Информатика функция устройства микрофон: Устройства ввода информации и их функции — урок. Информатика, 5 класс.

Как устроен компьютер? | Справочник Skysmart

Научим создавать свои игры, сайты и приложения

Начать учиться

Понятие «компьютер» в современном мире размытое и неоднозначное. Если мы спросим вас, как выглядит компьютер, большинство скажет, что это монитор и какая-то коробка с железяками. Однако всё не так просто! Компьютером можно назвать и собственно стационарный персональный компьютер, и ноутбук, и даже ваш смартфон, с которого вы сейчас, возможно, читаете нашу статью.

Интересно здесь то, что все эти компьютеры выполняют похожие процессы и имеют примерно одно и то же содержимое. Какое именно? Об этом мы и поговорим в статье. Из неё вы узнаете, как устроен компьютер и как он работает.

Учиться программированию — бесплатно

Запишите ребёнка в Бесплатную школу программирования от Skysmart Pro. Курсы по созданию игр, открытые уроки и вебинары, полезные советы — воплощайте идеи в жизнь и получайте за это призы

Какие бывают виды компьютеров

Для начала мы расскажем о различных видах устройств, которые используют под определённые цели. В этом разделе мы коротко опишем каждый из компьютеров и разберём, из чего они состоят. Не переживайте, если какие-то из компонентов будут пока непонятны, — далее в статье мы подробно их обсудим.

Настольные компьютеры

Это самое распространённое компьютерное устройство для работы и дома. О том, как устроен такой компьютер, вам уже наверняка рассказывали на уроках информатики. Состоит он из монитора (дисплея) и системного блока. Для работы с операционной системой минимальным набором считается клавиатура и мышь. Также можно отдельно подключить дополнительные устройства — принтеры, сканеры, звуковые колонки, веб-камеры и т. д.

Ноутбук

Ноутбук — это тот же настольный компьютер, только в компактном виде. Все аппаратные компоненты, из которых состоит ПК, интегрированы в плоский корпус. В нём также есть встроенная клавиатура и устройство для управления курсором — touchpad.

Неттоп-компьютеры

Неттоп, миниатюрный ПК, мини-ПК, или смарт-микро-ПК — это компьютер, размер которого не превышает коробки от конфет. Габариты соответствуют мощностям, поэтому на нём можно лишь просматривать интернет-ресурсы, работать с документами и воспроизводить медиафайлы. Поиграть в топовую видеоигру или создать крутую 3D-модель с помощью мини-ПК не выйдет.

Моноблоки

Это такой вид компьютера, в котором все устройства от процессора до видеокарты расположены внутри корпуса монитора. Внутри он состоит из тех же компонентов, что и ПК. В нём есть разъёмы для подключения клавиатуры и компьютерной мышки, что позволяет работать с моноблоком как с полноценным компьютером. Такие устройства имеют разные конфигурации по мощности — от самых простых офисных вариантов до игровых.

Планшетные компьютеры

Планшет является ещё одним очень распространённым видом компьютера. На таких устройствах дети смотрят мультфильмы и играют в компьютерные игры, а дизайнеры рисуют эскизы на экране. Из-за небольших размеров и основной направленности планшет используют как дополнительное устройство к основному компьютеру или смартфону. В планшетах есть аппаратная плата с интегрированными устройствами и монитором. Последний также исполняет роль клавиатуры и мышки.

Смартфоны

Наш ежедневный спутник — телефон. Его функциональность и внутреннее наполнение позволяют делать всё, что нужно для комфортной ежедневной жизни, учёбы, работы и развлечений. Внутри у смартфона такая же «начинка», как и у планшетов, а его оснащение зависит от производительности процессора и чипа видеопамяти.

А теперь мы попробуем вас удивить. Посмотрите на свой смартфон и представьте, что устройство у вас в руках мощнее компьютера, который отправил первые ракеты в космос. Здорово, правда?

Игровые приставки

Верно, ваша игровая консоль — это тоже компьютер. Иначе и быть не может, ведь внутри неё есть материнская плата, процессор, оперативная память и жёсткие диски. В основном на консоли ставят операционную систему Linux, чтобы раскрыть весь потенциал аппаратной части. Это устройство приспособлено под любые прихоти его пользователя, но используется чаще всего для гейминга.

Из чего состоит домашний компьютер

С видами компьютеров познакомились, теперь перейдём к разбору их составляющих. Давайте обсудим, как устроен компьютер, чтобы было понятно и для детей, и для взрослых. Итак, базовая сборка компьютера для детей или взрослого человека состоит из четырёх компонентов:

• монитор — устройство вывода, на котором компьютер показывает изображение;

• системный блок — «мозг» компьютера;

• компьютерная клавиатура — устройство ввода, на котором мы печатаем текст и подаём команды;

• компьютерная мышь — устройство вывода для работы с функциями компьютера.

Всё это — основные устройства. Согласитесь, сложно представить работу с компьютером без них.

Также есть и дополнительные устройства компьютера — это такие устройства, которые выполняют неосновные функции. Например, дизайнеру трудно рисовать мышкой, для этого специалисты используют графический планшет. Если вы геймер, то наверняка используете джойстик или геймпад, а если блогер — то веб-камеру и студийный микрофон. Все эти устройства необязательны, и вы легко сможете пользоваться компьютером и без них. Однако с ними для вас откроются новые функции ПК.

