2 страница. Широкое распространение магнитофон начал получать только тогда, когда немецкий ученый Пфеймер разработал новую систему звуконосителя: вместо стальной ленты

Широкое распространение магнитофон начал получать только тогда, когда немецкий ученый Пфеймер разработал новую систему звуконосителя: вместо стальной ленты Пфеймер предложил в 1927 г использовать бумажную – с напылением железного порошка. Кстати, в СССР подобная разработка была запатентована еще в 1925 году; она представляла собой гибкую целлулоидную ленту, покрытую стальными опилками при помощи столярного клея. Однако советское изобретение прошло не замеченным не только на Западе, но и на родине… а идея Пфеймера была развита только в 1934-1935 годах, когда немецкая фирма BASF начала серийный выпуск магнитофонной ленты из порошка карбонильного железа на диацетатной основе. Катушка диаметром 25 сантиметров весила 1 килограмм и позволяла вести запись в течение 20 минут. Тогда же фирма AEG начала выпуск студийного аппарата магнитной записи для радиовещания, назвав его "магнетофон" – от него то и произошло современное - "магнитофон". Вскоре этот аппарат стал широко применяться на немецком радио. Его модификации нашли применение и на английской студии Би-би-си: запись позволила давать одну и ту же передачу на разные часовые пояса обширной Британской империи.

До 2-й мировой войны, да и в первые годы после нее, Германия оставалась на переднем крае разработок в области магнитной записи звука. В 1940 году немецкие инженеры Браунмюль и Вебер предложили подмагничивание ленты высокочастотным током, что резко улучшило качество звука.

После войны трофейные магнитофоны и документы помогли развитию этого вида звукозаписи и в СССР, и США. В радиовещании нашей страны трофейные аппараты и лента использовались до конца пятидесятых годов. На американском радио магнитная запись впервые была использована в 1947 году: на трофейный "магнетофон" записали для последующего выпуска в эфир концерт певца Бинга Кросби. Этот аппарат в числе четырех самых совершенных по тому времени немецких магнитофонов привез летом 1945 года сметливый американский солдат, имевший профессию радиотехника. "Закон о военных сувенирах", принятый тогда в США, позволял рядовым отправлять домой что угодно, если это войдет в стандартный посылочный ящик. Солдат, подробно сфотографировал и зарисовал магнитофоны, а потом разобрал их и в 35 ящиках послал в Америку, где затем собрал. Эстрадную звезду так впечатлило качество записи, что Кросби вложил большие деньги в разработку и выпуск новинки, и уже в 1950 году в США продавалось не менее 25 моделей магнитофонов.

Вопрос 8 Многодорожечная магнитная запись: история, способы, достоинства, недостатки. Кассеты: общие характеристики.

Многодорожечная запись (вариант многоканальная запись) - способ записи звука, который позволяет производить одновременную или последовательную запись большого числа звуковых источников на отдельные звуковые дорожки для создания общей звуковой картины.

Применение этих устройств дает возможность независимо записывать, воспроизводить, обрабатывать и перезаписывать избранные отдельные дорожки или одновременно всю запись. Каждая дорожка может содержать запись инструментов и инструментальных групп, вокалистов, речь, музыку и шумовое сопровождение. Развитие технологии многодорожечной записи позволило сократить время записи, число дублей, повысить качество звучания финальной фонограммы.

История

Первые 4-х и 8-дорожечные магнитофоны появились еще в середине 1950-х годов. Во второй половине 1960-х были представлены 16-дорожечные рекордеры, а в 1974 в Сиднее был представлен первый 24-дорожечный магнитофон. А в 1982 году Sony представила 24-дорожечный магнитофон DASH-формата. Благодаря развитию многоканальной записи появилась возможность создавать системы пространственного звучания, начиная с квадрофонии и заканчивая последними поколениями систем Dolby и DTS В конце 90-х начале 2000-х аналоговые и цифровые многодорожечных магнитофоны начали замещать цифровые звуковые рабочие станции на основе жёстких дисков. Они предлагали более широкие возможности записи и обработки звукового сигнала и были направлены исключительно на профессиональный сегмент индустрии звукозаписи. И только с распространением мощных ПК многодорожечная запись стала доступна любителям и бюджетным студиям. Применение относительно доступных многоканальных звуковых плат и аудиоредакторов с функцией многодорожечной записи позволило создавать портативные студии звукозаписи на базе ПК. Удобство работы с материалом без применения ленточных технологий оценили и профессионалы, поэтому даже большие студии звукозаписи отказались от применения дорогостоящих многодорожечных магнитофонов.

