Корисник:Djordjemandic/песак

Osnovne karakteristike mikrofona korisnicima omogućuju njihov pravilan izbor. Mikrofon je elektroakustički pretvarač. Elektroakustički pretvarači su elektromehanički uređaji pomoću koga se zvuk pretvara u električni signal (mikrofoni) ili električna energija pretvara u zvučnu (zvučnici). Pretvaranje iz jedne energije u drugu se ne vrši direktno. Tako se kod mikrofona zvučna energija prvo pretvara u mehaničku energiju, a ova se zatim pretvara u električnu energiju, kod zvučnika i slušalica je redosled pretvaranja obrnut: električna – mehanička – zvučna. Elektroakustički pretvarači su ustvari analogni pretvarači kod kojih prilikom pretvaranja, talasni oblik signala ostaje nepromenjen. To znači da električni signal na priključcima mikrofona ima isti oblik kao zvuk koji deluje na njegovu membranu, odnosno zvuk koji stvaraju slušalica ili zvučnik ima isti oblik kao i električni signal koji se dovodi na njigove priključke.

Mikrofon

Akustička podela mikrofona

Akustička podela mikrofona se vrši prema obliku njihove karakteristike usmerenosti (direktivnosti). Kako oblik ove karakteristike zavisi od konstrukcije kućišta u koje je smešten mikrofon tj. preciznije rečeno, kako on zavisi od toga da li zvuk deluje samo na jednu ili obe strane membrane mikrofona, mikrofoni se dele na tri vrste:

• Mikrofoni na pritisak (neusmereni mikrofoni) su tako konsruisani da zvuk deluje samo na jednu stranu membrane. Zvučni pritisak je skalarna veličina, on nema pravac i smer delovanja pa je karakteristika usmerenosti ovih mikrofona u obliku kružnice.
• Gradijentni (dvosmerni) mikrofoni su konstrukciono tako izvedeni da zvuk deluje na obe strane membrane. Oni se nazivaju i brzinski mikrofoni.
• Kombinovani (jednosmerni) mikrofoni se dobijaju kombinovanjem neusmerenog i gradijentnog (dvosmernog) pa se zbog toga nazivaju kombinovani mikrofoni.

Karakteristika neusmerenog mikrofona

Karakteristika gradijentnog mikrofona

Električna podеla mikrofona

Ova podela je napravljena prema tome kako se vrši pretvaranje iz mehaničke u električnu energiju, pa se prema ovoj podeli mikrofoni dele na:

1. ugljene
2. elektrodinamičke
3. kondenzatorske
4. kristalne

Osetljivost

Osetljivost ili faktor pretvaranja mikrofona definiše se kao odnos elektromotorne sile na krajevima mikrofona i zvučnog pritiska na mestu na kome se nalazi mikrofon. Ponekad se osetljivost izražava u decibelima. Na taj način se, u stvari mikrofon poredi sa zamišljenim standardnim mikrofonom koji pri pritisku od p=1Pa daje na svom izlazu elektromotorne sile od E=1V. Tipična vrednost osetljivosti je nekoliko desetina mV/Pa.

Efikasnost

U električnom pogledu mikrofon je generator koji stepenu na koji je priključen predaje neku snagu. Ako je ta snaga veća, za mikrofon se kaže da je efikasniji. I u ovom slučaju se on poredi sa standardnim mikrofonom. To je zamišljeni mikrofon pri zvučnom pritisku od 1Pa predaje potrošaču snagu od 1mW. Vrednost od 1Pa je uzeta zato što je to prosečna vrednost pritiska na udaljenosti 30 centimetara od usta čoveka koji govori. Efikasnost je odnos snage koju pri pritisku od 1Pa, daje konkretni mikrofon snage od 1mW Efikasnost, kao karakteristika mikrofona, danas se retko koristi jer snaga koju mikrofon predaje potrošaču nije najvažnija. Vrlo je važno da su izobličenja što manja, a tada mikrofon ne predaje svu snagu, jer nije ostvareno prilagođenje.

Frekvencijska karakteristika

Frekvencijska karakteristika je kriva linija koja predstavlja zavnisnost osetljivosti izraženoj u decibelima od učestanosti. Idealno bi bilo kada osetljivost ne bi zavisila od učestanosti. Tada bi frekvencijska karakteristika imala oblik prave lnije paralelne sa frekvencijskom osom. Naravno, ovaj idealan oblik praktično ne može da se ostvari a u mnogim primerima to nije ni potrebno. Kod većine mikrofona dolazi do pada osetljivosti na niskim i na visokim učestanostima. U oblasti srednjih učestanosti frekventna karakteristika takođe nije linearna, što je posledica mehaničkih svojstava membrane i difrakcije zvučnog talasa oko kućišta u kome je mikrofon. Kako osetljivost mikrofona zavisi od ugla pod kojim zvučni talas dolazi na membranu, snimaju se i frekvencije karakteristika sličnih onoj u kojima je parametar dolaženja (ugao koji pravac prostiranja zvuka zaklapa sa osom mikrofona).