Вот список дополнительных устройств, которыми чаще всего пользуются:

• графический планшет — устройство для ввода графической информации;

• игровые манипуляторы — геймпад, джойстик, руль и педали;

• сканер — устройство, которое может отсканировать документы и сохранить их электронные версии на компьютере;

• веб-камера — камера для видеозвонков или начального блогинга;

• микрофон — устройство, чтобы распознавать голос и записывать его;

• принтер — аппарат для печати документов;

• проектор — специальное устройство, которое отображает картинку в большом формате как в кинотеатре;

• наушники и колонки — аудиоустройства, которые воспроизводят звуки и музыку.

Как устроен компьютер внутри

Грубо говоря, системный блок — это некая коробка, напичканная устройствами и платами. Внутри неё все компоненты связаны друг с другом, и каждая составляющая выполняет свои функции, как шестерёнка в большом и сложном механизме. Давайте же подробнее разберёмся, как устроен блок компьютера.

Материнская плата

Плата, которая организует работу устройств между собой, — это материнская плата. Она оснащена специальными разъёмами для каждого устройства, которое мы подключаем к компьютеру. Каждый такой вход имеет определённый формат, поэтому собрать компьютер неправильно, скорее всего, не получится. Напрямую в гнёзда устройств материнской платы интегрируются процессор, оперативная память, а также видеокарта.

Процессор

Процессор — это «мозг» компьютера и важная часть устройства системного блока. Он отвечает за обработку всех процессов в нём и за скорость их обработки. Его принцип работы — это увеличение напряжения на ядра, которые находятся внутри него. Чем больше ядер и выше частота процессора, т. е. скорость обработки информации, тем быстрее он запускает компьютер и открывает программы.

Когда компьютер начинает тормозить, это значит, что он перегружен различными процессами, которые ему приходится обрабатывать. Если он не справляется с напряжением, то начинает перегреваться. Поэтому на процессор ставят либо кулер, либо систему водяного охлаждения.

Оперативная память

Оперативная память нужна для сохранения данных здесь и сейчас. Когда вы запускаете текстовый редактор или игру, то процессор запускает их обработку, но он не хранит данные в себе. Как раз эту функцию выполняет оперативная память. То есть она сохраняет процессы внутри, а процессор обрабатывает их и передаёт обратно. Когда вы выходите из игры, процессы из оперативной памяти удаляются.

Чтобы было проще понять это, давайте возьмём пример из жизни. Представьте, что вы идёте в магазин и ходите между стеллажами, рассматривая ценники. Если бы кто-то в этот момент спросил вас, сколько стоит баночка джема, вы бы легко ответили. Однако через 3–4 дня вы забудете об этой банке навсегда. То же самое происходит и в оперативной памяти. Информация поступает туда и хранится, пока мы используем программу. Когда программа закрывается, пропадает и информация.

Видеокарта

Это устройство прямо отвечает за обработку видеоинформации. Её мощность прямо влияет на производительность внутри компьютерных игр или графических программ. Самые мощные и топовые видеокарты используют стримеры игр, видеоблогеры, видеомонтажёры и 3D-моделлеры.

Жёсткий диск

Это устройство как раз отвечает за второй тип памяти в компьютере — долговременную. На жёстких дисках мы храним все свои данные — фото, документы и установленные игры. Помните пример с банкой джема в магазине? Так вот, в случае с долговременной памятью вы бы навсегда запомнили, что такое джем в принципе, а не его цену.

Серийными можно назвать диски формата HDD, SDD и M2. Разница между этими форматами в скорости, с которой передаются данные, и их объёмах.

Блок питания

Блок питания — это устройство, которое помогает снабжать компьютер электричеством. Ток из наших розеток — переменный, он не подходит для работы такого устройства напрямую. Блок питания преобразовывает его в постоянный, и только тогда энергия приводит всю систему в работу.

CD/DVD/Blu-ray ROM

Всё вышеперечисленное — это оптические приводы, которые читают информацию с дисков и передают её в компьютер. Сегодня такие устройства уходят в забвение, так как всю информацию мы теперь передаём на флешках и скачиваем из интернета.

В этой статье мы познакомились с внутренним устройством компьютера в общих чертах. Для тех, кто хотел бы больше углубиться в архитектуру компьютеров, мы советуем обратить внимание на игру PC Building Simulator. Это программа, в которой вы сможете собрать компьютер в виртуальной среде и ещё раз ознакомиться с различными устройствами.

Знать, что такое компьютер, как он устроен, и уметь собрать его самостоятельно — это полезный навык. А если вы любите технику и хотели бы ещё и создавать программы, советуем изучать языки программирования. Это не так сложно, как может показаться, и мы готовы доказать это. Начните свой путь к профессии разработчика с курсов программирования в Skysmart. На онлайн-уроках вы научитесь писать код на комфортном для вас языке и создадите первые проекты, которые потом можно будет добавить в портфолио.

