Bir mikrofonu diğerinden daha iyi yapan nedir ve kendimi nasıl yaparım?


27

Mikrofonları merak ediyorum ve birkaç sorum var.

  1. Birini diğerinden daha iyi yapan onlarda anahtar bileşen nedir?
  2. Kendi başıma yüksek kaliteli bir mikrofon oluşturmak için ne gerekiyor? İyi bir mikrofon satın almak istiyorum ve bir örnek olarak Blue Yeti'ye bakıyordum , bu yüzden merak ettim. Dolarlık mikrofonumdan daha iyi olduğunu biliyorum, fakat nedenini bilmek istiyorum.
  3. Sadece vuruş için etrafta oynamak için el-cheapo Condensor Microphone (2.2K Ohm, 1.5V) satın aldım, ancak limitleri hakkında çok az fikrim var. Bunun gibi bir mikrofon ne işe yarar ki?

Ses Mühendisliği Derneği'ne katılmanızı ve oradaki transdüser üreticilerinden bazılarını tanımanızı şiddetle tavsiye ediyorum.
robert bristow-johnson,

Yanıtlar:


37

Bir mikrofonu diğerinden daha iyi yapan şeyin ne olduğunu sormak, bir arabayı diğerinden daha iyi yapan şeyin ne olduğunu sormak gibidir. Bu sadece genel bir bakış için verebileceğim BÜYÜK bir konudur. Ama işte gidiyor:

Diyafram

Tabii ki diyafram en önemlisidir (ancak çok az). Bu, sese cevaben hareket eden ve bir şekilde sesi elektrik sinyaline dönüştüren kısımdır. Mikrofonunuzun dinamik, yoğunlaştırıcı, şerit veya başka tür bir mikrofon olup olmadığını belirleyen kısımdır.

İyi bir frekans tepkisi için diyafram çok hafif olmalıdır. Daha hafif, daha iyi. Ancak bir şey ne kadar hafif olursa, o kadar kırılgandır. Bu yüzden daha sağlam hale getirmek ve / veya hasara karşı korumak için adımlar atılmalıdır.

İyi bir diyafram da çevresel hasara karşı dayanıklıdır. Çoğunlukla nem, ama aynı zamanda duman, aşırı sıcak, şok, vb.

Bir diyafram oluşturmak çok zordur ve özel malzeme ve makineler gerektirir. Bu hemen hemen her hobistin ve hatta çoğu şirketin ötesindedir. Olasılıklar, Guitar Center gibi yerlerde satılan mikrofon markalarının% 75'inden fazlasının kendi diyaframlarını yapmadığı ve% 90'a kadar çıkabileceği.

Evinizde bir diyafram yapmak mümkündür, ancak hiç iyi gelmiyor. "Telefon kalitesi" olan birini yaptığınız için şanslısınız.

Bazen diyafram "mic kapsül" olarak adlandırılır, ancak bu bazen yanıltıcı olabilir.

Mekanik

Mikrofonun mekanik özellikleri hafife alınmamalıdır. Mekanik olarak, diyafram ya da elektrik olmayan her şeyi kastediyorum. Mikrofonun gövdesi, ızgara, diyaframın mikrofonun içindeki konumu ve hatta mikrofon klipsi.

Öncelikle, mikrofonun kardioid, çok yönlü veya hiper kardiyoid olup olmadığını belirleyen mekanik tasarımdır. Muhtemelen daha da önemlisi, istenmeyen gürültünün ne kadar reddedileceğini belirleyen mekanik tasarımdır. Bu, diyaframın yerleştirilmesi ve ızgara tasarımı ile yapılır.

Mekanik tasarımın bir diğer önemli görevi de kullanma gürültüsünü azaltmak - mikrofonu tutan, hareket eden veya ayarlayan birinin neden olduğu gürültü. Gerçekten kötü mikrofonlarda, mikrofonu tutarken sadece elinizi bükmek net bir şekilde duyulur.

Mekanik tasarım aynı zamanda mikrofonu rüzgar, nefes, tükürme, duman, bira vb.

Elektrik

Çoğu mikrofon, özellikle yoğunlaştırıcı mikrofon, çıkışından önce diyaframdan gelen sinyali artırmak için içlerinde elektronik donanımlara sahiptir. Bazı mikrofonlarda, kullanımı ve rüzgarla ilgili gürültüyü daha da azaltan, basit, değiştirilebilir yüksek geçişli filtreler bulunur.

