Microfoon
Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Een microfoon (Grieks: mikros, phonos ofwel klein geluid) is een elektromechanisch onderdeel dat geluid omzet in een elektrisch signaal.
Inhoud |
[bewerk] Inleiding
Geluid bestaat uit luchtdrukvariaties die zich in een golvende beweging door de lucht voortbewegen. In plaats van een geluidsgolf of van geluidstrilling spreekt men ook wel van een akoestisch signaal. Een microfoon zet een akoestisch signaal om naar een elektrisch signaal in twee stappen. Eerst wordt het akoestische signaal opgenomen door een membraan dat meetrilt met de geluidsgolf. De trilling van het membraan wordt vervolgens omgezet in elektrische spanningsvariaties die met de trilling van het membraan overeenkomen. Hoe dat gebeurt is afhankelijk van het type microfoon. Des te beter de overeenkomst is tussen het oorspronkelijke akoestische signaal en het resulterende elektrische signaal, des te beter de microfoon is.
De signaalgrootte van een dynamische microfoon is ongeveer enkele millivolt.
Bij te harde geluiden kan een microfoon de geluidsdruk niet aan, en geeft een vervormd signaal af. Bij de meeste microfoons wordt daarvoor een getal in decibel gegeven waarbij de microfoon nog niet vervormt. De Engelse term "Sound Pressure Level" (SPL) geeft de maximale geluidsdruk aan.
Wanneer iemand in een microfoon spreekt, dan komt er onbedoeld bij plofklanken ook uitgeblazen lucht mee. Dat geeft een hard klapperend wind-geluid op de microfoon. Microfoons, en vooral electretmicrofoons zijn daar erg gevoelig voor. Door gebruik te maken van een plopkapje wordt dat voorkomen. Een plopkapje is meestal een omhulsel van schuim (bijvoorbeeld polyetherschuim). Het kan ook buiten gebruikt worden, bij wind. In een studio gebruikt men ook wel een schermpje tussen de microfoon en de spreker.
Als het geluid van een microfoon uit een luidspreker klinkt dat vervolgens weer door de microfoon wordt opgepikt, dan spreekt men van rondzingen. Dat kan een hoge fluittoon zijn als er nauwelijks vertraging is, maar het kan ook een hinderlijke echo zijn, als bijvoorbeeld via een telefoon- of radioverbinding het geluid met een vertraging de microfoon bereikt. Bij communicatieverbindingen wordt soms de microfoon uitgezet op het moment dat de ander iets zegt. De verbinding is dan een half-duplex verbinding geworden.
[bewerk] Soorten microfoons naar omzettingsprincipe
[bewerk] Microfoons met een membraan
De meeste microfoons hebben een membraan dat meetrilt met de geluidsgolven die zich door de lucht voortplanten. De beweging van het membraan wordt vervolgens in een elektrische spanning omgezet.
- elektromagnetisch:
- dynamische microfoon.
- bandmicrofoon, een strook metaalfolie (aluminium) tussen een magneet wekt een spanning op.
- luidspreker, een luidspreker kan dienst doen als microfoon. Dit wordt soms bij intercoms gebruikt.
- elektrostatische (door gebruik te maken van de capaciteitsvariaties):
- condensatormicrofoon, een microfoon op het principe van een veranderende capaciteit. Deze microfoons hebben doorgaans een voorspanning nodig die veelal geleverd wordt middels fantoomvoeding.
- elektretmicrofoon, ook wel "elektreet microfoon" of "elektret condenser microphone" genoemd, een kleine condensatormicrofoon met ingebouwde versterker, die een voedingsspanning nodig heeft (vaak door een batterij geleverd).
- elektrische weerstandsvariaties
- koolmicrofoon: los tegen elkaar liggende koolstofkorrels worden door het geluid meer of minder samengedrukt waardoor de elektrische weerstand verandert.
- Vloeistofmicrofoon. Rond 1900 bestonden er vloeistofmicrofoons. O.a. door Alexander Graham Bell is de vloeistofmicrofoon verbeterd, maar de microfoon kon niet tegen de koolstofmicrofoon op. De vloeistofmicrofoon bestond uit een metalen potje met een enigszins geleidende vloeistof met in het midden een metalen buisje of een naald. Bovenop de naald staat een soort toeter waarin gesproken werd. De onderkant van die toeter bestaat uit een membraan waaraan de naald verbonden is. Door geluid komt de naald in trilling en gaat daardoor iets dieper of iets minder diep in de vloeistof. Daardoor kon een weerstandsverandering tussen de naald en de buitenkant van het metalen potje gemeten worden.
- kristalmicrofoon, ook wel keramische microfoon, piëzo-microfoon of piëzo-element genoemd.
- lasermicrofoon
[bewerk] Microfoons zonder membraan
Een membraanloze microfoon zou in principe beter kunnen zijn, omdat er geen membraan nodig is dat vervorming kan geven. In werkelijkheid bestaan er maar weinig natuurkundige methoden om geluidstrillingen zonder membraan naar een elektrische spanning om te zetten.
Op dit moment bestaat er een membraanloze microfoon die vooral voor metingen wordt gebruikt. Het bestaat uit een element dat de luchtverplaatsing meet door de temperatuurdaling te meten van twee verwarmde minuscule draadjes.
