Самый популярный способ озвучивания акустических инструментов осуществляется с помощью микрофона. Являясь наиболее «древним» звуковым устройством, на сегодняшний день в качестве звучания он достиг весьма впечатляющих результатов и способен передать малейшие нюансы исполнения. Поразителен и жизненный Цикл микрофона - удачная модель может выпускаться годами и даже десятилетиями без малейших принципиальных изменений! Еще одно удивительное свойство заключается в том, что различные микрофоны, имеющие одинаковые технические характеристики, могут звучать совершенно по-разному. В этом смысле микрофон больше напоминает какой-либо музыкальный инструмент, каждый из которых имеет свой «характер» и «голос». Динамические микрофоны (рис. 8.1) получили наиболее шире кое распространение. Принцип их действия основан на преобразовании действия звуковой волны в механические колебания диафрагмы, прикрепленной к катушке индуктивности. Катушка индуктивности расположена в магнитном поле постоянного магнита. В результате колебаний диафрагмы с катушкой индуктивности в обмотке последней индуцируется ток. Возникающее при этом на концах обмотки переменное напряжение имеет амплитуду и частоту, соответствующую силе и частоте воздействующей звуковой волны.

Рис. 8.1. Классический инструментальный динамический микрофон Shure SM57

Динамические микрофоны весьма популярны из-за того, чтя просты в эксплуатации, не требуют питающего напряжения, обладают хорошим качеством звучания и способны выдерживать весьма большие уровни звукового давления. Эти микрофона используются в самых различных областях, связанных со звуком, в том числе и в гитарном звукоусилении. Ленточные микрофоны (рис. 8.2) имеют принцип действия] схожий с динамическими микрофонами, только вместо прикрепленной к диафрагме катушки индуктивности применяется очень! тонкая ленточка из алюминия, находящаяся в магнитном поле. Этот тип микрофонов прекрасно передает все нюансы исходного звукового сигнала, но обладает большой хрупкостью. Используются ленточные микрофоны редко, в основном в студиях. В конденсаторных микрофонах (рис. 8.3) роль диафрагмы выполняет специальная мембрана, которая под действием звуковой волны совершает колебательные движения относительно неподвижного электрода. При этом мембрана и электрод представляют собой обкладки конденсатора, который включен последовательно с источником постоянного напряжения.

Рис. 8.2. Первый в мире ленточный микрофон RCA 44A (1931 г.)

При колебаниях мембраны расстояние между обкладками изменяется, в результате чего меняется емкость конденсатора и на обкладках появляется переменное электрическое напряжение. Внутри конденсаторного микрофона имеется встроенный предварительный усилитель, призванный согласовать выходное сопротивление микрофона и входное сопротивление усилителя или микшерного пульта, к которому микрофон будет подключен. Постоянное питающее напряжение (обычно 48 вольт) к такой схеме подводится извне по тем же самым проводам, по которым передается полезный сигнал. Такая система получила название фантомного питания (phantom power).

Рис. 8.3. Конденсаторный микрофон Neumann U87ai

Конденсаторные микрофоны обладают прекрасными частотными характеристиками, но они более хрупкие, нежели динамические микрофоны, и требуют бережного к себе отношения. Эти микрофоны применяются в гитарном звукоусилении, обеспечивая высококачественный «съем» звука акустических гитар. При озвучивании мощных источников сигнала с большим звуковым давлением конденсаторные микрофоны не используются. Электретные микрофоны (рис. 8.4) по принципу действия полностью аналогичны микрофонам конденсаторным.

Рис. 8.4. Электретный микрофон Shure Beta 87c

Разница заключается лишь в том, что диафрагма или неподвижный электрод, образующие обкладки конденсатора, имеют электретные свойства, то есть содержат внедренный электрический заряд, сохраняющийся длительное время. За счет этого подобные микрофоны эффективнее при преобразовании сигнала и не требуют источника питания. Тем не менее, источник питания (батарейка или фантомное питание) всё же имеется. Он используется для работы встроенного микрофонного» усилителя, нужного для тех же целей, что и в конденсаторных микрофонах. Электретные микрофоны находят применение в различных областях звукоусиления. Ламповые микрофоны (рис. 8.5) по праву относятся к элитной категории, а их стоимость в долларах запросто может измеряться цифрами с тремя нулями. Между тем, термин «ламповый микрофон» не совсем корректный. На самом деле это высококачественный конденсаторный микрофон, предварительный усилитель которого выполнен не на полупроводниковых элементах, как в обычных микрофонах, а по ламповой схеме (естественно, с применением вакуумной радиолампы). Микрофоны такого типа используются исключительно на звукозаписывающих студиях.

Рис. 8.5. Высококачественный ламповый микрофон Rode Classic II

Еще один тип микрофонов, который следовало бы упомянуть хотя бы потому, что он используется все шире и шире, это PZM-микрофоны (Pressure Zone Microphone), или микрофоны граничного слоя (рис. 8.6). Эти микрофоны изобрели не так давно - около 20 лет назад. Первые модели не отличались высоким качеством звучания, и в профессиональной звукотехнике они не использовались. На сегодняшний день технические характеристики PZM-микрофонов значительно улучшились, чем и объясняется их быстро растущая популярность. Принцип действия таких микрофонов несложен. Звуковая волна от источника колебаний, доходя до какого-либо препятствия, образует вблизи него звуковое поле толщиной несколько миллиметров. На этом граничном участке прямая и отраженная звуковые волны складываются, образуя некую зону давления. При этом они имеют практически одинаковую амплитуду и остаются в фазе. Капсюль PZM-микрофона, а он чаще всего представляет собой электретную конструкцию, располагается как раз в этой зоне. При этом отражающая поверхность является как бы частью самого микрофона.

Рис. 8.6. PZM - микрофон AKG C-562 BL

Как правило, такие микрофоны крепятся на специальные экраны (например, из органического стекла) определенного размера, но могут устанавливаться и на стены, пол и т.п. Характерной особенностью PZM-микрофонов является одинаковая чувствительность и ровная АЧХ для звуковых сигналов, приходящих с разных направлений. Они вполне могут использоваться для записи акустической гитары, хотя это и не традиционное решение. Все вышеперечисленные типы микрофонов можно разделить на три большие группы. Первую из них составляют микрофоны, называемые приемниками давления. В них диафрагма открыта для действующего звукового давления только с одной стороны. В этом случае микрофон одинаково чувствителен во всех направлениях. Вторая группа - это приемники градиента давления. Такие микрофоны реагируют на разность звуковых давлений, действующих с двух сторон диафрагмы, и чувствительны в обоих направлениях. Последняя группа представлена комбинированным типом, в котором задняя часть диафрагмы открыта частично. Это наиболее распространенные микрофоны. В зависимости от того, к какой группе относится тот или иной микрофон, он обладает определенной диаграммой направленности.