Elbette elektronikler bozulmadan çok büyük bir dinamik aralıkla başa çıkabiliyorken düşük gürültülü olmalı. Bu devreler genellikle çok basit olsa da, yüksek kaliteyi sağlamaktan daha kolay olduğu söylenebilir.

Bu çıkan USB mikrofonları için daha da zorlaşıyor. Tüketici sınıfı bir USB mikrofon yapmak çok zor olmasa da, ekstra elektronikler nedeniyle stüdyo sınıfı bir USB mikrofonu zordur.

Tutarlılık

Yukarıdakileri tutarlı bir şekilde yapmak, bir mikrofon üreticisi için çok önemlidir. Pahalı üretim ekipmanına sahip olduğunuzda, kaliteli bir mikrofon yapmak nispeten kolaydır. Ancak çıktı düzeyinde, frekans tepkisinde, geçici tepkide vs. birbiriyle eşleşen iki kalite mikrofonu yapmak zor.

Stereo kayıtlar için bir çift mikrofona ihtiyacınız varsa bu çok önemlidir. Sol mikrofonun sağ mikrofondan biraz farklı bir frekans tepkisi varsa, kayıt tuhaf gelecektir. Neredeyse her mikrofon şirketi bir grup mikrofondan geçtikleri ve birbirleriyle çok yakından eşleşen iki tanesini bulduğu "eşleşen çiftleri" satacaklar. Diğer şirketler, aynı şeyi 2 yapmakta zorlandıkları için zahmet etmeyeceklerdir.

Evde yüksek kaliteli bir mikrofon oluşturmak

Bu çok zor, ama ne kadar çok kendin yapmak istediğine bağlı. Sıfırdan bir tane yapmak neredeyse imkansızdır, çünkü bir kişide nadiren bulunan beceri ve ekipman gerektirir (buhar biriktirme, elektronik, metal üretimi, plastik ve / veya kauçuk enjeksiyon kalıplama, vb.).

Bu görevlerden birini alabilir ve bu görevle mevcut bir mikrofonu yeniden oluşturabilirsiniz. Örneğin, ucuz bir Çin mikrofonunu alabilir ve içindeki elektroniği yeniden tasarlayabilir veya yeniden tasarlayabilirsiniz. Veya metal bir torna ve freze tezgahı alın ve mevcut bir mikrofonun gövdesini yeniden tasarlayın.

Dikkatli bir araştırma ve planlama ile 75 dolarlık bir mikronun alınması ve 500 dolarlık bir mikron gibi gösterilmesi kesinlikle mümkündür.

Fakat eğer ses kalitesi sizin hedefiniz ise, kendi diyaframlarınızı oluşturmaya çalışmayın. Elbette, sadece bir şeyler öğrenmek için bir tane yapın, ama kulağa hoş gelmesini beklemeyin.

El-Cheapo Kondenser Mic Kapsülleri

Profesyonel ses söz konusu olduğunda bunlar pek işe yaramaz. Kalite sadece gürültü, frekans tepkisi, dinamik aralık, vb. Gibi değil Ucuz olanlar genellikle 0,25 inçten küçüktür ve muhtemelen 0,10 inç'tir.

Mic Dizileri

Günümüzde ortaya çıkmakta olan mikrofon araştırma alanlarından biri, mikrofon dizilerinin kullanılmasıdır. Burası birçok el-cheapo mikrofonunun kullanışlı ve farklı şekillerde kullanıldığı yerlerdir. Normalde mikrofon dizileri, telekonferans ve benzeri uygulamalar için süper yönlü bir mikrofon yapmak için kullanılır. Bu, evde birinin daha kolay oynayabileceği ve muhtemelen ticari olarak elde edilebilir olandan daha iyi çalışan bir şey bulabileceği bir alandır.


Mikrofonlarla merak ettiğim bir şey, btw, birinin yakınına yüksek frekanslı (örn. 100 + Khz) dönüştürücüyü, yanına bastırmak üzere yakınına, benzer şekilde kavramsal olarak benzer bir şekilde ekleyerek ucuz bir diyaframın performansını iyileştirip yükseltemeyeceğidir. Ses kasetlerinde önyargı kullanımı. Anladığım kadarıyla ucuz mikrofonlarla ilgili ortak bir sorun mekanik sürtünmedir; Eğer bir mikrofon 1Khz ses sinyali alıyorsa, mekanik sürtünme orijinal sinyalin anti-fazı olan 1Khz kare dalganın üzerine binecektir. 100 Khz'lık bir önyargı eklemek bunu daha sonra filtreden geçirilebilecek 100 Khz'luk bir kare dalga haline getirecektir.
supercat