Кассета

Предыстория Первый кассетный формат, использовавший (в отличие от компакт-кассеты) ленту, склеенную в бесконечную петлю, был запатентован в 1952 году. В 1962 Эрл Мюнц начал выпуск 4-дорожечных кассет (картриджей) Stereo-Pak для автомобильных магнитол GM, а в 1964 году появился первый относительно массовый кассетный формат 8-track, поддержанный Ampex, Ford, Motorola и RCA. Все эти стандарты использовались только в Северной Америке и вышли из употребления в 1970-х; последняя 8-дорожечная лента была продана в США в 1982 году.

Кассета с двумя сердечниками, отдаленно напоминающая по конструкции будущую компакт-кассету, применялась в диктофоне «Диктарет» 1957 года.[1]

В 1963 году компания Philips представила новый формат кассеты для звукозаписи, вышедший на рынок под названием «компакт-кассета» (англ. Compact Cassette).[2] Опасаясь ответного хода конкурентов из Sony, Philips предпочёл отказаться от платы за лицензии на производство кассет, что и привело к массовому распространению нового формата. Кассеты Philips обозначались буквой C и цифрой, обозначавшей общую продолжительность записи в минутах: C45, C60, C90, C120 и т. д. Другие производители приняли похожую систему обозначений.

Кассета DC International

В 1965 г. фирма Grundig выпустила на рынок очень похожую кассету DC International и магнитофоны под нее. Кассета имела размеры 120×73×12 мм, скорость движения ленты — 5,08 см/с.[3][4] Конкуренции с компакт-кассетой этот формат не выдержал и через несколько лет сошел со сцены.

Принципиальным преимуществом компакт-кассеты перед 4- и 8-дорожечными картриджами была простота механизма магнитофона. В 8-дорожечном магнитофоне головка воспроизведения должна была физически перемещаться от дорожки к дорожке, при этом угол установки магнитного зазора относительно ленты «плавал», порождая нестабильность АЧХ воспроизведения. Бытовые 8-дорожечные магнитофоны могли только воспроизводить ленты, а для записи требовались профессиональные аппараты. Поэтому, несмотря на теоретически худшее качество звучания (из-за вдвое меньшей скорости протяжки), на практике к середине 1970-х годов компакт-кассеты захватили рынок даже в США.

В СССР первый магнитофон под компакт-кассету появился в 1969 г. — «Десна», производившаяся в Харькове, почти точная копия Philips EL3300.

[править]Появление стандарта

Массовое производство компакт-кассет впервые было организовано в Ганновере (Германии) в 1964 году.[5] В 1965 году корпорацией Philips было запущено производство музыкальных кассет (англ. Musicassettes), а в сентябре 1966 года музыкальные кассеты были представлены в США.

Первоначальное предложение компании Philips состояло из 49 наименований.[5] Компакт-кассеты того времени были предназначены для диктофонов и для использования в специальной аппаратуре (регистрирующей, управляющей станками с ЧПУ). Они совершенно не подходили для записи музыки. Кроме того, конструкция кассет ранних моделей была ненадёжной.

В 1971 году компания Advent Corporation впервые представила кассету c магнитной лентой на основе оксида хрома(IV).[6] Появление этих кассет кардинально изменило судьбу этого вида носителей аудиоинформации. Качество звука на них было намного выше. Это привело к появлению кассет с записанной на них (в фабричных условиях) музыкой (фонограммой), кроме того, кассеты начали использоваться для самостоятельной записи музыки.

