Высшие отделы слуховой системы (включая слуховые зоны коры), можно рассматривать как логический процессор, который выделяет (декодирует) полезные звуковые сигналы на фоне шумов, группирует их по определенным признакам, сравнивает с имеющимися в памяти образами, определяет их информационную ценность и принимает решение об ответных действиях.
Общие сведения о записи
Под процессом записи понимают преобразование сигналов в пространственное изменение состояния или формы некоторого физического тела (носителя записи) с целью сохранения в нем информации для последующего ее извлечения (получения). Информацию, сохраняемую в носителе записи, называют записью. Носитель записи, содержащий информацию, полученную в процессе записи, называют фонограммой.
За столетие, прошедшее с момента возникновения первых идей записи звука, были предложены десятки способов записи. Одними из них являются: механический (грамзапись), фотографический, магнитный, лазерный и т.д.
Магнитную запись на движущийся ферромагнитный носитель производят с помощью особого электромагнита - магнитной головки - в обмотку которого подают ток сигнала. Магнитное поле электромагнита намагничивает носитель записи, в качестве которого используют пластмассовую ленту, покрытую порошком окислов ферромагнитных металлов или металлическим ферромагнитным слоем. Фонограмма получается в виде намагниченных участков разной длины. Она не нуждается ни в каких процессах обработки и может быть воспроизведена немедленно с помощью устройства, аналогичного записывающему.
Комбинацией механического и оптического способов записи является запись лазерным лучом на компакт-диски. Запись ведут модулированным лучом лазера на вращающийся диск. Под его воздействием в материале первичного носителя образуются углубления - лунки - разной длины. Далее как и при механической записи, получают матрицу. Прессованием получают копии первичной записи. Для воспроизведения также используют луч лазера.
Магнитооптическая запись (или запись на MiniDisk) - это гибрид магнитной и лазерной записи. В ней для записи используется и лазерный луч, и магнитная головка. Главная технология формата MD заложена в самом носителе, специальный магнитный слой которого обладает одним очень полезным, хотя и немного странным свойством. Если этот слой намагничен отрицательным полюсом магнита, то отражающийся от его поверхности лазерный луч немного отклонится в одну сторону. Если этот слой намагничен положительным полюсом, то он отклоняет луч в другую сторону. И хотя отклонения составляют всего лишь около одного градуса, этого достаточно, чтобы их уловил считывающий сенсор и зарегистрировал в виде нулей и единиц цифрового сигнала.
Микрофоны. Классификация и основные параметры.
Микрофон - это устройство для преобразования акустических колебаний воздушной среды в электрические сигналы.
В настоящее время существуют различные типы микрофонов, которые находят широкое применение в системах радиовещания, телевидения, телефонии, озвучения, звукоусиления, записи и усиления звука. Микрофон является первым и одним из наиболее важных звеньев любого электроакустического тракта. Поэтому его свойства оказывают огромное влияние на качество работы этого тракта.
Микрофоны в зависимости от назначения подразделяют на профессиональные и бытовые (любительские). Первые из них используют при профессиональной звукозаписи в радиовещании, телевидении, системах звукоусиления, для акустических измерений и т.д. Бытовые микрофоны используют при домашней звукозаписи.
По способу преобразования колебаний микрофоны подразделяют на электродинамические (ленточные и катушечные), электростатические (конденсаторные и электретные), электромагнитные, угольные и др.; по диапазону воспринимаемых частот - на узкополосные (речевые) и широкополосные (музыкальные); по направленности - на ненаправленные (круговые), двусторонненаправленные (восьмеричные или косинусоидальные), односторонненаправленные (кардиоидные, суперкардиоидные, гиперкардиоидные), остронаправленные; по помехозащищенности - на шумозащищенные и обычного исполнения.