1
Önyargı seviyesinin kendi çarpıklıklarını indüklemeyecek kadar düşük olmasını sağlamak zorunda kalacaktı, ancak sinyal seviyesindeki birincil sınırlamanın diyafram yer değiştirmesi olacağını; Belirli bir ses basıncı seviyesindeki yer değiştirme, frekans ile ters orantılı olduğundan, 100Khz'lik bir önyargı çok fazla yer değiştirmeyi gerektirmemelidir. Düşüncesi olan var mı?
supercat

1
Bazı profesyonel mikroskopların çok küçük diyaframları vardır. Bunlar genellikle vokaller / enstrümanlar için değil, tambur giderleri ve stereo mikingler için tasarlanmıştır. Bu mikesler genellikle daha iyi frekans tepkisi (açık veya kapalı eksen) için bilinir ancak hassasiyet için bilinmez. Büyük diyaframlar, doğaları gereği çok sayıda eksen dışı renklenme gösterir.
Bjorn Roche

1
Pro audio milleti, ucuz radyocay PZM mikslerinden birini almak için kullanılırdı ve çok az para için harika bir mikrofona sahip olacak şekilde elektroniği yeniden inşa etti. En son kontrol ettiğimde artık aynı mikrofonu bulamadım. ama belki google eğer daha iyi şanslar olur.
Bjorn Roche

1
@rdtsc: Düzeltme: sabit frekanslı sinüs dalgası değil, frekansın alt katmanlarında takma adlarından kaçınmak için oldukça filtrelenmiş gürültü. Temel fikir, eğer bir periyodik dalga biçimi bir mikrofona beslenirse, statik sürtünme dalganın aynı bölümünü her döngüde aynı şekilde etkiler; gürültü eklemek, periyodik bozulmanın neyin aperiodik gürültüye dönüştürülmesine yol açacağına neden olacaktır.
Supercat,

9

Q1

Akla gelen birkaç şey:

  • Dinamik Aralık - mikrofonun ilgilenebileceği en düşük ve en yüksek SPL düzeyleri arasındaki aralık. Örneğin, miksleme yaprakları hışırdama iyi bir düşük seviye performans gerektirir ve bir bas davul miking iyi bir yüksek seviye performans gerektirir (yani bozulma olmaz).
  • Frekans tepkisi - bant genişliği boyunca düzlük (örneğin 20Hz - 20kHz) genellikle istenir, ancak örneğin daha iyi bas tepkisi için tasarlanabilir.
  • Sinyal-gürültü oranı (SNR) ve kendi kendine gürültü - Sinyal-gürültü oranı, referans sinyalinin, mikrofonun ses olmadan yaptığı gürültüye oranıdır (kendi kendine gürültü). Bu yüzden yüksek bir SNR iyidir ve düşük bir kendi kendine gürültü iyidir. Kondenser mikrofonları genellikle çok hassastır, daha iyi bir SNR performansı elde etmek daha kolaydır ve bu nedenle düşük seviyeli ses için iyidir.
  • Yönlülük - sesin açısı yanıtı nasıl etkiler? Farklı mikrofon türlerinin farklı desenleri vardır. Bu, hem eleman tipi (dinamik, yoğunlaştırıcı, şerit vb.) Hem de kasa tasarımından etkilenir:

Burada tipik bir kardioid (solda) ve av tüfeği mikrofonu (sağda) için yön yanıt desenleri ( kutupsal desenler olarak bilinir )

kardioid kutup av tüfeği kutup

Genellikle 2B olarak verilirler, ancak onlar için yeni olanlar için bir 3B temsilini görüp göremediğimizi anlamak daha kolay olabilir - işte 3B'deki aynı kardioid kalıp:

3D kardioid

Bunlardan, örneğin yalnızca belirli bir yönden ses almanız gerektiğinde av tüfeğinin kullanımı için iyi bir mikrofon olduğunu görebiliriz.