Вопрос 9 Оптическая звукозапись: определения, история, методы, структура звукозаписи и воспроизведения, носители

Опти́ческая за́пись зву́ка — запись электрических колебаний звуковой частоты, осуществляемая фотографическим способом на движущейся светочувствительной киноплёнке.

Опти́ческая фоногра́мма, фотографическая фонограмма — одна или несколько звуковых дорожек на киноплёнке, предназначенные для воспроизведения фотоэлектрическим методом. Может быть получена:

фотографическим способом на киноплёнке, путём перезаписи с другой (как правило, магнитной) фонограммы. После проявления получается негатив фонограммы, представляющий собой одну или несколько полосок переменной ширины, состоящих из металлического серебра. Полученный негатив в дальнейшем используется для печати совмещённого дубльнегатива;

при гидротипной технологии печати фильмокопий оптическая фонограмма печатается на бланкфильме и также состоит из металлического серебра, в отличие от изображения, состоящего из красителей, наносимых на бланкфильм матрицами.

При печати совмещённых фильмокопий производится печать фонограммы на той же плёнке, на которой происходит печать изображения, поэтому при демонстрации готового фильма синхронизация звука с изображением не требуется.

Воспроизведение фонограммы

Вне зависимости от метода записи фонограммы её воспроизведение осуществляется с помощью лампы накаливания или светодиода, оптической системы, формирующей изображение узкой звукочитающей щели поперёк фонограммы и фотоэлектрического датчика (нескольких датчиков при многоканальной записи). Электрический выходной сигнал датчика усиливается усилителем звуковой частоты.

10.

11. Цифрово́й звук — кодирование аналогового звукового сигнала в виде битовой последовательности. Простейшая форма кодирования аналогового звукового сигнала состоит в представлении последовательности уровней электрических звуковых колебаний в определенные промежутки времени с применением импульсно-кодовой модуляции. Также издавна известна сигма-дельта-модуляция. Современные системы кодирования в цифровой звук используют более сложные подходы, некоторые из которых, но не все, основаны на изначальном незначительном искажении, обычно невоспринимаемом человеческим ухом. Кроме описания звуковых колебаний в цифровом виде, применяется также создание специальных команд для автоматического воспроизведения на различных электронных музыкальных инструментах, ярчайшим примером такой технологии является MIDI.

Преимущества битового кода используются при передаче кодированного сигнала на расстояние, криптовании сигнала, цифровой подписи сигнала, восстановлении потерь, вызванной помехами при передаче, а также в прочих приложениях.

Цифровая звукозапись — технология преобразования аналогового звука в цифровой с целью сохранения его на физическом носителе для возможности последующего воспроизведения записанного сигнала.

Представление аудиоданных в цифровом виде, позволяет очень эффективно изменять исходный материал при помощи специальных устройств или компьютерных программ - звуковых редакторов, что нашло широкое применение в промышленности, медиа-индустрии и быту.

Для воспроизведения цифрового звука применяют специальное оборудование, например музыкальные центры, цифровые плееры, компьютеры с звуковой картой и установленным программным обеспечением аудиоплеером или медиаплеером.

В 1928 Гарри Найквист в работе «Определённые проблемы теории телеграфной передачи» определил требуемую полосу линии связи для передачи импульсного сигнала - основа цифрового звука[1]

В 1933 году В. А. Котельниковым в работе «О пропускной способности эфира и проволоки в электросвязи» предложена и доказана Теорема Котельникова, согласно которой аналоговый сигнал с ограниченным спектром может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим дискретным отсчётам, взятым с частотой строго большей удвоенной максимальной частоты спектра[2]

В 1937 году британский ученый Alec Reeves запатентовал первое описание импульсно-кодовой модуляции[3]

В 1948 году Клод Шеннон опубликовал "Математическую теорию связи"[4], а в 1949 - "Передача данных при наличии шума", где независимо от Котельникова доказал теорему с аналогичными результатами теореме Котельникова, поэтому в западной литературе эту теорему часто называют теоремой Шеннона.[5]

В 1950 Ричард Хэмминг опубликовал работу по обнаружению и исправлению ошибок[6]