В Minecraft можно больше, чем просто играть

Нескучное программирование, используем творческий потенциал на максимум, создадим свои собственные трехмерные миры и игры, изучим основы кодирования и логики. А там рукой подать до IT

Алексей Рогожин

К предыдущей статье

Как создать мобильное приложение

К следующей статье

Программирование для детей: полезные курсы с бесплатной вводной частью

Получите план развития в программировании на бесплатном вводном уроке

На вводном уроке с методистом

1. Подберём курс по уровню, возрасту и интересам ребёнка

2. Расскажем, как проходят занятия

Умный микрофон: в России повысили точность машинного восприятия звука | Статьи

Российские инженеры создали систему, определяющую положение источников звука с точностью до 10 градусов, тогда как погрешность работы ближайших аналогов составляет не менее 15 градусов. Качество было повышено за счет соединения микрофонов с нейронной сетью. Система позволяет значительно снизить количество ошибок при машинном распознавании речи. Она будет использована в таких устройствах с функцией голосового управления, как мультимедийные колонки, телевизоры и персональные компьютеры.

Восемь на одного

Системы локализации звуковых источников широко применяются в популярных устройствах с речевым управлением, а также в чат-ботах, участвующих в процессе виртуального общения с клиентами компаний. В настоящее время мировой спрос на электронику данной категории растет в геометрической прогрессии. По оценке специалистов, доля техники с возможностью голосового контроля в первой половине 2018 года достигла 6% рынка стриминговых (потоковых) устройств.

Новая российская разработка в своей основе имеет электронную плату, подключенную к блоку из восьми одновременно работающих микрофонов. Записанный ими сигнал проходит тщательную обработку, которая начинается с определения местоположения активного акустического источника, что позволяет сформировать так называемую диаграмму направленности звука. В соответствии с ней происходит процесс настройки микрофонов, которые ориентируются в направлении говорящего человека. В результате устройство, оснащенное новой системой, записывает только тот звук, который исходит от людей, и при этом практически не воспринимает такие посторонние сигналы, как уличные шумы, эхо, звук включенного телевизора и т.д.

Руководитель аналитического центра Zecurion Владимир Ульянов, напоминает, что подход, при котором расположение источника определяется с помощью одновременной фиксации сигнала сразу с нескольких точек, уже применялся ранее — причем в разных сферах. Например, на этом принципе был основан английский метод слежения за немецкими подводными лодками во время Второй мировой войны — его положили в основу системы пеленгации, приемные станции которой находились в нескольких местах, рассказал Владимир Ульянов.

Цена ошибки

— Благодаря применению новой разработки на выходе получается очень качественный звук, — говорит генеральный директор компании-разработчика системы Lexy Дмитрий Суворов. — Ошибки при его машинном распознавании происходят намного реже, чем в случае использования ближайших аналогов. Эта разница достаточно хорошо ощутима, несмотря на то что мы снизили долю ошибок всего на 1,4%.

Важно отметить, что с точки зрения сохранности сигнала предложенный вариант более эффективен, чем активная работа с методами шумоподавления. Дело в том, что при их использовании из записи, как правило, вырезаются большие частотные сегменты, на которых был записан посторонний звук, или присутствуют помехи. А такая коррекция не способствует высокому качеству финальной дорожки.

Владимир Ульянов отмечает, что новая разработка может применяться в большом диапазоне технических устройств, обеспечивая им точную настройку микрофонов, которая особенно важна в зашумленных помещениях.

— Когда мы говорим о системах, которые претендуют на выход в серию, даже небольшое (в пределах 1–2%) улучшение их работы по отношению к параметрам ближайших аналогов может увеличить качество и популярность устройств среди потребителей. Вместе с тем, помимо разработки систем локализации источников звука, я призываю не забывать о совершенствовании методов его обработки. Например, весьма вероятно, что среди требований к технике следующих поколений будет умение распознавать речь с различными акцентами и корректировать машинное восприятие голоса, когда он подвергается естественным изменениям — в частности, при простуде, — добавил эксперт.

Разработчики компании Lexy пояснили, что для сравнительных испытаний они использовали стандартное устройство с одним микрофоном, которое широко используется в современных мобильных телефонах — именно оно выдавало на 1,4% больше ошибок при распознавании голоса, чем новая система.

Однако руководитель отдела распознавания речи группы компаний ЦРТ Александр Затворницкий скептически относится к новой разработке.

— Снижение доли ошибок на 1,4% — это интересный результат, однако он не столь показателен в отрыве от абсолютных цифр, — считает Александр Затворницкий. — Дело в том, что если с помощью системы Lexy можно улучшить точность продвинутой системы, работающей с точностью 95%, до уровня в 96,4%, то мы действительно имеем дело с большим прорывом. Если же улучшать пытались работу устройства начального уровня, обычная конфигурация которого способна на 50-процентное распознавание, то заявленный результат уже нельзя назвать впечатляющим.

Битва за градусы

Главная же отличительная особенность новой российской системы локализации звуковых источников состоит в применении технологий искусственного интеллекта.

— Для того чтобы увеличить точность определения местоположения источников звука, мы использовали нейронные сети, с помощью которых подбирается математический аппарат для наилучшей обработки сигнала в каждом конкретном случае. Согласно результатам проведенного тестирования, система справляется со своей задачей намного лучше аналогичных вариантов, которые работают только с теми математическими функциями, которые были заранее заложены в них людьми, — отметил Дмитрий Суворов. — Благодаря применению нейронных сетей созданная нами технология позволяет проводить локализацию звуковых источников с точностью до 10 градусов, тогда как погрешность всех других решений составляет 15 и более градусов.

По словам ведущего научного сотрудника Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» РАН Владимира Чучупала, предложенная система может стать важным этапом в развитии голосовых помощников, поскольку она позволяет существенно улучшить соотношение сигнал-шум в записи.

