Как работает направленный микрофон. Особенности направленных микрофонов. Как работает направленный микрофон

Суть различий кроется в так называемой полярной диаграмме направленности. Мы подробнее рассмотрим эту тему позже. Однако в кратком изложении можно сказать, что всенаправленный микрофон в равной степени воспринимает звук из всех направлений, независимо от того, где он находится.

Особенности направленных микрофонов. Как работает направленный микрофон.

Из-за того, что направленные микрофоны характеризуются очень узким диапазоном чувствительности, их активно применяют на телевидении и на стадионах для обеспечения высокой четкости передаваемого звука.

Стандартные микрофоны имеют способность улавливать человеческую речь лишь на расстоянии нескольких десятков метров. Для увеличения дистанции восприятия звука идеальным решением становится использование направленного микрофона.

Таким образом, данные устройства предназначены для улавливания звуков лишь из одного направления, то есть имеют узкую полярную диаграмму направленности. Эти микрофоны активно используются не только в разведке, но также находят применение у журналистов, охотников, спасателей и других профессионалов.

Основные типы направленных микрофонов можно разделить на следующие две категории:

— С параболическим отражателем,

Микрофон с параболическим отражателем

В конструкции микрофона с параболическим отражателем сам микрофон располагается в фокусе параболоидного отражателя звука, что позволяет эффективно собирать звук.

К примеру, микрофон AD-9 с направленным параболическим усилителем фокусирует и усиливает звуковые волны, поступающие от источника. Он прост в эксплуатации и установке. В комплект поставки входят микрофон, усилитель, кабель и наушники, а также он работает с элементом питания на 9 В.

Существуют разнообразные модели таких микрофонов. Общими характеристиками для всех из них являются ручка, напоминающая пистолет, параболический отражатель диаметром около 40 см и усилитель. Частотный диапазон, который они способны воспринимать, колеблется от 100-250 Гц до 15-18 кГц. Все данные микрофоны работают автономно и имеют разъемы для подключения к магнитофону. Благодаря острій полярной диаграмме направленности, можно контролировать человеческую речь на расстоянии до 1200 м в условиях, свободных от помех. Однако в условиях реального шумного окружения, например, в городе, можно ожидать, что эффективная дистанция будет в пределах 100 м.

Параболический микрофон дальнего действия

Резонансный микрофон использует эффект резонанса в металлических трубках разной длины. В одном из вариантов этого типа микрофона используется набор из 37 трубочек длиной от 1 до 92 см.

Звуковые волны, поступающие в осевом направлении, достигают микрофона с одинаковой фазой, тогда как звуки, идущие с боков, распадаются (из-за различной скорости распространения звуковых волн в металле и разных длин трубок). Однако резонансные микрофоны почти не представлены на рынке, что затрудняет получение конкретной информации об их полезности.

В рамках скрытого звукоусиления использование направленных микрофонов обременено их часто неподходящими размерами и источниками акустических помех. Например, просто закрыв окно, можно существенно уменьшить вероятность прослушивания ультразвука в автомобиле.

Направленный микрофон

Параболический микрофон — это портативная версия аудиодатчика, которая находит широкое применение на больших территориях, но менее эффективен на ограниченных пространствах.

При активном использовании устройства на дисплее отображается сумма обнаруженных звуков в децибелах (начальное значение 000,0 дБ). Обновления данных происходят каждые 1 секунду. Это дает возможность следить за акустической обстановкой в режиме реального времени. Если игрок быстро поворачивается, следующая информация будет касаться всех звуков вокруг него за последние полторы секунды.

Чтобы функция обработки звука работала корректно, микрофон должен быть направлен на предполагаемый источник звука.

При взаимодействии призрака (или игрока), например, когда закрываются двери, бросаются предметы или происходит движение, микрофон регистрирует эти действия и отображает данные на экране (значения могут варьироваться от 001,0 до 003,0 дБ). Спустя несколько секунд уровень звуковых сигналов возвращается к первоначальным значениям. Если же в зоне слышно более одного звука, то сумма сигналов увеличивается, и показания могут оказаться слишком высокими.

Устройство обладает конусообразным диапазоном обнаружения (30 метров в длину и 6 метров в ширину) и может улавливать звуки даже через преграды, что также полезно и поможет сократить зону поиска призраков на просторных картах.

Читайте также: Подключение PlayStation 3 к телевизорам. Как правильно подключить плейстейшен к телевизору.

Если микрофон находится в надлежащем состоянии, то он позволит слышать паранормальные звуки, издаваемые призраком в невидимом состоянии.

Микрофон очень эффективен для идентификации определенных призраков, среди которых можно выделить:

Мюлинг — этот призрак чаще всего реагирует на параболический микрофон
Банши — издает уникальный звук, напоминающий крик
Морой накладывает проклятие на игроков, которые слышат его шаги или паранормальные звуки, что приводит к повышенному пассивному истощению средств защиты разума

Всенаправленный микрофон

Всенаправленный микрофон, также известный как Omni, улавливает звук со всех направлений абсолютно одинаково. Однако при повышении частоты он становится более направленным.

