Shure часто спрашивают: "Как далеко мой микрофон заберёт звук?" Или "Какой микрофон имеет наилучшую дальность работы?" Оба вопроса основаны на неправильном понимании того, как работают микрофоны. В этой заметке мы попытаемся развенчать миф о дальности микрофона.
Миф: микрофон "добивает" до источника, чтобы захватить звук.
Факт: Термометр может измерять температуру только на своем месте (в определённой точке) - точно так же микрофон может реагировать только на звуковые волны, которые перемещаются к его диафрагме. Он не может "вытянуться" и захватить звуковую волну на расстоянии. Микрофон измеряет локальные быстрые изменения давления воздуха и преобразует эти данные в электрический сигнал, который и отражает эти изменения. Эти быстрые изменения давления воздуха воспринимаются как звук, если они находятся в диапазоне слышимости – частоты от 20 до 20000 Гц. Микрофон воспринимает только те звуковые волны, которые достигают его. Кроме того, микрофон не перестает работать на определенном расстоянии от источника звука. Если звуковая волна обладает достаточной энергией, чтобы достичь микрофона, то микрофон будет выдавать выходной сигнал, пропорциональный по силе звуковой волне.
Миф: направленный микрофон усиливает звуковые волны, которые приближаются спереди.
Факт: Направленный микрофон просто «отклоняет» звуки с направлений, отличных от передних. Всенаправленный микрофон "слышит" одинаково хорошо во всех направлениях. Он не отклоняет звук, так как он нечувствителен к направлению проходящей звуковой волны. Однонаправленный микрофон хорошо слышит в определенных направлениях и не очень хорошо в других. Например, кардиоидный микрофон не отклоняет звуковые волны, которые приближаются спереди; слегка "глухой" к звукам, доносящимся слева или справа; и очень «глух» к звукам, доносящимся сзади. Поэтому нам кажется, что кардиоидный микрофон усиливает звуковые волны спереди, но на самом деле он просто гораздо менее чувствительный к звуковым волнам слева, справа и сзади.
Миф: Микрофон имеет характеристики дальности, которые могут быть измерены в футах или метрах.
Факт: Эффективность микрофона на разных расстояниях в первую очередь зависит от уровня фонового шума. Давайте посмотрим пример. Для фильма о природе вы хотите записать зов волка в сибирской тайге. Условия записи превосходны. Там нет ветра, а ближайший город находится в сотнях километрах. В вашем арсенале используется современный цифровой рекордер с тихим микрофонным предусилителем. Ваш микрофон - всенаправленный динамический. Вы замечаете волка примерно в пятистах метрах и запускаете рекордер. Волк воет в течение двух минут, и вы получаете фантастическую запись. [Если вы верите в дальность действия микрофона, то дальность действия вашего микрофона составляет не менее 500 м.] На следующей неделе вы возвращаетесь в Москву. Волк убегает из зоопарка на Таганской, едет на метро в центр и воет на Тверской улице в пятиста метрах от вашей студии. Вы сразу же включаете свой цифровой рекордер и вешаете тот же всенаправленный микрофон за окном, чтобы записать волка, но, к вашему большому удивлению, всё, что вы слышите на записи – это шум транспорта и ветра. Волка не слышно, хотя вы видели в бинокль, как он завывал. Изменились ли характеристики микрофона? Нет, изменились только условия окружающего шума.
Миф: Принцип действия микрофона-пушки похож на работу зум-объектива камеры.
Факт: Использование пушки скорее похоже на фотографирование с объективом, обёрнутым картонной трубкой (или с применением бленды). Сфотографированное изображение не приближается, но нежелательные элементы изображения по бокам уменьшаются или удаляются. Нам кажется, что пушка приближает желаемый источник звука, потому что нежелательные звуки сбоку и сзади ослаблены. Здесь очень хочется сравнить звук со светом, но это не совсем правильно. Световые и звуковые волны имеют сходства, но гораздо больше различий. Самое важное различие заключается в длине волны. Длина волны света измеряется в миллионных долях сантиметра. Длина волны звука измеряется в сантиметрах, дециметрах и метрах. Чтобы зум-объектив был эффективным, его диаметр должен быть в сотни тысяч раз больше длины волны. Типичный зум-объектив камеры составляет около 8 см в диаметре. Но "зум-объектив" для звуковых волн (использующий такое же соотношение) должен был бы иметь диаметр в десятки и даже сотни километров! Существует акустическое устройство, называемое параболическим отражателем, которое можно комбинировать с микрофоном для удалённого считывания звука. Тем не менее, он будет ограничен нежелательным окружающим шумом. Чтобы быть эффективным на низких частотах, параболический отражатель должен иметь диаметр около двух метров. Именно чрезвычайно длинные волны делают звук таким сложным для контроля, манипулирования и фокусировки.