— Я считаю, что новая технология способна эффективно бороться с такими помехами, как голоса других дикторов и реверберации от стен помещения. Таким образом, ее внедрение — это верный путь к улучшению качества работы устройств, — отметил эксперт.

Для личного пользования

Система локализации звуковых источников в первую очередь рассчитана на работу в устройствах, предназначенных для личного пользования. Если же говорить о современных биометрических системах, которые всё активнее используются финансовыми организациями для подтверждения личности клиента, то она вряд ли найдет в них применение.

— Использование разработки компании Lexy для биометрического распознавания посетителей (например, в банковских отделениях) маловероятно, поскольку именно под эти задачи есть более простые варианты. В частности, для осуществления данной функции сейчас применяются системы визуальной оценки изображения и видеокамеры, — отметил Владимир Ульянов.

В настоящее время новая система локализации источников звука используется несколькими компаниями — разработчиками устройств, причем некоторые из них уже создали работающие прототипы и готовятся к первым продажам. В перспективе разработка Lexy также будет использоваться в новой российской программно-аппаратной платформе SOVA, над которой работает компания «Нейросети Ашманова». Она представляет собой готовое технологическое решение, включающее все элементы, необходимые для быстрого создания и внедрения системы речевого управления практически в любое устройство. Релиз версии SOVA для персональных компьютеров запланирован на III квартал 2019 года.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Различные типы микрофонов и когда их использовать

Мы можем получать доход от продуктов, доступных на этой странице, и участвовать в партнерских программах. Узнать больше ›

В настоящее время существует так много типов микрофонов, из которых можно выбирать. Аудиокомпании производят микрофоны для записи музыки, микрофоны для подкастов, игровые микрофоны и многое другое. Не говоря уже о встроенных микрофонах в наушниках, веб-камерах и динамиках. Чтобы выбрать правильный микрофон для правильной задачи, полезно понимать характеристики и поведение различных типов микрофонов.

Что такое микрофон?

Микрофоны улавливают звуковые волны в воздухе и преобразуют их в идентичные электрические сигналы. Чтобы воспроизвести исходный звук, вы можете отправить сигналы с выхода микрофона на микшер или аудиоинтерфейс для записи или на студийные мониторы (или наушники для микширования), которые преобразуют их обратно в звуковые волны. Но чтобы получить что-то хорошее от вашего динамика, вы должны убедиться, что вы получаете что-то хорошее с самого начала. Итак, вот наше руководство о том, чего ожидать от разных микрофонов.

Каждый из трех основных типов микрофонов — динамические микрофоны, конденсаторные микрофоны и ленточные микрофоны — имеют разные методы преобразования звука в электрические сигналы.

Однако все три имеют одинаковую конструкцию ядра. Капсула, которую иногда называют перегородкой, улавливает звук и преобразует его в электрическую энергию. Внутри капсулы находится диафрагма, тонкая мембрана, которая вибрирует при контакте со звуковыми волнами, инициируя процесс преобразования.

Идеальные типы микрофонов для данной ситуации напрямую улавливают предполагаемый источник звука, например ваш голос или музыкальный инструмент, не улавливая никаких других близлежащих звуков. Например, певице на сцене нужен микрофон, который улавливает ее голос, сводя к минимуму шум инструментов в ее оркестре. (Звук из других непредусмотренных источников, улавливаемый микрофоном, называется «просачиванием» или «утечкой».)

Типы микрофонов записывают по-разному?

Одной из наиболее важных характеристик любого микрофона является его диаграмма направленности или направление (направления), с которого микрофон улавливает звук. Некоторые микрофоны могут улавливать звук только прямо перед собой, другие могут улавливать звук с любого направления.

Три наиболее распространенные диаграммы направленности: кардиоидная, всенаправленная и двунаправленная (так называемая «восьмерка»).

Кардиоидные микрофоны однонаправленные. Они улавливают значительно больше звука спереди капсюля, чем сзади и по бокам. Название «кардиоида» происходит от сердцевидной формы, которую вы видите на диаграмме его диаграммы направленности.

Кардиоидная («полярная») диаграмма направленности. Galak76

Большинство потребительских и любительских однонаправленных микрофонов имеют по крайней мере одну из трех кардиоидных диаграмм направленности.

Суперкардиоидные микрофоны более сфокусированы на передней части, чем кардиоидные, но имеют небольшой лепесток, который поднимается сзади, но на гораздо более низком уровне.

Гиперкардиоидные микрофоны предотвращают проникновение звука по бокам, но улавливают немного больше шума непосредственно позади капсюля. Инженеры часто выбирают гиперкардиоидные или суперкардиоидные микрофоны, когда даже кардиоидный микрофон получает слишком много помех от других источников.

Если довести это до логического предела, микрофон-пушка, такой как Sennheiser MKE 400 за 199 долларов, улавливает звуки только прямо перед собой и только на расстоянии. Микрофоны типа «пушка» имеют лепестковую диаграмму направленности, модифицированную версию гиперкардиоиды или суперкардиоиды. Вы часто будете видеть их установленными на высококачественных видеокамерах.