В 1952 Дэвид Хаффман создал алгоритм префиксного кодирования с минимальной избыточностью (известный как алгоритм или код Хаффмана)[6]

В 1959 Алекс Хоквингем создал код исправления ошибок, ныне известный как Код Боуза — Чоудхури — Хоквингема[6]

В 1960 сотрудниками лаборатории Линкольна Массачуссетского технологического института Ирвином Ридом и Густавом Соломоном изобретён Код Рида — Соломона[6]

В 1967 техническим институтом исследований NHK представлен первый цифровой катушечный стереорекордер на 1-дюймовой видеоленте. В устройстве использовалась ИКМ-запись с разрядностью 12-бит и частотой дискретизации 30 кГц с применением компандера для расширения динамического диапазона[6]

В 1969 Sony представила 13-битный цифровой стереорекордер с частотой дискретизации 47,25 кГц, с записью на 2-х дюймовую видеоленту[6]

В 1972 выпущен первый альбом записанный с цифровой мастер-ленты фирмой Nippon Columbia[7]

В 1977 на токийской аудио выставке Mitsubishi, Sony и Hitachi продемонстрировали прототипы цифровых грампластинок или аудиодисков[6]

В 1979 в Европе Philips демонстрирует прототип компакт-диска диаметром 115 мм, намереваясь его сделать мировым стандартом. 14-битная запись с частотой дискретизации 44,050 кГц не устроила Sony, которые предложили 16-разрядную запись с частотой 50 кГц, но в итоге из-за ограничений формата было решено выбрать частоту дискретизации 44,1 кГц и размер диска увеличить до 120 мм. Диск способен вмещать 74 минуты записи.

В 1980 стандарт компакт-диск был официально предложен, но на все согласования и доработки ушло два года[6]

В 1982 году в Европе и Японии был принят стандарт на систему компакт-диск[6]

Также в 1982 году представлен цифровой формат звукозаписи на катушечную ленту DASH предложенный фирмой Sony для многоканальной студийной записи

В 1987 Sony и Philips представили формат цифровой компакт-кассеты DAT

В 1992 Philips и Matsushita представили формат Digital Compact Cassette с применением сжатия MPEG1 layer 1

В том же 1992 Sony представила систему персонального аудио MiniDisc и кинотеатральную систему SDDS основанные на алгоритме сжатия ATRAC

В 1999 году компаниями Sony и Philips разработан стандарт SACD

В 2000 году представлен формат DVD-Audio

Принцип цифровой звукозаписи методом периодической дискретизации и квантования сигнала

Преобразование аналогового сигнала в цифровой в АЦП и обратное восстановление его в ЦАП

Принцип цифрового представления колебаний звукозаписи достаточно прост:

вначале нужно преобразовать аналоговый сигнал в цифровой, это осуществляет устройство — аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

произвести сохранение полученных цифровых данных на носитель: магнитную ленту (DAT), жёсткий диск, оптический диск или флеш-память

для того чтобы прослушать сделанную запись, необходимо воспроизведение сделанной записи с носителя и обратное преобразование из цифрового сигнала в аналоговый, с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).

Принцип действия АЦП тоже достаточно прост: аналоговый сигнал, полученный от микрофонов и электро-музыкальных инструментов, преобразовывается в цифровой. Это преобразование включает в себя следующие операции:

Ограничение полосы частот производится при помощи фильтра нижних частот для подавления спектральных компонент, частота которых превышает половину частоты дискретизации.

Дискретизацию во времени, то есть замену непрерывного аналогового сигнала последовательностью его значений в дискретные моменты времени — отсчетов. Эта задача решается путём использования специальной схемы на входе АЦП — устройства выборки-хранения.

Квантование по уровню представляет собой замену величины отсчета сигнала ближайшим значением из набора фиксированных величин — уровней квантования.

Кодирование или оцифровку, в результате которого значение каждого квантованного отсчета представляется в виде числа, соответствующего порядковому номеру уровня квантования.

