Mikrofon – definitsioon, tööpõhimõte ja kasutusvaldkonnad

Mikrofon: selge ülevaade definitsioonist, tööpõhimõttest ja peamistest kasutusvaldkondadest — salvestus, raadios, filmis, telefonides ja kuuldeaparaatides.

Mikrofon (tuntud ka lühendina mic või kõnekeeles mike; IPA hääldus: [maɪk]) on helisignaali mõõte- ja muundeseade, mis teisendab õhu rõhutõusud (heli) elektriliseks signaaliks.

Kuidas mikrofon töötab

Mikrofoni põhiline osa on peen ja painduv diaphragma (membraan), mis liigub helilaine mõjul. Selle mehaanilise liikumise muundamiseks elektriliseks signaaliks kasutatakse erinevaid põhimõtteid:

• Dünaamiline mikrofon (magnet-takerdumine) – diaphragma on kinnitatud väikesele mähisele, mis liigub magnetväljas; mähise liikumine induseerib elektrivoolu.
• Kondensaadermikrofon – diaphragma on ühe elektrodina kondensaatoris; helist põhjustatud vahe muudab kondensaatori mahtuvust ja tekitab muutuva pinge, millest signaal saadakse. Sellised mikrofonid vajavad sageli phantom-toidet (48 V).
• Electret (püsilaenguga kondensaator) – sarnane kondensaatorile, kuid sisaldab püsilaetud materjali, mistõttu ei vaja alati välisvõimsust, kuigi sisseehitatud eelvõim võib siiski toidet vajada.
• Nauamikk-mikrofon (ribbon) – peen metallinöör liigub magnetväljas ja tekitab signaali; iseloomulik pehme kõla ja sümmeetriline suundmustri käitumine.
• Piezo- ja kontaktmikrofonid – kasutavad vibratsiooni otse kikuti (näiteks instrument) kaudu ja muundavad selle pietsokeemiliselt elektriks.
• MEMS- ja elektroonilised mikrofonid – pooljuhtehnoloogial põhinevad lahendused, mida kasutatakse tihti nutitelefonides ja seadmetes, kus on oluline väike mõõt ja kõrge vastupidavus.

Põhilised omadused ja parameetrid

• Suundmuster (polaarmuster) – määrab, kust külgedest mikrofon heli eelistatult kogub: ümmargune (omni), kardioidne, superkardioidne, kaheksakujuline (figure-8) jpm. Suundmuster mõjutab kõlakvaliteeti ja mürataset salvestusel.
• Sageduskarakteristik – näitab, kuidas mikrofon reageerib erinevatele sagedustele; mõni mikrofon rõhutab kõrgeid sagedusi (selgus), teine on tasakaalustatum.
• Tundlikkus ja tasemepiir (SPL) – kui suure heli mikrofon suudab vastu võtta ilma moonutuseta; oluline jämedamate instrumentide ja valjude heliallikate puhul.
• Müratase (self-noise) – mikrofonist endast pärit elektriline müra; eriti tähtis stuudiokõrgkvaliteedil salvestamisel ja nõrkade allikate puhul.
• Impedants ja väljundliidesed – tavapärased ühendused on XLR, 1/4" TRS, 3,5 mm ja USB; professionaalsetes seadetes eelistatakse balansseeritud XLRi ning kondensaatormikrofonid vajavad sageli 48 V phantom-toidet.

Kasutusvaldkonnad

Mikrofone kasutatakse laialdaselt erinevates valdkondades, näiteks:

• telefonides ja mobiilseadmetes kõne edastamiseks;
• magnetofonides ja salvestusseadmetes heli jäädvustamiseks;
• kuuldeaparaatides ja assistiivsetes seadmetes;
• filmitootmises ja meedia salvestuses, kus kasutatakse eri tüüpi mikrofone (laval, käsimikrofoni, boom, lavalier jne);
• otse- ja salvestatud helitehnikas ning stuudiotes;
• raadio- ja teleringhäälingus;
• ning arvutites hääle salvestamiseks.

Nõuanded kasutamiseks ja paigutamiseks

• Vali mikrofon vastavalt otstarbele: dünaamiline hea laululaval ja hääle suure SPLiga allikate juures; kondensaator sobib stuudios ja detailseks salvestuseks.
• Pööra tähelepanu suundmustrile ja paiguta mikrofon nii, et see vähendaks soovimatut ruumimüra ja kõlarite kõikumist.
• Kasutage pop-filtreid ja helivõtteid (shock mount), et vähendada plosiooni (p- ja t-helid) ja mehaanilist vibratsiooni.
• USB-mikrofonid on mugavad otse arvutiga ühendamiseks, kuid professionaalsema heli jaoks eelistatakse sageli XLR-ühendust koos audio-liidesega.

Hooldus ja ühendamine

• Hoia mikrofon puhtana ja kaitstuna tolmu ning niiskuse eest; erityselt õrn on rihm- ja nauamikk-tüüp.
• Kontrolli pistikute ja kaablite töökorda; ebaühtlane signaal võib tekkida halbast ühendusest.
• Kondensaator- ja electret-mikrofonid võivad vajada eelvõimendi toidet (phantom 48 V) või akut; kontrolli seadme nõudeid enne ühendamist.

Kokkuvõte: Mikrofon on oluline helitehnika komponent, mis muundab heli elektriliseks signaaliks. Õige tüübi ja paigutuse valimine, teadmised suundmõjust ja sageduskarakteristikast ning hea hooldus tagavad parima helikvaliteedi igas kasutusvaldkonnas.

Otsing