Руководство по выбору динамического микрофона

Динамические микрофоны незаменимы при работе на сцене, а также играют далеко не последнюю роль практически во всех студиях звукозаписи.

Вашему вниманию предлагается руководство, посвященное динамическим микрофонам. Ниже мы дадим краткий обзор технических характеристик динамических микрофонов, а также опишем основные области их применения. Надеемся, эта информация поможет вам сделать правильный выбор.

Микрофоны преобразуют звуковые волны, то есть колебания воздуха, в электрическую энергию. Технически микрофон представляет собой электроакустический преобразователь (трансдьюсер). При перемещении магнита внутри катушки из провода возникает электрический ток. Данный принцип лежит в основе работы всех динамических микрофонов. Большинство микрофонов в какой-то степени имитируют механизм работы человеческого уха — в них тонкая мембрана (диафрагма) колеблется под воздействием флуктуаций плотности воздуха, то есть звуковых волн. В динамическом микрофоне подвижная катушка, прикрепленная к диафрагме, колеблется в поле постоянного магнита. При перемещении мембраны вперед-назад под воздействием звуковых волн, катушка колеблется в магнитном поле, возбуждая при этом ток переменного напряжения. Полученный электрический сигнал передается по кабелю на предварительный усилитель, где "раскачивается" до уровня, достаточного для звукозаписи или передачи на другие аудиоприборы.

Поскольку мембрана характеризуется нелинейной чувствительностью к передаче звуковых частот различных частотных диапазонов, большинство динамических микрофонов имеет "горбы" и "провалы" в амплитудно-частотной характеристике. Динамические микрофоны менее чувствительны к низким и высоким частотам по сравнению, например, с конденсаторными микрофонами. Так происходит потому, что мембрана динамического микрофона достаточно массивна. Но в некоторых ситуациях это является преимуществом, и многие производители пользуются такой "избирательностью" динамических микрофонов для оптимизации работы в различных приложениях. Например, динамические микрофоны, которые способны снимать низкочастотный сигнал высокого уровня, обычно применяются для подзвучивания бас-гитарных кабинетов и бас-барабанов. Кроме того, некоторые производители выпускают динамические микрофоны с несколькими диафрагмами (почти та же самая двухполосная АС, только "наоборот"), однако подобные конструкции являются весьма дорогими и требуют решения дополнительных сложных технических задач. 

Динамические микрофоны обладают высокой степенью универсальности и идеально подходят для широкого круга приложений. Достоинства динамических микрофонов признаются всеми без исключения звукорежиссерами. Эти микрофоны, в отличие от конденсаторных, доступны по цене, неприхотливы, прочны, не боятся влаги и не требуют внешнего или батарейного питания. Динамические микрофоны отлично справляются с высокими уровнями звукового давления (SPL), что делает их незаменимыми при подзвучивании ударных установок.  Прочность динамических микрофонов позволяет им спокойно справляться практически с любыми сценическими ситуациями. Например, инструментальный микрофон Shure SM57 прославился не только тем, что хорошо передает звук малого барабана, но и тем, что спокойно переносит случайный удар палкой барабанщика. Этот микрофон, наряду с легендарным SM58, давно стал стандартом качества и присутствует в микрофонном парке практически любого звукорежиссера.

Ничуть не менее популярен микрофон для бас-барабана AKG D112 с амплитудно-частотной характеристикой, в которой имеется провал ниже 100 Гц и подъем в районе 4 кГц для получения энергичного, "мясистого" звука. 

Микрофон Shure SM58 - наверное, самый популярный микрофон для воспроизведения живого вокала. Описанные выше микрофоны настолько широко распространены, что используются в качестве стандарта при оценке технических характеристик других микрофонов: является ли тот или иной микрофон настолько же надежным, как SM57? Сравнима ли его способность подавлять внеосевые звуки с моделью SM58? Сравнимо ли его качество передачи низких частот с D112? 

Однако динамические микрофоны используются не только для живой сцены. Их очень часто можно встретить и в студиях звукозаписи. Многие звукорежиссеры подзвучивают малый барабан или гитарный кабинет только Shure SM57 и никаких других моделей для этого принципиально не используют. 

Не все динамические микрофоны одинаковы. Различия в конструкции и использованных материалах приводят к тому, что каждый микрофон обладает собственным уникальным звучанием. Ниже описаны наиболее важные технические параметры.

Громкость, которую микрофон в состоянии выдержать, является одной из ключевых характеристик при определении сферы использования микрофона. Попытка установить винтажный ламповый конденсаторный микрофон внутрь бас-барабана приведет к необходимости проведения ремонта, который выльется в астрономическую сумму. Именно поэтому знание максимально допустимого уровня SPL вашего микрофона критически важно для обеспечения его безопасной работы. В отличие от конденсаторных микрофонов, большинство динамических микрофонов способны справляться с высокими уровнями звукового давления. Именно поэтому их применяют там, где микрофоны других типов попросту "не выживают". Превышение максимального уровня SPL микрофона приводит к слышимым искажениям, однако капсюль при этом, скорее всего, не будет поврежден. Именно по этой причине для некоторых динамических микрофонов в графе "Max SPL" указано значение "N/A" — другими словами, "забудьте и не думайте об этом".