В своей базовой форме микрофон Omni имеет более простую конструкцию по сравнению с направленным микрофоном, что позволяет получить динамичный, но при этом более чистый звук с более ровной частотной характеристикой.

Ключевым моментом, определяющим, насколько хорошо такой микрофон улавливает звук, является его близость к источнику. Поэтому для всенаправленного микрофона ориентация не столь важна, как для направленного.

Направленный микрофон

Направленные микрофоны улавливают звук только с одного определенного направления, как правило, спереди, и были разработаны с целью минимизации фоновых шумов в окружающей среде.

Но какие преимущества у полярной диаграммы, которая собирает звук только из одного источника?

Существует несколько таких преимуществ. Например, направленные микрофоны лучше подходят для записи живого звука, особенно в шумных помещениях.

Однако они эффективны не только в шумных местах. Хороший направленный микрофон может работать на большом расстоянии от целевого источника. В качестве примера можно привести хоровое выступление, где весь звук направляется вперед, что позволяет записывать более широкий спектр звуков и голосов.

Как выбрать?

Для того чтобы сделать правильный выбор, важно следовать определенным правилам. Сначала необходимо определить основное назначение микрофона. Только после этого следует обратить внимание на его характеристики. Если устройство приобретается исключительно для пения в караоке, важно, чтобы четкость передачи звукового сигнала была максимальной. Для студийной записи подойдет микрофон с высокой чувствительностью. Тем, кто планирует использовать устройство на открытом воздухе, стоит выбрать модель с защитой от ветра.

Также, если микрофон предназначен для работы с определенным музыкальным инструментом, диапазон частот должен быть узконаправленным. Музыкантам рекомендуется выбирать микрофоны, которые наиболее подходят для работы с их инструментами. Немаловажным фактором является и внешний вид устройства.

Следует также обратить внимание на наличие дополнительных аксессуаров, входящих в комплект, которые могут значительно улучшить качество звука.

Основные диаграммы направленности микрофона

Существует пять основных типов диаграмм направленности:

Всенаправленная;
Кардиоидная (кардиоида);
Суперкардиоидная (суперкардиоида);
Гиперкардиоидная (гиперкардиоида);
Двусторонняя (восьмёрка).

Каждая диаграмма существенно отличается по принципу захвата звукового сигнала, поступающего к микрофону. Некоторые из диаграмм улавливают звуки с одной стороны, тогда как другие захватывают звук с двух сторон или со всех направлений.

Всенаправленная диаграмма

Всенаправленная диаграмма (англ. Omni, Omnidirectional) улавливает звук со всех направлений: спереди, сзади, слева, справа, сверху и снизу. Микрофоны с всенаправленной диаграммой не демонстрируют эффекта близости: независимо от удаленности источника звука, всенаправленный паттерн не усиливает низкие частоты в записываемом сигнале.

Всенаправленные микрофоны менее чувствительны к их расположению в пространстве. Звучание данного паттерна отличается большей естественностью: звук захватывается так же, как мы его воспринимаем в реальной жизни.

Среди основных недостатков можно выделить трудности с фильтрацией сигналов и преобладание звука окружающей среды в записываемом сигнале. Оба этих недостатка вызваны особенностями паттерна, так как микрофон захватывает все звуки, которые звучат в помещении.

ГДЕ ПРИМЕНЯЕТСЯ ВСЕНАПРАВЛЕННАЯ ДИАГРАММА

Запись интервью с многими участниками
Запись движущихся объектов
Запись небольших групп или оркестров
Запись окружающей обстановки

ПРИМЕРЫ МИКРОФОНОВ

Кардиоидная диаграмма (кардиоида)

Микрофоны с кардиоидной диаграммой (англ. Cardioid) захватывают значительное количество сигнала перед собой и лишь немного звука с боков (как сверху и снизу, так и слева и справа), при этом полностью исключают все звуки сзади. Нулевая точка кардиоидного микрофона расположена сзади (под углом 180 градусов).

Кардиоида обладает умеренно выраженным эффектом близости, благодаря которому при записи вокала можно придать дополнительную полноту звучанию голоса.

Такой паттерн также обеспечивает отличную управляемость: можно значительно изменять характер звучания сигнала, корректируя положение микрофона и/или источника звука относительно вертикальной оси.

ГДЕ ПРИМЕНЯЕТСЯ КАРДИОИДНАЯ ДИАГРАММА

Запись интервью
Вокальная запись
Запись музыкальных инструментов

ПРИМЕРЫ МИКРОФОНОВ

Суперкардиоидная диаграмма (суперкардиоида)

Другие виды диаграмм направленности

Кроме пяти основных типов диаграмм, существует несколько разновидностей, которые расширяют диапазон записи звука. В определенных случаях нестандартные диаграммы представляют собой вариации на тему основных паттернов.