Если вас не волнует окружающий шум, вы можете использовать всенаправленный микрофон, который улавливает одинаково со всех сторон. Они отлично подходят для ситуаций, когда вы хотите записывать источники более чем с одной стороны микрофона. Если вы когда-нибудь видели, как несколько певцов собрались вокруг одного микрофона, скорее всего, они использовали один из них.

Всенаправленная («полярная») диаграмма направленности. Galak76

Всенаправленный микрофон лучше всего использовать в условиях студии звукозаписи, где вы можете контролировать окружающий шум, или в ситуации, когда вы хотите записывать все, что вас окружает. Представьте себе запись акустической гитары в соборе, и вы хотели, чтобы акустика помещения была частью записи.

Наконец, двунаправленные микрофоны улавливают одинаково с обеих сторон капсюля, но подавляют звук, исходящий спереди. Это делает их полезными в студии для ситуаций ансамблевого микрофонирования, когда вы хотите записать, скажем, фонового певца по обе стороны от микрофона, но свести к минимуму просачивание от инструмента, расположенного перед ним.

Двунаправленный («полярный») шаблон срабатывания. Galak76

Имеет ли значение то, что внутри микрофона?

В различных микрофонах — динамических, конденсаторных и ленточных — применяются различные технологии преобразования звуковых волн в электрические сигналы.

Динамические микрофоны , такие как beyerdynamic M70 Pro X за 189 долларов или Samson Q9U за 99 долларов, используют электромагнитную индукцию для преобразования звуковых волн в электрический сигнал. Внутри капсулы находится майларовая диафрагма с прикрепленной к ней проводящей катушкой. Когда звуковые волны вибрируют диафрагму, она перемещает катушку в магнитном поле, создавая переменное напряжение. В результате динамики иногда называют динамическими микрофонами с подвижной катушкой.

Прочные и универсальные. Динамические микрофоны менее склонны к перегрузке и искажениям, чем конденсаторные микрофоны, при захвате источников с высоким уровнем звукового давления, таких как ударные, гитарные усилители, духовые и вокал. Их капсюли, как правило, менее деликатны, чем конденсаторные микрофоны, что делает их хорошо подходящими в качестве ручных вокальных микрофонов для живых выступлений.

Они также имеют более низкую чувствительность, чем конденсаторные микрофоны, и для их работы требуются более высокие уровни звукового давления (SPL), то есть более громкие источники.

Shure SM58 — это стандартный портативный динамический вокальный микрофон для живых выступлений.

Конденсаторные микрофоны , такие как beyerdynamic M90 Pro X за 239 долларов или Neat Microphones King Bee II за 169 долларов, используют электростатическую технологию. В наиболее распространенной конструкции подвижная металлическая диафрагма прикреплена к неподвижной металлической пластине, и обе заряжаются, и к ним прикреплены электроды. Когда звуковые волны достигают диафрагмы, она изменяет расстояние между собой и пластиной, создавая так называемую емкость и приводя к небольшим изменениям напряжения, которые имитируют исходную волну. (Забавный факт: конденсаторные микрофоны иногда называют «конденсаторными микрофонами», особенно в Великобритании.)

Для зарядки конденсаторного микрофона обычно требуется внешний источник питания. Обычно они получают свой заряд, называемый «фантомным питанием», от микшера или аудиоинтерфейса.

Из трех типов конструкций микрофонов конденсаторные обычно обеспечивают наилучшее воспроизведение высокочастотного звука, что делает их наиболее распространенным выбором для записи нюансов голоса. Их высокий отклик также позволяет им лучше воспроизводить переходные процессы, пики в начале звуковой волны. Ручная перкуссия, такая как шейкер и бубен, и акустическая гитара также выигрывают от точного воспроизведения транзиентов.

Конденсаторные микрофоны делятся на две основные категории: с большой диафрагмой и с маленькой диафрагмой. Микрофоны с большой диафрагмой обычно определяются как имеющие диафрагму размером 1 дюйм или больше. Как правило, конденсаторные микрофоны с большой диафрагмой имеют более сбалансированную частотную характеристику и лучше всего подходят для записи голоса. Конденсаторные конденсаторы с маленькой диафрагмой имеют наилучший отклик на высоких частотах и ​​предпочтительнее для записи инструментов.

Многие конденсаторные микрофоны с большой диафрагмой имеют несколько диаграмм направленности, поэтому вы можете переключаться между кардиоидной, всенаправленной и двунаправленной. Некоторые даже позволяют настраивать диаграмму направленности для точной настройки фокуса.

Warm Audio WA-47 — это ламповый конденсаторный микрофон с широкой диафрагмой и несколькими диаграммами направленности.

Ленточные микрофоны технически представляют собой форму динамического микрофона, но обычно рассматриваются как отдельная конструкция, поскольку они работают и звучат совсем иначе, чем их традиционные аналоги. Ленточная конструкция включает удлиненную прямоугольную диафрагму из тонкого алюминия с магнитами на обоих концах. Когда звуковые волны попадают на него, он вибрирует, создавая электрический заряд. Большинство ленточных микрофонов имеют двунаправленную (рис. 8) диаграмму направленности.

Отличный ленточный микрофон обеспечивает наиболее естественное воспроизведение звука. Его частотный диапазон максимально приближен к человеческому слуху, поэтому звук не такой яркий, как на конденсаторных или динамиках, но вокал и инструменты звучат очень чисто и естественно. Ленточные микрофоны в основном используются в студиях звукозаписи, где вы можете получить идеальное позиционирование и защитить их, поскольку они, как правило, более деликатны, чем другие типы.