Делается это следующим образом: непрерывный аналоговый сигнал «режется» на участки, с частотой дискретизации, получается цифровой дискретный сигнал, который проходит процесс квантования с определенной разрядностью, а затем кодируется, то есть заменяется последовательностью кодовых символов. Для качественной записи звука в полосе частот 20-20 000 Гц применяется минимальная стандартная частота дискретизации от 44,1 кГц и выше (в настоящее время появились АЦП и ЦАП c частотой дискретизации 192,3 и даже 384,6 кГц). Для получения довольно качественной записи достаточно разрядности 16 бит, однако для расширения динамического диапазона и повышения качества звукозаписи используется разрядность 24 (реже 32) бита.

[Помехоустойчивое и канальное кодирование

Помехоустойчивое кодирование позволяет при воспроизведении сигнала выявить и устранить (или снизить частоту их появления) ошибки чтения с носителя. Для этого при записи к сигналу полученному на выходе АЦП добавляется искусственная избыточность (контрольный бит), которая впоследствии помогает восстановить поврежденный отсчет. В устройствах записи звука обычно используется комбинация из двух или трех помехоустойчивых кодов. Для лучшей защиты от пакетных ошибок также применяется перемежние.

Канальное кодирование служит для согласования цифровых сигналов с параметрами канала передачи (записи/воспроизведения). К полезному сигналу добавляются вспомогательные данные, которые облегчают последующее декодирование. Это могут быть сигналы временного кода, служебные сигналы, сигналы синхронизации.

В устройствах воспроизведения цифровых сигналов канальный декодер выделяет из общего потока данных тактовые сигналы и преобразует поступивший канальный сигнал в цифровой поток данных. После коррекции ошибок сигнал поступает в ЦАП.

Принцип действия ЦАП

Сигнал с ЦАП без интерполяции на фоне идеального сигнала.

Цифровой сигнал, полученный с декодера, преобразовывается в аналоговый. Это преобразование происходит следующим образом:

Декодер ЦАП преобразует последовательность чисел в дискретный квантованный сигнал

Путем сглаживания во временной области из дискретных отсчетов вырабатывается непрерывный во времени сигнал

Окончательное восстановление сигнала производится путем подавления побочных спектров в аналоговом фильтре нижних частот

12. Методы цифровой звукозаписи

По принципу записи выделяют следующие методы:

Магнитная звукозапись — запись цифровых сигналов производится на магнитную ленту. Выделяют два типа записи:

продольно-строчная система записи — в которой лента движется вдоль блока неподвижных магнитных головок записи/воспроизведения (DASH,DCC)

наклонно-строчная система записи — в которой лента движется вдоль барабана вращающихся магнитных головок и запись осуществляется наклонно отдельными дорожками, что обеспечивает большую плотность, по сравнению с продольно-строчной системой записи. (R-DAT, ADAT)

Магнитооптическая запись — запись ведется с помощью магнитной головки на специальный магнитооптический слой и в момент намагничивания кратковременно разогревается лазером до температуры точки Кюри. (Минидиск,Hi-MD)

Лазерная запись — запись производится лазерным лучом, который выжигает углубления (питы) на светочувствительном слое оптического носителя. (Компакт-диск, DVD-Audio, DTS, SACD)

Оптическая (фотографическая) запись звука — основана на воздействии светового потока на светочувствительный слой носителя (киноленты). (Dolby Digital, SDDS)

Запись звука на электронные носители — звуковые данные при помощи персонального компьютера записываются в виде файлов на различные носители (жесткие диски, перезаписываемые оптические диски, флеш-карты, твердотельные накопители), при этом отсутствует ограничение на обязательное соответствие формата звука формату носителя.

На цифровых носителях и в персональных компьютерах для хранения звука (музыки, голоса и т. п.) применяются различные форматы, позволяющие выбрать приемлемое соотношение сжатия, качества звука и объёма данных.

Популярные форматы файлов для персональных компьютеров и соответствующих устройств:

OGG

MP3

WAV

WMA

Параметры, влияющие на качество цифровой звукозаписи

Основными параметрами, влияющими на качество цифровой звукозаписи, являются:

Разрядность АЦП и ЦАП.

Частота дискретизации АЦП и ЦАП.