Полусферическая диаграмма

Эта разновидность всенаправленной диаграммы работает с половиной сферы. Полусферическая диаграмма (англ. Half-omnidirectional или Hemispherical) обладает теми же достоинствами и недостатками, что и всенаправленный паттерн.

Нулевая точка диаграммы расположена на отметке 180 градусов, что означает, что микрофон исключает все звуки, находящиеся сзади. По этой причине устройства с полусферической диаграммой часто используют для подзвучивания больших площадей, например, сцен в концертных залах при выступлении дикторов.

Субкардиоидная диаграмма

Сравнительно с кардиоидой, субкардиоидная диаграмма (англ. Subcardioid) более чувствительна ко всему, что происходит перед ней. Что касается звуков, исходящих сзади, то их субкардиоида воспринимает менее активно, из-за чего сигналы с задней стороны звучат значительно тише.

У данного паттерна отсутствуют нулевые точки — они могут одинаково хорошо воспринимать как звуки, поступающие спереди, так и те, которые звучат сзади. Этим обеспечивается естественность звучания, присущая всенаправленной диаграмме, и относительная сосредоточенность на определенном направлении, характерная для кардиоиды.

Узкая восьмёрка (шотган)

Узкая восьмёрка предназначена для микрофонов типа Шотган — узконаправленных устройств, созданных для записи звука в шумной обстановке. Подобные микрофоны идеально подходят для фокусировки на источнике звука в такой атмосфере, как, например, на съемочной площадке. Нацеливание микрофона с восьмёркой на источник сигнала позволяет записывать звук с значительного расстояния и исключить нежелательные самометку.

Как работает микрофон с шумоподавлением

Второй микрофон на смартфоне выполняет ключевую задачу по шумоподавлению. Основной микрофон расположен на нижней стороне устройства и находится максимальной близости к источнику звука, то есть нашему голосу во время разговора, тогда как дополнительный микрофон находится сверху, куда звук добирается с трудом.

Когда мы разговариваем по телефону, нижний микрофон фокусируется на нашем голосе, в то время как верхний улавливает внешний шум.

На первый взгляд может показаться, что микрофон для шумоподавления в телефоне не нужен, поскольку без него не было бы лишних звуков. Но процесс немного сложнее. Android-смартфон не удаляет звуковую дорожку, записанную на верхний микрофон, а объединяет ее с аудио, полученным с нижнего.

? Загляните в телеграм-канал «Сундук Али-Бабы», где мы собрали лучшие товары с АлиЭкспресс.

После объединения дорожек смартфон анализирует их и отсекает часть аудио, которая отличается от звука, записанного на первый микрофон. На передний план выводится человеческая речь, чтобы она не заглушалась внешними шумами, такими как фоновая музыка или шум проезжающих мимо машин. В результате образуется своего рода фильтр, через который проходит наш голос перед его передачей собеседнику на другой стороне линии. Без микрофона для шумоподавления собеседник мог бы слышать не только речь, но и автомобильный гул, и музыку, мешающую продуктивному разговору.

Для чего нужен направленный микрофон

Теперь мы разобрались с вторым микрофоном. Однако встречается также и третий микрофон, который располагается не на одном из краев устройства, а на его задней панели. В частности, на блоке камер. Для чего он нужен?

В некоторых смартфонах установлен третий микрофон, получивший название направленный микрофон. В основном он предназначен для записи звукового сопровождения при съемке видео, но также может использоваться в других сценариях как дополнительный источник звука. Сосредоточим внимание на его основном назначении. Когда смартфон расположен в горизонтальной ориентации во время записи видео, оба микрофона (верхний и нижний) могут быть перекрыты, а третий останется свободным. В вертикальном положении он также может быть полезен, так как направлен на объект съемки и способен обеспечить более качественное и объемное звучание на выходе.

Кроме того, направленный микрофон нужен для выполнения дополнительных функций. Например, во время записи видео владельцам смартфонов Xiaomi доступна возможность аудиозум. Этот функционал подразумевает увеличение громкости звука, поступающего от объекта съемки, по мере его приближения. Здесь тоже полезно объединение аудиодорожек, получаемых с разных микрофонов, что позволяет добиться высококачественного звучания, что можно оценить на одном из рекламных видеороликов.

Значение микрофона для смартфона крайне велико, и обеспечить качественное звучание, используя лишь одно устройство для записи, практически невозможно. К сожалению, производители часто не указывают количество микрофонов в характеристиках. Тем не менее, никто не мешает оценить наличие дополнительных микрофонов, самостоятельно осмотрев смартфон или изучив его фотографии в сети.