Royer R-121 — популярный ленточный микрофон.

Что такое эффект близости?

Еще одна важная концепция, которую вы должны знать о некоторых микрофонах, – это эффект близости, присутствующий во всех типах микрофонов, кроме микрофонов со всенаправленными диаграммами направленности. Это проявляется в увеличении низкочастотного отклика по мере приближения микрофона к источнику. Если вы когда-нибудь замечали, насколько глубже звучит ваш голос, когда вы подносите микрофон прямо ко рту, вы испытываете эффект близости.

Эффект наиболее заметен в источниках с большим количеством низкочастотного контента, например мужских голосов. Радиоведущие уже давно используют эффект близости, чтобы их голоса звучали громче и авторитетнее.

Хотя вы можете использовать эффект близости, чтобы сгущать или углублять звук источника, вы должны быть осторожны, чтобы не добавить слишком много низкочастотной информации. Одна из причин, по которой певцы используют поп-экраны перед микрофонами в студии, заключается в том, что акцентированные низкие частоты из-за эффекта близости означают, что микрофон улавливает больше взрывных звуков (взрывные согласные звуки, такие как «P» и «B»).

Эффект близости также может быть проблематичным, если вы поместите микрофон близко к резонатору акустической гитары, направив его прямо на него. Вот откуда исходит большая часть басов гитары, а эффект близости еще больше преувеличивает их. Иногда, если вам нужен звук звуковой дыры, вы можете использовать всенаправленный микрофон, потому что он не проявляет эффекта близости.

Как выбрать один из типов микрофонов

При выборе из множества типов микрофонов самый важный вопрос, который следует задать себе: «Для чего он мне нужен?»

Если вы ищете лучший микрофон для подкастов и хотите записывать только свой голос, вероятно, лучшим выбором будет конденсаторный микрофон с большой диафрагмой, поскольку он превосходно воспроизводит вокал. Вам не понадобятся несколько полярных диаграмм, только кардиоидная. Вы можете подумать о конденсаторном USB-микрофоне, например, за 129 долларов.Blue Yeti или Yeti X за 169 долларов — для записи подкаста, если у вас нет аудиоинтерфейса. Преимущество USB-микрофона заключается в том, что вы можете подключить такой микрофон прямо к совместимому порту на вашем компьютере без какого-либо дополнительного оборудования.

Однако, если вы ищете универсальный студийный микрофон для записи — что-то вроде Shure SM7B за 499 долларов, отличного микрофона для записи вокала, или его прямого конкурента Universal Audio SD-1 за 299 долларов — вы предположительно будет использовать аудиоинтерфейс. Следовательно, конденсаторный XLR-микрофон с большой диафрагмой и несколькими диаграммами направленности, вероятно, является лучшим выбором из-за его качества и универсальности. Но предположим, что вы ищете микрофон исключительно для записи акустических инструментов. В этом случае вы, возможно, захотите рассмотреть модель с маленькой диафрагмой, которая, вероятно, даст вам превосходную высокочастотную и переходную характеристику.

Вы не ошибетесь, выбрав кардиоидный динамический микрофон для живого вокала. Это практически универсальный выбор звукорежиссеров по всему миру. Если вам нравится перемещаться по сцене во время выступления, вы можете подумать о беспроводном микрофоне, который будет включать в себя приемник в дополнение к микрофону.

Не можете решиться? Townsend Labs Sphere L22 — это комбинация конденсаторного микрофона и программного обеспечения, которая имитирует и расширяет возможности некоторых из самых известных винтажных микрофонов за небольшую часть стоимости.9, это было бы «одним из моих первых вложений, если бы я создавал студию и записывал коллекцию оборудования с нуля».

Клише «вы получаете то, за что платите» особенно верно в отношении типов микрофонов. Независимо от того, подключаете ли вы его к аудиоинтерфейсу, микшеру или компьютеру через USB, микрофон является наиболее важным компонентом в цепи передачи сигнала. Если он не обеспечивает достоверного воспроизведения источника, все остальное оборудование не имеет значения. Когда вы собираете необходимое оборудование для своей домашней студии звукозаписи, стоит протестировать различные микрофоны, чтобы найти подходящий для вашего конкретного проекта, а затем купить лучший микрофон, который вы можете себе позволить.

10 типов микрофонов | Как работает

«»

Существует множество различных типов микрофонов. Смотрите больше фотографий аудиотехники. Джон Файнгерш / Getty Images

Звук — удивительная вещь. Все различные звуки, которые мы слышим, вызваны незначительными перепадами давления в окружающем нас воздухе. Самое замечательное в этом то, что воздух так хорошо и точно передает эти изменения давления на относительно большие расстояния.

Если вы читали «Как работают компакт-диски», вы узнали о самом первом микрофоне. Это была металлическая диафрагма, прикрепленная к игле, и эта игла царапала рисунок на куске металлической фольги. Перепады давления в воздухе, которые возникали, когда кто-то говорил в сторону диафрагмы, двигали диафрагму, которая двигала иглу, что затем фиксировалось на фольге. Когда позже игла снова прошлась по фольге, вибрации, царапанные на фольге, затем двигали диафрагму и воссоздавали звук. Тот факт, что эта чисто механическая система работает, показывает, какой энергией могут обладать колебания воздуха.