Джиттер АЦП и ЦАП

Передискретизация

Также немаловажными остаются параметры аналогового тракта цифровых устройств звукозаписи и звуковоспроизведения:

Отношение сигнал/шум

Коэффициент нелинейных искажений

Интермодуляционные искажения

Неравномерность амплитудно-частотной характеристики

Взаимопроникновение каналов

Динамический диапазон

Техника цифровой звукозаписи

Запись цифрового звука в настоящее время осуществляется на студиях звукозаписи, под управлением персональных компьютеров и другой дорогостоящей и качественной аппаратуры. Также довольно широко развито понятие «домашней студии», в которой применяется профессиональное и полупрофессиональное звукозаписывающее оборудование, позволяющее создавать качественные записи в домашних условиях.

Применяются звуковые карты в составе компьютеров, которые производят обработку в своих АЦП и ЦАП — чаще всего в 24 битах и 96 кГц, дальнейшее повышение битности и частоты дискретизации, практически не увеличивает качества записи.

Существует целый класс компьютерных программ - звуковых редакторов, которые позволяют, работать со звуком:

записывать входящий звуковой поток

создавать (генерировать) звук

изменять существующую запись (добавлять сэмплы, изменять тембр, скорость звука, вырезать части и т.п.)

перезаписывать из одного формата в другой

конвертировать разные аудиокодеки

Некоторые простые программы, позволяют осуществлять только конвертацию форматов и кодеков.

Некоторые виды цифрового звука в сравнении

Основная статья: Сравнение звуковых форматов

Название формата Квантование, бит Частота дискретизации, кГц Число каналов Величина потока данных с диска, кбит/с Степень сжатия/упаковки

CD 16 44,1 2 1411,2 1:1 без потерь

Dolby Digital (AC3) 16-24 48 6 до 640 ~12:1 с потерями

DTS 20-24 48; 96 до 8 до 1536 ~3:1 с потерями

DVD-Audio 16; 20; 24 44,1; 48; 88,2; 96 6 6912 2:1 без потерь

DVD-Audio 16; 20; 24 176,4; 192 2 4608 2:1 без потерь

MP3 плавающий до 48 2 до 320 ~11:1 с потерями

AAC плавающий до 96 до 48 до 529 с потерями

AAC+ (SBR) плавающий до 48 2 до 320 с потерями

Ogg Vorbis до 32 до 192 до 255 до 1000 с потерями

WMA до 24 до 96 до 8 до 768 2:1, есть версия без потерь

13. История

Вначале наибольшее распространение получил угольный микрофон Эдисона, об изобретении которого также независимо заявляли Г.Махальский в 1878 и П. М. Голубицкий в 1883. Угольный микрофон до сих пор используется в аппаратах аналоговой телефонии. Действие его основывается на изменении сопротивления между зёрнами угольного порошка при изменении давления на их совокупность.

Конденсаторный микрофон был изобретён американским учёным Э. Венте в 1917 году. В нём звук воздействует на тонкую металлическую мембрану, изменяя расстояние между мембраной и металлическим корпусом. Тем самым образуемый мембраной и корпусом конденсатор меняет ёмкость. Если подвести к пластинам постоянное напряжение, изменение ёмкости вызовет ток через конденсатор, тем самым образуя электрический сигнал во внешней цепи.

Более массовыми стали динамические микрофоны, отличающиеся от угольных гораздо лучшей линейностью характеристик и хорошими частотными свойствами, а от конденсаторных — более приемлемыми электрическими свойствами.

Первым динамическим микрофоном стал изобретённый в 1924 году немецкими учёными Э. Герлахом и В. Шоттки электродинамический микрофон ленточного типа. Они расположили в магнитном поле гофрированную ленточку из очень тонкой (ок. 2 мкм) алюминиевой фольги. Такие микрофоны до сих пор применяются в студийной записи благодаря чрезвычайно высоким частотным характеристикам, однако их чувствительность невелика, выходное сопротивление очень мало (доли Ома), что значительно осложняло проектирование усилителей. Кроме того, достаточная чувствительность достижима только при значительной площади ленточки (а значит, и размерах магнита), в результате такие микрофоны имеют большие размеры и массу по сравнению со всеми остальными типами.