Stepen direktivnosti

Direktivnost ili usmerenost. Kao što je već rečeno, veličina napona na krajevima mikrofona zavisi i od ugla pod kojim zvučni talas stiže na membranu. Napon je najveći kada je taj ugao jednak 90 stepeni odnosno kada se pravac prostiranja i osa mikrofona poklapaju. Karakteristika direktivnosti je kriva linija koja predstavlja zavisnost osetljivosti mikrofona od ugla koji zaklapaju pravac prostiranja zvučnog talasa i osa mikrofona. Ova karakteristika se crta u polarnom dijagramu. Postoje četiri tipična oblika karakteristike direktivnosti. Oblik krive u najvećoj meri zavisi od konstrukcije kutije u kojoj je mikrofon smešten od učestanosti zvuka. Kakvu karakteristiku treba da ima mikrofon, zavisi od toga šta se snima i kakav se efekat želi. Ako se snima atmosfera u unutrašnjosti neke fabrike, a potrebno je da se snime zvuci koji dolaze iz različitih pravaca, tada se koristi mikrofon sa kružnom karakteristikom. Kada u toj istoj hali treba snimiti govor grupe ljudi i eliminisati zvuke koji dolaze sa drugih strana, koristi se mikrofon sa kardioidnom karakteristikom. Treba reći i to da oblik karakteristike u velikoj meri zavisi i od učestanosti zvuka.

Dinamički opseg

Dinamički opseg mikrofona je odnos najjačeg i najslabijeg zvuka koji preko njega mogu da se prenesu. Pri porastu jačine zvuka električni napon na krajevima mikrofona je u sve manjoj meri verna slika zvuka jer se elastične veze kućišta sa membranom deformišu i pomeraj membrane nije više srazmeran sili. Teorijski posmatrano, izobličenja koja unosi mikrofon su uvek prisutna, ali se tolerišu sve dok ne pređe neku određenu granicu, koja zavisi od toga koliko kvalitetan treba da je snimak. Ako je na primer dozvoljen faktor izobličenja 1%, tada je najjači zvuk onaj pri kome izobličenja imaju toliku vrednost. Najslabiji zvuk koji može da se snimi pomoću mikrofona zavisi od veličine šuma na izlazu mikrofona. Pri tome treba imati u vidu da, i kada se odstrane svi šumovi koji potiču iz uređaja na koji je mikrofon priključen (brujanje mreže preko ispravljača, šum usled stranih polja itd), ostaje na izlazu mikrofona njegov sopstveni šum. Svaki mikrofon ima svoju unutrašnju otpornost na kojoj se, kao i na svakom otporniku javlja usled toplotnog kretanja elektrona, napon šuma. Ako je zvuk tolike jačine da je napon koji on stvara na krajevima mikrofona manji od napona šuma, tada šum prekriva koristan signal i snimak je neupotrebljiv. U tom slučaju nikakvo pojačanje ne pomaže jer se, pored korisnog signala pojačava u istoj meri i šum, pa signal ostaje prektiven. Znači, najslabiji zvuk koji može da se snimi pomoću mikrofona je onaj koji na krajevima stvara napon koji je dovoljno veći od napona šuma. Koliko taj napon iznosi, zavisi od potrebe razumljivosti govora ili kvaliteta muzike.

Impedansa

Impedansa mikrofona je impedansa između njegovih priključaka. Njegova veličina je u granicama od dela oma (elektrodinamički mikrofon sa trakom) do više stotina kilooma (kondenzatorski mikrofoni). Impedansa je vrlo važan podatak o kome se mora voditi računa pri priključivanju mikrofona na pojačavač ili liniju. Kako se tada mikrofon ponaša kao generator koji potrošaču predaje snagu dolazi se na ideju da je vrlo korisno izvršiti prilagođenje po snazi. To može da se ostvari upotrebom stepena za prilagođenje I tada su apsolutne vrednosti impedanse mikrofona i slikane ulazne impedanse potrošača jednake. Međutim, pored snage vrlo je važno voditi računa i o kvalitetu prenosa, a kada se ostvari prilagođenje, tada izlazni napon mikrofona u velikoj meri zavisi od učestanosti. Zbog toga se u praksi najčešće koristi takozvano natprilagođenje tj uzima se da je impedansa potrošala znatno (obično deset puta) veća od impedanse mikrofona.