Реклама

Все современные микрофоны пытаются делать то же самое, что и оригинальные, но делают это электронными средствами, а не механическими. Микрофон хочет улавливать волны переменного давления в воздухе и преобразовывать их в различные электрические сигналы. Существует несколько различных технологий, обычно используемых для выполнения этого преобразования. Взгляните на следующую страницу, чтобы узнать больше о различных типах микрофонов, включая один из первых, изобретенных Александром Грэмом Беллом.

Содержимое

1. Жидкостный микрофон
2. Углеродный микрофон
3. Волоконно-оптический микрофон
4. Динамический микрофон
5. Электретный микрофон
6. Ленточный микрофон
7. Лазерный микрофон
8. Конденсаторный микрофон
9. Микроэлектромеханический микрофон
10. Хрустальный микрофон

10: жидкостный микрофон

Жидкостные микрофоны, изобретенные Александром Грэмом Беллом и Томасом Уотсоном, были одними из первых разработанных работающих микрофонов и были предшественниками того, что позже стало конденсаторным микрофоном. В ранних жидкостных микрофонах использовалась металлическая чашка, наполненная водой и серной кислотой. Диафрагму помещали на чашку с иглой на приемной стороне диафрагмы. Звуковые волны заставили бы иглу двигаться в воде. К игле подавался небольшой электрический ток, который модулировался звуковыми колебаниями. Жидкостный микрофон никогда не был особенно функциональным устройством, но он представляет собой отличный научный эксперимент

Реклама

9: Углеродный микрофон

В старейшем и простейшем микрофоне используется угольная пыль. Эта технология использовалась в первых телефонах и до сих пор используется в некоторых телефонах. Угольная пыль имеет с одной стороны тонкую металлическую или пластиковую диафрагму. Попадая на диафрагму, звуковые волны сжимают угольную пыль, что изменяет ее сопротивление. При пропускании тока через углерод изменение сопротивления изменяет величину протекающего тока. Они до сих пор используются в горнодобывающей и химической промышленности, поскольку более высокое напряжение в сети может привести к взрыву.

Реклама

8: Волоконно-оптический микрофон

Волоконно-оптические системы, в которых для передачи информации используются сверхтонкие стеклянные нити вместо традиционных металлических проводов, в последние годы произвели революцию в области телекоммуникаций, включая технологию микрофонов. Так в чем же дело? В отличие от обычных микрофонов, которые часто бывают большими и посылают электрический сигнал, оптоволоконные микрофоны могут быть очень маленькими, и их можно использовать в средах, чувствительных к электричеству. Они также могут быть изготовлены без использования металла, что делает их очень полезными в приложениях магнитно-резонансной томографии (МРТ) и других ситуациях, когда возникают радиочастотные помехи [источник: Fibersound Audio].

Реклама

7: Динамический микрофон

Динамический микрофон использует электромагнитные эффекты. Когда магнит движется мимо провода (или витка провода), магнит вызывает протекание тока в проводе. В динамическом микрофоне диафрагма перемещает либо магнит, либо катушку, когда звуковые волны попадают на диафрагму, и движение создает небольшой ток. Этот тип лучше всего размещать рядом с вокалистом или инструментом и обычно не улавливает звук на расстоянии более фута.

Современный динамический микрофон — это то, что большинство людей, вероятно, представляют себе, когда думают о микрофоне, с тонким трубчатым корпусом и круглой записывающей головкой наверху. Их очень часто можно увидеть на концертах живой музыки и в караоке, потому что они сочетают в себе надежность, портативность и качество звука.

Реклама

htm»>

6: электретный микрофон

Электретные микрофоны являются одними из наиболее широко используемых микрофонов на Земле. Поскольку они дешевы и относительно просты, электретные микрофоны используются в сотовых телефонах, компьютерах и гарнитурах громкой связи. Электретный микрофон представляет собой тип конденсаторного микрофона, в котором внешний заряд заменен электретным материалом, который по определению находится в постоянном состоянии электрической поляризации. Они также полезны в производстве документальных фильмов и новостей в качестве крошечных «нагрудных» микрофонов, которые можно незаметно разместить на одежде интервьюируемого [источник: BeStar Acoustic Components].

Реклама

5: Ленточный микрофон

В ленточном микрофоне тонкая лента — обычно из алюминия, дюралюминия или нанопленки — подвешена в магнитном поле. Звуковые волны перемещают ленту, что изменяет ток, протекающий через нее. Ленточные микрофоны являются двунаправленными, что означает, что они улавливают звуки с обеих сторон микрофона.

RCA PB-31 был одним из первых ленточных микрофонов. Он был выпущен в 1931 году и изменил индустрию аудио и вещания, поскольку установил новый стандарт четкости звука. Несколько других производителей микрофонов выпустили аналогичные модели, в том числе BBC-Marconi Type A и ST&C Coles 4038.

Advertisement

Эти микрофоны вышли из моды после первых дней радио, и их узурпировали динамические и конденсаторные модели, потому что ситцевая лента внутри делала их чрезвычайно хрупкими. Одному из них может легко потребоваться ремонт после одного неудачного удара техника. Современные звуковые студии все еще иногда используют ленточные микрофоны, когда хотят записать трек с аутентичным «винтажным» звуком.

