Raz, dwa, trzy, próba mikrofonu – podstawowe założenia i działanie
28 kwi 2025
Nieodłącznym elementem procesu realizacji dźwięku – czy to na żywo, czy w studiu – jest mikrofon. Dlatego tym razem pochylimy się nad tym czym jest mikrofon jako urządzenie, jakie wyróżniamy podstawowe rodzaje mikrofonów i czym różni się ich działanie.
Spis treści
Czym jest mikrofon?
Najprościej rzecz ujmując mikrofonem nazwiemy urządzenie, które zamienia energię fal dźwiękowych na sygnał elektryczny. Sposób w jaki odbywa się ten proces różni się w zależności od typu mikrofonu.
Pierwsze szerzej używane formy rejestracji dźwięku sięgają końca XIX wieku. Miedzy innymi wykorzystywano do tego tuby podobne do tych gramofonowych, a dźwięk zapisywano bezpośrednio na płycie winylowej. Później do użytku weszły mikrofony węglowe, jeszcze do stosunkowo niedawna wykorzystywane w starego typu telefonach „stacjonarnych”. Dzisiaj jako użytkownicy posiadamy dużo szerszy wybór mikrofonów, a producenci prześcigają się w coraz to nowszych udoskonaleniach. Możemy znaleźć urządzenia odpowiadające na najróżniejsze, nawet bardzo specyficzne potrzeby. Jednak w perspektywie podstawowej zasady działania najczęściej spotykane modele mikrofonów możemy podzielić na kilka grup.
Czy wiesz, że… ?
Każdy mikrofon jest u podstaw swojego działania urządzeniem analogowym. Oznacza to, że przekazuje ciągły sygnał elektryczny. Tak zwane mikrofony cyfrowe, które możemy używać np. przez port USB komputera, nadal posiadają analogowy mechanizm oraz dodatkową kartę dźwiękową przekształcającą ciągły sygnał na „zera i jedynki” możliwe do odczytania przez komputer.
Mikrofony dynamiczne
Trzonem konstrukcji takiego mikrofonu jest cewka, która porusza się w polu magnetycznym, w ten sposób generując prąd. W ruchy te wprawia ją membrana odbierająca mechanicznie zaburzenia powietrza – fale dźwiękowe. Tak więc fale padają na membranę, powodując jej drgania, a ta przekazuje je dalej wprawiając w ruch cewkę.
Ze względu na stosunkowo „duży” ciężar (a co za tym idzie bezwładność) cewki takie mikrofony odznaczają się zazwyczaj mniejszą czułością niż inne typy. Może to być pożądane w przypadku bardzo głośnych źródeł. Ta cecha oraz dość duża odporność takiej konstrukcji na wstrząsy sprawia, że mikrofony dynamiczne są często wybierane w produkcjach na żywo. Choć oczywiście nie jedynie.
Mikrofony wstęgowe
Chociaż ze względu na zasadę działania można je zaliczyć do mikrofonów dynamicznych, warto wyróżnić je jako osobną grupę. W tym przypadku połączenie membrany i cewki zastępuje membrana w formie cieniutkiej folii. To ona znajduje się bezpośrednio w polu magnetycznym. Taka konstrukcja w przeciwieństwie do przeciętnego mikrofonu dynamicznego jest wyjątkowo delikatna. Mikrofon wstęgowy będzie wrażliwy nie tylko na wstrząsy mechaniczne, ale nawet na silniejsze „podmuchy” powietrza – na przykład wydobywające się z instrumentu. Dlatego warto być bardzo uważnym przy ich użytkowaniu. Tego rodzaju mikrofony będą częstszym wyborem w studiu niż na estradzie – co nie znaczy że nie spotkamy ich na scenie.
Mikrofony pojemnościowe
W swojej konstrukcji mikrofon pojemnościowy wykorzystuje kondensator, na który składa się membrana oraz cienka płytka. Gdy membrana gra zmienia się pojemność kondensatora, co wypływa na generowane napięcie. Ze względu na swoją konstrukcję taki mikrofon będzie często potrzebował zasilania fantomowego (ang. phantom power).
Mikrofony pojemnościowe są opisywane jako czulsze i mniej wpływające na rejestrowany dźwięk. Ich konstrukcja jest też wrażliwsza na wstrząsy i uszkodzenia mechaniczne. Stąd, podobnie jak mikrofony wstęgowe, będą częstszym wyborem w studiu nagraniowym.
Mikrofony elektretowe
Nie jest to mikrofon używany w produkcji audio jako takiej, jednak spotykamy się z nim w naszej codzienności. Mikrofony elektretowe znajdują się w telefonach, laptopach i temu podobnych urządzaniach. Wykorzystanie ich w tej formie umożliwia ich wyjątkowo mały rozmiar. W zasadzie działania są to poniekąd mikrofony pojemnościowe, jednak z tą różnicą, że posiadają trwale naładowany materiał elektretowy. Eliminuje to potrzebę stosowania zewnętrznego źródła zasilania w celu utrzymania ładunku na kondensatorze.
Podsumowanie
Podsumowując, podstawowe zasady konstrukcji mikrofonów są bardzo proste. Producenci prześcigają się jednak w precyzji i jakości, a także innowacyjności swoich produktów na wielu polach. Dzięki temu jako użytkownicy mamy szeroki wybór, co ważne dla wielu początkujących dźwiękowców – również cenowy.
W najbliższej przyszłości omówimy również bardziej szczegółowe parametry, którymi można opisać mikrofon, takie jak: charakterystyka kierunkowa i częstotliwościowa.
Źródła do dalszej eksploracji tematu:
„Witnesses of word - How 20th Century Microphones Made History”, Marco C. van der Hoeven
„Mic It! - Microphones, Microphone Techniques, and Their Impact on the Final Mix”, Ian Corbett
https://www.micandmod.com/pl/story-about-electret-microphone/