не всегда)

• Более долговечный, чем конденсаторные микрофоны (обычно)

• Идеально подходит для записи на открытом воздухе / в режиме реального времени

Недостатки

• Как правило, требуется дополнительный усилитель (для достижения наилучших результатов)

• Не такой чувствительный / чувствительный, как конденсаторные микрофоны (особенно на высоких частотах)

• Частотная характеристика может сильно различаться в зависимости от дизайна / применения

Как правило, вы можете связать работу динамических микрофонов с

, но в обратном порядке. Таким образом, с традиционным динамиком аудиосигнал проходит от источника до звуковой катушки, которая прикреплена к диффузору (также известному как диафрагма). Когда электричество (звуковой сигнал) достигает катушки, создается магнитное поле (принцип электромагнита), которое затем взаимодействует с постоянным магнитом, расположенным прямо за катушкой. Колебание энергии заставляет магнитные поля притягиваться и отталкиваться, заставляя присоединенный конус вибрировать назад и вперед, что и создает звуковые волны, которые мы можем слышать.

Как и в случае с традиционными динамиками, динамические микрофоны отлично справляются с высокой громкостью благодаря проверенной и настоящей технологии. Мало того, что динамические микрофоны, как правило, дешевле в изготовлении, но электронные элементы, как правило, более прочные, чем их конденсаторные аналоги. Это означает, что они могут нанести удар и выдержать падение — идеально для активного удерживания в руках, а не для того, чтобы держать его на неподвижной подставке. Имейте в виду, что общая долговечность достигается за счет качественного строительства; Тот факт, что микрофон является динамическим, не гарантирует его долговечность, не говоря уже о том, чтобы пережить конденсаторный микрофон.

Динамические микрофоны не так чувствительны — по большей части, поскольку есть некоторые дорогие модели, которые могут дать невероятные результаты — как конденсаторные микрофоны. Это в значительной степени связано с весом магнитов и катушки, что препятствует тому, как быстро диффузор может реагировать на звуковые волны. Хотя, конечно, недостаток, в зависимости, это не всегда плохо. Более низкая чувствительность и более ограниченный высокочастотный отклик обычно означают меньше деталей, записанных в записях, но это также включает в себя окружающие / нежелательные звуки.

Выводы

Нет на свете плохих микрофонов. Есть неправильное их применение!

Даже пластиковый «караочный» микрофон за 100-500 рублей можно приспособить для записи чего-либо в определённых условиях.

Нельзя точно сказать, какой именно микрофон будет идеальным, а какой не будет. Любой микрофон имеет свою АЧХ (амплитудно-частотную характеристику) и понять, подойдёт этот микрофон под ваш голос или нет можно только при конкретном прослушивании в салоне. Бывали случаи, когда для конкретного голоса больше всего подходил не дорогой конденсаторный микрофон, а обычный динамический.
Могу только сказать, что апппаратура в любой студии должна быть примерно одного ценового уровня и поэтому микрофоны дороже 25 тысяч в домашних студиях встречаются очень редко. Да и акустическое оформление таких студий уже далеко не домашнее.

Во многих случаях хороший динамический микрофон для домашней неоформленной студии окажется предпочтительнее стандартного конденсаторного.

Для стиля «рэп» (а так же любого агрессивного стиля) лучше смотреть на микрофоны с большим сопротивлением (Om) и выдерживающие большое звуковое давление (от 120 dB).

Любой микрофон лучше ставить на специальную микрофонную стойку, чем держать в руках.

Для любого конденсаторного микрофона также смертельно необходим поп-фильтр (если не хотите скорой смерти микрофона от вашего активного творчества).

Чем больше диафрагма конденсаторного микрофона, тем лучше для передачи мелких нюансов и особенностей в голосе. Но если голос не профессиональный (не поставлен), то нет особого смысла в выборе большой диафрагмы.

Ленточные микрофоны лучше всего подходят для передачи низких частот (бас, баритон, басовые инструменты).

Настоящий ламповый звук любых микрофонов начинается от 10 тысяч рублей ($ 300-400). Всё, что дешевле – обычный маркетинг и психология покупателя.

Блок питания в ламповых микрофонах нужен только для питания лампы и схемотехники микрофона. Сам сигнал с микрофона всё равно нуждается в усилении до линейного уровня. Поэтому микрофонный предусилитель в тракте в любом случае микрофону необходим.

Нюанс для конденсаторного микрофона: в процессе пения, для уменьшения посторонних призвуков изо рта, взятия дыхания, щелчков губами и прочих бяк расстояние до капсюля микрофона должно быть больше 10 сантиметров. Лучше всего не направлять свой голос прямо на микрофон, а взять чуток правее или левее относительно капсюля микрофона. Для динамического микрофона всё наоборот: надо с ним «целоваться», чтобы он смог передать все нюансы звучания и не захватил посторонние звуки в студии.

Меньше всего посторонних шумов захватит микрофон с кардиоидной направленностью. Потому что он предназначен для конкретного точечного источника звука. И наоборот, для захвата всех звуков в округе необходим микрофон с круговой направленностью.

Никогда!

не используйте конденсаторные микрофоны при включенной акустической системе! Иначе обратная связь может просто убить ваш микрофон!

Прослушивать себя и своих вокалистов при записи в микрофон надо только в закрытых мониторных наушниках!!

ЗЫ: работа с микрофонами – это то самое, из-за чего нашу профессию (или хобби, ненужное зачеркнуть) трудно назвать сидячей. Вроде сидит-сидит звукорежиссёр в удобном кресле, крутит не шибко тугие ручки и щёлкает мышкой в секвенсере, но вдруг вскакивает и начинает крутиться вокруг исполнителя – то так поставит микрофон, то этак, а то и вовсе поменяет. «Зачем он так парится? – спросит человек со стороны. – Ведь в компьютере тьма-тьмущая плагинов, способных смоделировать любой микрофон и его расположение…» Однако истинный homo sapiens всегда работает с настоящим микрофоном собственными руками. «Доброе начало полдела откачало» говорит пословица.