4: лазерный микрофон

Лазерный микрофон улавливает колебания плоскости, например оконного стекла, и передает сигнал обратно на фотодетектор, который преобразует отраженный лазерный луч в звуковой сигнал. Когда звук попадает в оконное стекло, оно изгибается и вызывает искривление лазерного луча, что можно преобразовать в звук с помощью фотоэлемента. В последние годы ученые разрабатывают новый тип лазерного микрофона, который работает путем пропускания дыма через лазерный луч, направленный на фотоэлемент, который затем преобразуется в звуковой сигнал. Этот тип не подходит для обычной звукозаписи, такой как музыка, но отлично подходит для шпионажа, так как лазер может тайно отслеживать звук на очень больших расстояниях.

Реклама

3: Конденсаторный микрофон

Конденсаторный микрофон представляет собой конденсатор, одна пластина которого движется в ответ на звуковые волны. Движение изменяет напряжение на конденсаторе, и эти изменения усиливаются, создавая измеримый сигнал. Конденсаторным микрофонам обычно требуется небольшая батарея для подачи напряжения на конденсатор. Многие современные конденсаторные микрофоны потребительского класса также могут получать питание от USB-подключения к компьютеру.

Конденсаторные микрофоны часто используются в студиях звукозаписи. Существует две разновидности конденсаторных микрофонов: с большой диафрагмой и с малой диафрагмой. Устройства с большой диафрагмой популярны для вокала и инструментов с большим количеством басов или средних частот. В то время как микрофоны с маленькой диафрагмой более компактны и улавливают более высокие частоты, такие как струнные инструменты или тарелки.

Реклама

2: микроэлектромеханический микрофон

Микроэлектромеханический микрофон (сокращенно MEMS) представляет собой эволюцию электретной конструкции и начинает заменять его в некоторых сотовых телефонах и гарнитурах. Микрофон MEMS можно сделать еще меньше, чем электретный, всего несколько миллиметров в ширину. Внутри этого крошечного пространства находится микрочип, содержащий механическую звуковую диафрагму, конденсатор для передачи звука, собранного в виде электрического тока, усилитель для усиления сигнала этого тока и цифровой преобразователь для преобразования его в аудиоданные, которые могут использоваться смартфонами и компьютерами.

Реклама

1: Хрустальный микрофон

Некоторые кристаллы меняют свои электрические свойства по мере изменения формы (см. «Как работают кварцевые часы», где приведен пример этого явления). Прикрепив диафрагму к кристаллу, кристалл будет создавать сигнал, когда звуковые волны попадают на диафрагму. Эти микрофоны были очень дешевы в производстве, поэтому на протяжении всего 20-го века находили применение в недорогих приложениях. Однако качество их звука оставляло желать лучшего, поэтому их заменили современными конденсаторными и динамическими микрофонами. В настоящее время кварцевые микрофоны используются в основном для мониторинга, а также для автомобильных передатчиков и датчиков.

Как видите, практически все мыслимые технологии использовались для преобразования звуковых волн в электрические сигналы. Единственное, что у них общего, — это диафрагма, которая собирает звуковые волны и создает движение в любой технологии, используемой для создания сигнала.

Первоначально опубликовано: 1 апреля 2000 г.

Много дополнительной информации

Связанные статьи

Источники

• AudioTechnica «Краткое руководство по микрофонам» (22 августа 2021 г.)
• https://www.audio-technica.com/en-us/support/a-brief-guide-to-microphones-what-a-microphone-does/#конденсаторные микрофоны
• Акустические компоненты BeStar. «Электретные конденсаторные микрофоны». (30 ноября 2011 г.) https://web.archive.org/web/20110326020215/http://www.bestartech.com/base_mount.html
• Брионес, Александр. «Различные типы микрофонов и их использование» (22 августа 2021 г.) 2021) http://web.mit.edu/6.101/www/s2017/projects/jalverio_Project_Final_Report.pdf
• Аудиоволокно. «Волоконно-оптический микрофон Fibersound». (30 ноября 2011 г.) https://web.archive.org/web/20100219072726/http://www.fibersound.com/fiberopticmicrophone. html
• Хан, Майкл. «Ленточные микрофоны: как разогреть цифровые записи» (22 августа 2021 г.)
• Хан, Майкл. «Ленточные микрофоны: как разогреть цифровые записи» (22 августа 2021 г.)
  https://blog.landr.com/ribbon-mics/
• Хан, Майкл. «Типы микрофонов: как правильно выбрать микрофон для вашего звука» (22 августа 2021 г.) https://blog.landr.com/microphone-types/
• Кенш, Сэм. «Что такое петличный микрофон и как он работает?» (22 августа 2021 г.) https://www.studiobinder.com/blog/what-is-a-lavalier-microphone-definition/
• Мой новый микрофон «Что такое микрофон MEMS?» (22 августа 2021 г.)
• Мой новый микрофон «Что такое МЭМС-микрофон?» (22 августа 2021 г.)
  https://mynewmicrophone.com/what-is-a-mems-micro-electro-mechanical-systems-microphone/
• Teach Me Audio «Динамический микрофон» (22 августа 2021 г.)
• Teach Me Audio «Динамический микрофон» (22 августа 2021 г.)
  https://www.teachmeaudio.com/recording/microphones/dynamic-microphone/
• Университет Джорджии «Пьезоэлектрический/кристаллический микрофон» (22 августа 2021 г.