Пьезоэлектрический микрофон, сконструированный советскими учёными С. Н. Ржевкиным и А. И. Яковлевым в 1925 году, имеет в качестве датчика звукового давления пластинку из вещества, обладающего пьезоэлектрическими свойствами. Работа в качестве датчика давления позволила создать первые гидрофоны и записать сверхнизкочастотные звуки, характерные для морских обитателей.

В 1931 году американские учёные Э. Венте и А. Терас изобрели динамический микрофон с катушкой, приклееной к тонкой мембране из полистирола или фольги. В отличие от ленточного, он имел существенно более высокое выходное сопротивление (десятки Ом и сотни кило Ом), мог быть изготовлен в меньших размерах и является обратимым.

Совершенствование характеристик именно этих микрофонов, в сочетании с совершенствованием звукоусилительной и звукозаписывающей аппаратуры, позволило развиться индустрии звукозаписи. Создание малых по размеру (даже несмотря на массу постоянного магнита, необходимого для работы микрофона), а также чрезвычайно чувствительных и узконаправленных динамических микрофонов в заметной степени изменило представление о приватности и породило ряд изменений в законодательстве (в частности, о применении подслушивающих устройств).

Тогда же разработанные электромагнитные микрофоны, в отличие от электродинамических, имеют закреплённый на мембране постоянный магнит и неподвижную катушку. Благодаря отсутствию жёстких требований к массе катушки (характерном для динамических микрофонов) такие микрофоны делались высокоомными, а также порой имели многоотводные катушки, что делало их более универсальными. Такие микрофоны, наряду с пьезоэлектрическими, позволили создать эффективные слуховые аппараты, а также ларингофоны.

Электретный микрофон, изобретённый японским учёным Ёгути в начале 20-х гг. XX века по принципу действия и конструкции близок к конденсаторному, однако в качестве неподвижной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения выступает пластина из электрета. Долгое время такие микрофоны были относительно дороги, а их очень высокое выходное сопротивление (как и конденсаторных, единицы мегаОм и выше) заставляло применять исключительно ламповые схемы.

Создание полевых транзисторов привело к появлению чрезвычайно эффективных, миниатюрных и лёгких электретных микрофонов, совмещённых с собранным в том же корпусе предусилителем на полевом транзисторе.

Устройство микрофона

Принцип действия микрофона с подвижной катушкой

Принцип работы микрофона заключается в том, что давление звуковых колебаний воздуха, воды или твердого вещества действует на тонкую мембрану микрофона. В свою очередь, колебания мембраны возбуждают электрические колебания; в зависимости от типа микрофона для этого используются явление электромагнитной индукции, изменение ёмкости конденсаторов или пьезоэлектрический эффект.

Свойства акустико-механической системы сильно зависят от того, воздействует ли звуковое давление на одну сторону диафрагмы (микрофон давления) или на обе стороны, а во втором случае от того, симметрично ли это воздействие (микрофон градиента давления) или на одну из сторон диафрагмы действуют колебания, непосредственно возбуждающие её, а на вторую — прошедшие через какое-либо механическое или акустическое сопротивление или систему задержки времени (асимметричный микрофон градиента давления).

Большое влияние на характеристики микрофона оказывает его механоэлектрическая часть.

Классификация микрофонов

Типы микрофонов по принципу действия

Динамический микрофон

Катушечный

Ленточный

Конденсаторный микрофон

Электретный микрофон — разновидность конденсаторного микрофона.

Угольный микрофон

Пьезомикрофон

Функциональные виды микрофонов

Студийный микрофон

Измерительный микрофон («искусственное ухо»)

Микрофонный капсюль для телефонных аппаратов

Микрофон для применения в радиогарнитурах

Микрофон для скрытого ношения

Ларингофон

Гидрофон

Характеристики микрофонов

Микрофоны любого типа оцениваются следующими характеристиками:

чувствительность

амплитудно-частотная характеристика

акустическая характеристика микрофона

характеристика направленности

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: