Mikrofony jsou jedním z klíčových prvků používaných v audio inženýrství, rozhlasovém a nahrávacím průmyslu. Směrové mikrofony jsou obzvláště oblíbené, protože umožňují zaostřit zvukovou vlnu na konkrétní zdroj zvuku. Jejich účinnost závisí na správném nastavení mikrofonu a k tomu je třeba znát jeho typ.
Jedním ze způsobů, jak určit typ směrového mikrofonu, je použití schématu CGA (horizontální amplitudový charakteristický systém). Schéma CGA pomáhá výzkumníkům a inženýrům vypořádat se s typy zaměření mikrofonu a jeho charakteristikami. Je to graf, který ukazuje úroveň akustického tlaku vzhledem ke směru zvuku.
Schéma CGA pomáhá identifikovat několik typů směrového mikrofonu. Patří mezi ně kardioidní, hyperkardioidní a superkardioidní mikrofony. Kardioidní mikrofony mají tvar srdce a největší zaměření v popředí. Hyperkardioidní a superkardioidní mikrofony mají užší a koncentrovanější oblast orientace.
Použití schématu SGA je užitečným nástrojem pro práci s nahrávací technikou. Správná definice typu směrového mikrofonu umožňuje dosáhnout nejlepší kvality a detailů zvuku při nahrávání.
Schéma SGA je tedy nedílnou součástí audioinženýrského instrumentáře. Znalost typu směrového mikrofonu vám pomůže vybrat nejlepší možnost pro konkrétní situaci a použití tohoto obvodu vám umožní dosáhnout optimální kvality zvuku a úrovně šumu.
Princip činnosti směrových mikrofonů
Směrové mikrofony patří do třídy mikrofonů, které jsou schopny shromažďovat zvuk z určitého směru, což umožňuje čistý a kvalitní zvukový záznam v prostředí, kde je mnoho šumu nebo mnoho zdrojů zvuku.
Princip činnosti směrových mikrofonů je založen na použití interference zvukových vln a různých akustických měničů. V závislosti na typu mikrofonu se používají různé mechanismy, které umožňují dosáhnout směru a snížit náchylnost ke zkreslení zvuku.
Existuje několik hlavních typů směrových mikrofonů:
- Kardioidní mikrofony: takové mikrofony mají tvar kruhového nebo eliptického kužele a mají největší citlivost v předním směru a zároveň silně snižují zvukový tlak na straně a na zadní straně. Své jméno dostávají "kardioidní" kvůli podobnosti ve formě s kardioidem.
- Superkardioidní mikrofony: tyto mikrofony mají ještě užší zaměření než kardioidní mikrofony. Mají charakteristický tvar kužele a umožňují shromažďovat zvuk pouze z úzkého kužele v předním směru.
- Biorekční mikrofony: tyto mikrofony mají dva body maximální citlivosti a dvě zóny minimální citlivosti. Mohou sbírat zvuk ze dvou opačných směrů.
- Mikrofony se sférickým zaměřením: tyto mikrofony mají rovnoměrné směrování ve všech směrech a shromažďují zvuk ze všech stran stejným způsobem. Obvykle se používají k nahrávání zvukových zdrojů v prostředí.
Princip fungování všech těchto typů směrových mikrofonů je založen na jemně vyladěných fyzikálních principech, které umožňují shromažďovat zvuk přesně ze správného směru, potlačovat nežádoucí zvuky a zlepšovat kvalitu zvukových záznamů.
Typy směrových mikrofonů
Existuje několik typů směrových mikrofonů, které lze použít v nahrávání, rozhlasovém vysílání, televizi a dalších oblastech:
Kardioidní mikrofon (kardioid) - nejběžnější typ směrových mikrofonů. Má tvar kardioidy, což znamená, že je nejcitlivější na zvuky přicházející z přední strany a je méně citlivý na zvuky přicházející z bočních a zadních stran.
Superkardioidní mikrofon (superkardioid) - tento typ mikrofonu má užší směrový diagram než kardioidní mikrofon. Je nejcitlivější na zvuky přicházející z přední strany a velmi málo citlivý na zvuky přicházející z bočních a zadních stran.
Hyperkardioidní mikrofon (hyperkardioid) - tento typ mikrofonu má ještě užší směrový diagram než superkardioidní mikrofon. Je nejcitlivější na zvuky přicházející z přední strany a téměř není citlivý na zvuky přicházející z bočních a zadních stran.
Biorekční mikrofon (obrázek-8) - tento typ mikrofonu má tvar tvaru osmičky, což znamená, že je stejně citlivý na zvuky přicházející z přední a zadní strany a méně citlivý na zvuky přicházející z bočních stran.
Omnidirační mikrofon (kardioid) - omnidirační mikrofon je opakem směrových mikrofonů. Je rovnoměrně citlivý na zvuky přicházející ze všech směrů.
Schéma SG a jeho vlastnosti
Schéma CGA zahrnuje použití více mikrofonů, které jsou orientovány různými směry. Každý mikrofon zaznamenává zvuky z různých míst, což umožňuje systému eliminovat rušení a soustředit se na zdroj zvuku. Výsledný signál je zesílen a přiváděn k výstupu.
Hlavní rysy schématu SGA jsou:
- Směrovost-schéma SGA umožňuje shromažďovat zvuky pouze z určitého směru, s výjimkou zvuků přicházejících z boku nebo zezadu.
- Potlačení rušení-díky použití více mikrofonů umožňuje schéma CGA potlačit zvuky z prostředí, jako jsou zvuky pohybu, větru nebo davu, a poslouchat pouze hlavní zdroj zvuku.
- Zesílení signálu - díky skládání signálů z různých mikrofonů umožňuje obvod CGA zvýšit úroveň signálu bez dalšího zkreslení.
- Flexibilita-schéma SGA lze přizpůsobit různým parametrům v závislosti na úkolu a pracovních podmínkách. To jí umožňuje být efektivní v různých situacích, jako je nahrávání rozhovorů, natáčení videa nebo nahrávání zvuku ve studiu.
Příklady směrových mikrofonů schématu SGA
- Mikrofon superkardioidní orientace (Supercardioid): tento obvod poskytuje úzký diagram směrovosti, s maximální citlivostí na ose mikrofonu a vysokým potlačením zvuků z bočních směrů a zadní části. Díky tomu je mikrofon ideální pro nahrávání zvuku v hlučných podmínkách nebo na otevřených scénách, kde je třeba se zaměřit na zdroj zvuku.
- Mikrofon hypercardioidní orientace (Hypercardioid): tento typ mikrofonu má také úzký diagram směrovosti, ale s mírně větším úhlem snímání zvuku ze strany. Má vysokou citlivost na ose mikrofonu a potlačení zvuků z bočních směrů a zadní části. Tento typ mikrofonu se často používá k nahrávání zvukového doprovodu při natáčení videí, prezentacích, divadelních představeních a dalších situacích, kde je důležité získat jasný a čistý hlasový záznam nebo zvukový efekt.
- Kardioidní mikrofon (Cardioid): tento typ mikrofonu poskytuje širší směrový diagram, přičemž je obzvláště citlivý na zvuky přicházející z jeho přední strany a potlačuje zvuky přicházející ze všech ostatních směrů. Tento typ mikrofonu se používá v mnoha oblastech, včetně hudebních vystoupení, konferencí, rozhlasového a televizního vysílání, hlasových záznamů a nástrojů.