  • Empedans - mikrofonu çeşitli ekipman tipleriyle eşleştirmek ne kadar kolaydır ve aynı zamanda gürültüye karşı da hassas olabilir (örneğin, akustik cihazlarda kullanılan piezo mikrofonlar, titreşimlere karşı çok hassastır) Örneğin, düşük empedanslı mikrofon daha iyi olacaktır. uzun kablolar ile kullanım için (uğultu almaktan kaçının)
  • Dayanıklılık - mikrofon ne kadar kolay zarar görebilir. IIRC şerit mikrofonları oldukça kırılgandır ve dikkatle kullanılması gerekir. Profesyonel kondenser elemanlarının da zarar görmesi oldukça kolaydır. Daha az kırılgan tipler arasında dinamik (hareketli bobin) ve karbon bulunur.
  • Fiyat - sesle ilgili diğer birçok şeyde olduğu gibi, bu her zaman performans tarafından dikte edilmez. Düzgün bir şekilde bastırıldığında ucuz bir elektret kapsülü (~ 1), örneğin yüzlerce olabilen eski bir valf kondansatör mikrofonundan çok daha iyi bir frekans tepkisine sahip olabilir. Burada (Elliott Sound Products'dan), profesyonel modellerle karşılaştırılabilir performansta bir test mikrofonu yapmak için ucuz bir elektret kapsül (genellikle kötü huyludur, ancak bu genellikle kapsülün kendisinden ziyade zayıf tasarımdan kaynaklanır) kullanmanın bir tartışması ve örneğidir.
    Daha detaylı ve mükemmel bir tartışma için bu tez~ £ 1 elektret kapsülü ile yapılan bir test mikrofonunu (£ 15 civarında toplam maliyet) profesyonel bir mikrofon kurulumuyla ~ £ 500 maliyetle karşılaştırır. Ucuz mikrofon çoğu alanda profesyonel mikrofondan daha iyi performans gösterir veya eşleşir. Örneğin, her iki mikrofon için de ses kat:

Gürültü tabanı karşılaştırması

Q2

Kapsülün kendisini tasarlamak istiyorsanız, kaliteli bir mikrofon oluşturmak, birçok türün kırılgan ve yanlış doğası göz önüne alındığında oldukça zor olacaktır. Muhtemelen bir genişleme kondansatörü veya elektret mikrofonu gibi bir şeye giderim - doğru film malzemesini elde edebilmelisiniz, ya da bir miktar mylar alabilir ve bir HV kaynağı kullanarak kalıcı bir şarj uygulayabilirsiniz (elektrostatik hoparlörler arayın. fikirler)
Daha sonra kondansatör mikrofonlarında gerekli olan preamp devresi için bazı şemaları inceleyin (yüksek empedansları nedeniyle)
Sonuçlarınızın mükemmel olmasını beklemeyin, ancak yeterince araştırma yaparsanız ve zaman ayırırsanız, asla bilemezsiniz. Kesinlikle eğlenceli bir öğrenme projesi olacak.

Mevcut bir kapsülü alıp etrafına bir mikrofon oluşturmak istiyorsanız, iyi sonuçlar elde etmek çok daha kolay olacaktır. Hazır bileşenleri ve araçları kullanmak kesinlikle mümkündür. Yukarıdaki tezi dikkatlice okumak, başlamak için mükemmel bir yer olacaktır.

Q3

Üçüncü soru için, özellikleri / veri sayfasını görmeden söylemek zor, ama muhtemelen genel amaçlı bir konuşma / müzik mikrofonu olarak faydalı olacaktır (çok yüksek seviyeler için değil)
Kalite her tüketici kullanımına uygun olmalı, ancak muhtemelen "profesyonel ses" standartlarından yoksun (yukarıdaki fiyatlara bakınız, hiçbir şey kesin değildir)

Mikrofonlardaki Wiki sayfası, bir okumaya değer pek çok farklı türde iyi bir tanıtım sayfasıdır .


S / N oranı ve dinamik aralığı özlüyorum!
stevenvh

@Steven - Dinamik aralık, hassasiyet noktası ve yapraklar / bas davul ile belirtilir. Oraya S / N'nin nasıl yerleştirileceğini düşüneceğim (eğer isterseniz de düzenleme yapmaktan çekinmeyin)
Oli Glaser

Üzgünüm Oli, mermileri daha yeni taradım, hassasiyetin altında dinamik menzili içerdiğini görmemiştim.
stevenvh

@Steven - sorun değil, SNR'ye biraz ekledim.
Oli Glaser,

Aslında Q3'te belirtilen mikrofonları ölçüm mikrofonları olarak, özellikle de ses yönü belirlemesi için bir dizide kullanırdım. Neredeyse her seviyede ses mikrofonu olarak eş performans gösterdiğinden şüpheliyim. Ancak, @ David-Kessner'ın bahsettiği gibi bir dizide kullanıldığında, iyi bir sentetik av tüfeği mikrofonu yapabilirler (bunu destekleyecek elektroniklere sahip olduğunuz varsayılarak).
MBraedley
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.