1 Динамический микрофон (ДМ)
Звуковая волна давит на мембрану (так здесь называется та часть которая в громкоговорителе называется диффузором), мембрана двигает катушку, в катушке под влиянием магнитного поля образуется переменное напряжение – звуковой электрический сигнал. Главное приемущество ДМ – его простота, а благодаря легкости мембраны и миниатюрности катушки его можно сделать достаточно чувствительным и широкодиапазонным. Недостатком таких микрофонов является их чувствительность к электромагнитным наводкам, что связано с одной стороны с их электромагнитной конструкцией, с другой стороны с малый уровнем выходного сигнала. Для устранения наводок было придумано немало ухищрений, как например использование особых экранирующих конструкций, противофоновой противофазной катушки вычитающей помеху из сигнала, встроенного усилителя. Но самым эффективным и простым способом борьбы с наводками является симметричное включение микрофона. Вспомним конструкцию ДМ. У катушки два конца. В простейшем случае (при несимметричном соединении) один конец соединяется с землей (оплеткой экрана кабеля) а второй с сигнальной линией. Если кабель короткий и рядом нет мощных источников помех (например трансформаторов питания), а головка хорошо экранирована, то проблем обычно не возникает. Если же кабель длинный, то и на него наводятся помехи. Что б от них избавиться применяют симметричное (баллансное) соединение. При этом от микрофона отходят не два а три проводника - от двух концов катушки и от экрана. Однако для того что б при таком включении можно было получить полезный сигнал относительно земли (общего провода) два противофазных сигнала на концах катушки надо сделать синфазными и просуммировать. Для этого в преампах используют либо трансформатор, либо дифференциальный усилитель, отчего подобное включение еще называют дифференциальным. Так как помеха наводится на оба провода одинаково (синфазно), а полезный сигнал является на концах катушки противофазным, то при суммировании с инверсией одного из сигналов, амплитуда полезного сигнала удваивается, а помеха наоборот вычитается. Для еще лучшего согласования с длинной линией на выходе хороших микрофонов также встраивается специальный трансформатор.
2 Конденсаторный микрофон (КМ)
Представьте себе электрический конденсатор состоящий из неподвижной пластины и тонкой и легкой металлизированной мембраны натянутой очень близко от пластины. Если на такой конденсатор подать через резистор напряжение, то при воздействии на мембрану звуковой волны будет меняться расстояние между ней и пластиной, а вместе с этим емкость конденсатора, а значит и напряжение на нем. Получится высокочувствительный микрофон, по понятным причинам называемый конденсаторным. Благодаря очень малому весу мембраны КМ обладает самыми хорошими характеристиками, являясь своего рода королем микрофонов. Существуют КД с так называемой большой мембраной (около дюйма диаметром), используемые для записи голоса и некотороых инструментов и с так называемой малой мембраной (порядка 0.5-0.7 дюйма) имеющие форму и размеры близкие к сигаре и предназначенные для записи инструментов. Выходное сопротивление головки КМ очень высокое, а сигнал очень мал, в связи с чем для согласования с линией и входом преампа вначале в КМ встраивали вакуумные лампы. Недостатками ламповых микрофонов по сравнению с динамическими были высокий уровень шумов и слабая перегрузочная способность (большие искажения при большом уровне сигнала). Неудобство вызывали также необходимость подводить к микрофону высокое напряжение для питания анода лампы и напряжение накала, ограниченный срок службы ламп. Поэтому в 70-е годы ХХ-го века, когда стали доступны полевые транзисторы, свойства которых близки свойствам ламп, производители постепенно отказались от ламповых микрофонов. Резко улучшились шумовые параметры микрофонов, упростилось питание, пропала проблемма долговечности ламп. Но вместе со всем этим пропало и одно полезное свойство ламповых КМ – сатурация приводящая к специфическим искажениям при которых тембр обогащается приятными на слух гармониками.
Вместе с тем прогресс не стоял на месте. Шумовые свойства ламп улучшились, было придумано питание головки не постоянным током, а высокочастными колебаниями получаемыми от встроенного генератора. Вот почему в 90-е годы разработчики, на новом витке развития КМ, решили вернуться к идее ламповых микрофонов. Это доказало тот факт, что ламповые микрофоны могут быть столь же качесвтенными как и транзисторные и при этом сохранять то свойственное им специфическое ламповое звучание которое так ценится звукорежиссерами.
3 Электретный микрофон (ЭМ)
Электретный микрофон является разновидностью КМ. Когда КМ стали транзисторными, для их еще большего удешевления и упрощения цепей питания, придумали мембраны с электретным слоем который заряжается на заводе и тем самым отпадает необходимость в сравнительно высоком напряжении питания головки. Со временем электрет постепенно разряжается и параметры микрофона ухудшаются.
4 Провода для микрофона
Микрофон. Я подразумеваю хороший микрофон и микрофонный усилитель. И про то, и про другое можно найти массу информации в печатных изданиях, да и в Сети тоже. Дам совет только в одном.