Jak działa mikrofon dynamiczny i co ma wspólnego z mikrofonem wstęgowym?

2

Słowo „dynamiczny” może mieć wiele znaczeń i interpretacji, szczególnie w odniesieniu do dźwięku i muzyki. Dziś w prosty sposób wyjaśnimy Wam, jak powinniśmy je rozumieć w kontekście mikrofonów.

W terminologii muzycznej często spotykamy określenia typu „zakres dynamiki” czy „dynamiczne wykonanie”. Wbrew pozorom nie mają one jednak zbyt dużo wspólnego z nazwą rodzaju mikrofonów dynamicznych. Tutaj chodzi bowiem o zjawisko elektromagnetyczne zachodzące pomiędzy fizycznymi częściami mikrofonu – gdy przewodnik elektryczny poruszający się w polu magnetycznym wytwarza prąd elektryczny, podobnie jak ma to miejsce w rowerowym dynamo.

Mikrofony dynamiczne to po prostu takie mikrofony, które przetwarzają dźwięk na sygnał elektryczny z wykorzystaniem elektromagnetyzmu. Dzielą się na dwie kategorie: mikrofony z ruchomą cewką oraz mikrofony wstęgowe.

Mikrofony z ruchomą cewką – tzw. „mikrofony dynamiczne”

Mikrofony z ruchomą cewką są prawdopodobnie najłatwiejsze do zrozumienia, ponieważ są zbudowane praktycznie tak samo jak głośniki: cewka jest przyklejona do tylnej części membrany, a wokół niej znajduje się silny magnes. Kiedy fale dźwiękowe uderzają w mikrofon, membrana porusza się z tą samą częstotliwością, a wraz z nią cewka z tyłu. Względny ruch cewki w jej nieruchomej szczelinie magnetycznej indukuje niewielkie napięcie elektryczne – w ten właśnie sposób mikrofon przekształca dźwięk w sygnał elektryczny.

Mikrofony z ruchomą cewką są często preferowane do użytku na scenie, ponieważ są dość wytrzymałe i nie wymagają zewnętrznego zasilania. W studiu inżynierowie dźwięku zwykle preferują mikrofony pojemnościowe lub w niektórych przypadkach wstęgowe, które są mniej wytrzymałe, ale zapewniają doskonałą jakość reprodukcji dźwięku.

Kapsuła mikrofonowa z ruchomą cewką: z tyłu przezroczystej membrany widać cewkę z drutu, która jest otoczona magnesem.

Mikrofony z ruchomą cewką są zdecydowanie najpopularniejszym rodzajem mikrofonów dynamicznych, ale ponieważ „mikrofon z ruchomą cewką” to dość długa nazwa, większość inżynierów dźwięku woli nazywać je „mikrofonami dynamicznymi” lub po prostu „dynamikami”. Mimo iż mikrofony wstęgowe działają na tej samej zasadzie i teoretycznie są również mikrofonami dynamicznymi, są przez to postrzegane jako osobna kategoria mikrofonów. Chociaż jest to technicznie niepoprawne, ma to duży sens z praktycznego punktu widzenia, ponieważ mikrofony wstęgowe to dość specyficzne urządzenia, które brzmią i zachowują się inaczej niż popularne mikrofony dynamiczne z ruchomą cewką.

Przykłady jednych z najpopularniejszych mikrofonów dynamicznych to np legendarny Sennheiser e 835 czy jego młodszy brat będący sprzedażowym bestsellerem Sennheiser e 935. Kolejne przykłady klasyków tego gatunku to Shure SM57 i SM58.

Mikrofony wstęgowe

Mikrofony wstęgowe działają na tej samej podstawowej zasadzie indukcji elektromagnetycznej, jednak zamiast membrany i cewki, przetwornik wstęgowy wykorzystuje wąski pasek niezwykle cienkiej folii aluminiowej. Innymi słowy, sama membrana (tzw. „wstęga”) jest przewodnikiem elektrycznym poruszającym się w szczelinie magnetycznej. Taki cienki kawałek taśmy aluminiowej jest znacznie lżejszy niż membrana z przymocowaną do niej cewką z drutu miedzianego. Przetwornik wstęgowy jest zatem w stanie oddać ruchy fal dźwiękowych dokładniej niż kapsuła z ruchomą cewką.

Przetwornik wstęgowy: dwa magnesy zamocowane nieruchomo w metalowej ramie tworzą szczelinę magnetyczną, w której cienka aluminiowa wstęga może poruszać się wraz z falami dźwiękowymi.

Pojedynczy cienki przewodnik drgający w szczelinie magnetycznej wytwarza jednak o wiele mniejszą moc wyjściową niż cewka ze zwiniętego drutu. Dlatego mikrofony wstęgowe zawierają transformator, który wzmacnia napięcie wyjściowe przetwornika około 30-krotnie. Mimo to mikrofony wstęgowe mają zazwyczaj niższą czułość (tj. poziom wyjściowy przy danym poziomie ciśnienia akustycznego) niż mikrofony z ruchomą cewką. Dlatego mikrofon wstęgowy wymaga przedwzmacniacza o bardzo niskim poziomie szumów i dużym wzmocnieniu.

Z natury mikrofony wstęgowe są dwukierunkowe, czyli są równie wrażliwe na dźwięk dochodzący z przodu, jak i z tyłu kapsuły. Fale dźwiękowe dochodzące z boków nie wprawiają wstęgi w ruch, dlatego ten kształt charakterystyki kierunkowej nazywany jest „ósemkowym”.

Mikrofony wstęgowe są bardzo delikatne i należy się z nimi obchodzić niezwykle ostrożnie. Inną cechą charakterystyczną jest to, że przenoszenie wysokich tonów w większości mikrofonów wstęgowych jest dość ograniczone. Dlatego mikrofony wstęgowe używane są najczęściej w sytuacjach, gdzie rozszerzony zakres wysokich częstotliwości nie jest wskazany – np. do kolumn gitarowych, albo by utrzymać w ryzach zbyt jasne instrumenty dęte.

Popularnymi pasywnymi mikrofonami wstęgowymi jest np. sE Electronics VR1 Voodoo, a z konstrukcji aktywnych możemy wyróżnić sE VR2 VoodooRode NTR

UWAGA: Stosunkowo nowym rozwiązaniem są tak zwane aktywne mikrofony wstęgowe, które zawierają obwód wzmacniacza zapewniający wyższą moc wyjściową. Aktywne mikrofony wstęgowe wymagają zasilania phantom, podobnie jak mikrofony pojemnościowe, natomiast większość „tradycyjnych” mikrofonów wstęgowych nie powinna mieć podawanego zasilania phantomowego, które mogłoby spowodować ich uszkodzenie.

2 KOMENTARZE

  1. […] Mikrofon dynamiczny to pozornie bardzo prosta i mało wyszukana konstrukcja, która w pewnych aspektach ustępuje jakością dźwięku mikrofonom pojemnościowym. W rzeczywistości jednak i tego typu mikrofony znajdują swoje zastosowanie w wielu sytuacjach, np. przy bardzo głośnych źródłach dźwięku, takich jak instrumenty perkusyjne, wzmacniacze gitarowe, instrumenty dęte czy nawet mocniejsze, bardziej agresywne wokale – i to nie tylko na scenie, ale też w studiu nagraniowym. […]

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here