Еще один очень важный параметр — амплитудно-частотная характеристика, или АЧХ. Практически все микрофоны обладают собственной "окраской" — микрофон не одинаково хорошо передает все звуковые частоты, которые улавливает мембрана. Это можно сравнить с фильтром, устанавливаемым на объектив фотоаппарата — любое изображение будет окрашено в соответствующие тона. Идеальная линейная характеристика на самом деле идеальна далеко не всегда. Немногие модели микрофонов могут похвастаться такой характеристикой, особенно динамические. Однако это далеко не всегда можно отнести к их недостаткам. Звукорежиссер всегда может выбрать микрофон в зависимости от того, каким образом он окрашивает звук. Например, голос певца часто выигрывает в случае, если одни частоты в звуковом спектре "прибраны", а другие — напротив, усилены. И наоборот, если микрофон особенно хорош для "съема" низких частот, не следует использовать его для подзвучивания треугольника.

На АЧХ, в свою очередь, влияют еще два важных фактора: расстояние до источника звука и направление на него. Если микрофон расположен слишком близко к источнику звука, увеличивается усиление низких частот (так называемый эффект приближения). Дикторы на радио часто выбирают микрофоны с выраженным эффектом приближения, поскольку их голос в этом случае звучит более полно и мягко. Кроме того, если звук приходит на мембрану не под прямым углом ("внеосевой источник звука"), АЧХ также сильно изменяется.

Диаграмма направленности

Как мы только что упоминали, чувствительность микрофона совсем не обязательно одинакова во всех направлениях. "Форма" кривой чувствительности в зависимости от угла направления на источник звука называется "полярной диаграммой направленности". Эта диаграмма также является одним из важнейших факторов, который необходимо принимать во внимание при выборе микрофона. Наиболее распространенные формы диаграммы направленности — кардиоида ("кардиоидный микрофон"), суперкардиоида, гиперкардиоида, круг ("всенаправленный микрофон) и восьмерка ("двунаправленный микрофон"). На диаграмму направленности влияет и форма самого микрофона. Именно поэтому большинство всенаправленных микрофонов обладает малыми размерами. Это позволяет предотвратить блокировку сигнала, попадающего на микрофон с его тыльной стороны, как это бы имело место быть в случае большого по размеру микрофона. Не все частоты передаются в пространстве одинаково, поэтому для многих микрофонов полярная диаграмма приводится для нескольких частотных диапазонов. Остронаправленные микрофоны, такие как кардиоидные, суперкардиоидные и гиперкардиоидные, часто используются для озвучивания вокала и тех музыкальных инструментов, при озвучивании которых микрофон должен ставиться на близкое расстояние — в этом случае подавление внеосевых сигналов играет главную роль. Всенаправленные микрофоны при живой работе используются редко, поскольку сильно подвержены акустической обратной связи. Однако в менее жестких условиях, например, в студии звукозаписи, они позволяют записывать естественное звучание больших музыкальных инструментов, таких как фортепиано, или больших перкуссионных сетапов, где в противном случае понадобилось бы очень большое количество остронаправленных микрофонов.

Переходная характеристика

Переходная характеристика микрофона показывает, насколько быстро диафрагма реагирует на изменения в звуке, например, на острую атаку при ударе по барабану. Большие диафрагмы обычно реагируют медленнее, чем маленькие. Именно поэтому для записи тарелок часто используются конденсаторные микрофоны с маленькими диафрагмами. Динамические микрофоны, обладающие более крупными и тяжелыми мембранами, характеризуются более медленной переходной характеристикой по сравнению с конденсаторными.

Сопротивление

Микрофоны также можно классифицировать в зависимости от их электрического сопротивления, измеренного в омах. Микрофоны с большим сопротивлением (10 кОм и более) крайне чувствительны к помехам и качество снятого ими сигнала быстро падает, особенно при использовании длинных кабелей. Такие микрофоны редко используются в профессиональных приложениях. Микрофоны с низким сопротивлением (600 Ом или менее) используются для профессиональных нужд, где суммарная длина микрофонных кабелей и мультикоров может превышать сотни метров. Современные микшерные консоли часто обладают возможностью подстраиваться под микрофоны с различным сопротивлением. 

Существует большое количество производителей качественных динамических микрофонов, наиболее известный из них — компания Shure. Легендарные микрофоны этой компании, SM57 и SM58, можно встретить практически в каждой студии, в каждой звуковой компании. Прекрасный выбор микрофонов также предлагают такие компании, как Audio-Technica, AKG, EV, Sennheiser, Audix, Beyerdynamic, Behringer, CAD, Samson, Superlux и другие.