[bewerk] Indeling naar gebruiksdoel
- Zangmicrofoon. Als (in de hand gehouden) zangmicrofoon wordt veelal een robuuste dynamische microfoon toegepast. Hoewel een condensatormicrofoon doorgaans betere resultaten geeft is de veel grotere kwetsbaarheid een probleem. Bij een zangmicrofoon wordt vaak het proximity-effect ('close talking') ingezet om de klankkleur 'warmer' te maken in zachte passages.
- Handmicrofoon. Een microfoon die in de hand gehouden wordt. Een Lipmicrofoon is een voor reportage bedoelde variant.
- Studiomicrofoon. Een studiomicrofoon is vaak een condensatormicrofoon. Het geluid klinkt helderder dan met een dynamische microfoon.
- Contactmicrofoon. Een contactmicrofoon wordt direct tegen een muziekinstrument gemonteerd. De goedkope kristalmicrofoon wordt hiervoor soms gebruikt. Voor betere resultaten worden daarvoor elektretmicrofoons toegpast.
- Meetmicrofoon, een microfoon met een vlakke frequentiekarakterestiek en bijvoorbeeld gebruikt kan worden om luidsprekers mee te testen.
- Een 'pressure zone microphone' (PZM) of een 'boundary effect' microfoon of een 'grensvlakmicrofoon' gebruiken een plat vlak waarboven de microfoon wordt gemonteerd. Het geluid kaatst eerst tegen het platte vlak en bereikt daarna de microfoon.
- Richtmicrofoon of telemicrofoon of shotgunmicrofoon zijn sterk gerichte microfoons. Een Microfoonarray (of Matrixmicrofoon), bestaat uit vele microfoons (enkele tot honderden), die zijn opgesteld in een matrix. Daarmee kan de richtingsgevoeligheid bepaald worden zonder dat de microfoons bewegen.
- Tafelmicrofoon. Een microfoon die op tafel staat.
- Lavaliermicrofoon, reversmicrofoon, dassspeldmicrofoon of knoopsgatmicrofoon is een niet-richtinggevoelig microfoontje met een aangepaste frequentiekarakteristiek dat ingezet wordt bij presentaties en toneelvoorstellingen. de voorloper hiervan is de keelmicrofoon, een om de nek gedragen band met daarin een microfoon.
- 'Headworn microphone' of 'headband microfoon' is een kleine microfoon die met een beugel rond het achterhoofd of rond het oor wordt gedragen. Het microfoonelement kan zich naast de wang of voor de mond bevinden.
- In-ear microfoon. Een microfoon die vlak tegen of net in de oren wordt gedragen. Het stereo-geluid dat vervolgens wordt opgenomen klinkt ruimtelijker als het via een hoofdtelefoon wordt afgespeeld.
- Digitale microfoon. Alle microfoons zijn in principe analoog, maar een digitale microfoon bevat ingebouwde elektronica die er een digitaal signaal van maken.
- Headset. Een hoofdtelefoon met daaraan een microfoon bevestigd.
- 'noise cancelling microphone'. Deze microfoon bevat een microfoonelementje dat door zijn constructie de zachte geluiden weinig doorgeeft. Bijvoorbeeld bij een call-centre worden omgevingsgeluiden dan minder hoorbaar. Het nadeel is de vervorming van het geluid, vooral wanneer iemand zacht in de microfoon spreekt.
Microfoons kunnen draadloos zijn. Er zit dan een kleine radiozender in de microfoon die het signaal via de ether uitzendt naar een ontvanger .
Een drukmicrofoon (Engels: pressure microphone) registreert de geluidsdruk die van de voorzijde komt. Die microfoon is aan de achterzijde dicht. Een voorbeeld is de elektretmicrofoon. Bij een drukgradiëntmicrofoon (Engels: pressure gradient microphone) is het membraan van de microfoon vrij aan voor- en achterzijde. Die microfoon vangt dus het geluid zowel van de voorzijde als van de achterzijde. Dit wordt soms een snelheidsmicrofoon genoemd.
[bewerk] Mono en stereo
In een geluidsstudio worden over het algemeen meerdere mono-microfoons gebruikt. Tijdens het mixen wordt dat verwerkt tot een stereo (of surround) geluid. Er bestaan stereo-microfoons die in feite uit twee microfoons bestaan. Om een goed stereo-geluid op te nemen bestaan er verschillende technieken. Bijvoorbeeld met de 'jelkin disk' (een ronde schijf tussen de microfoons) of met een kunstkop. Voor mono-geluid wordt ook wel de term 'monaural' gebruikt en voor stereo 'binaural'. Volgens sommigen mag de term 'binaural' alleen gebruikt worden bij stereo-opnamen die speciaal bedoeld zijn om het geluid ruimtelijk te laten klinken.
De volgende opname klinkt ruimtelijker dan een gewone stereo-opname. Dat effect is overigens het best te horen met een hoofdtelefoon. Binaural opname van spraak en papiergefrommel.
[bewerk] Connector
Voor professionele microfoons wordt de XLR-connector gebruikt, met drie contactpennen die een symmetrische aansluiting mogelijk maken. Semi-professionele microfoons worden met 6,3 mm klinkstekers aangesloten, dit is een asymmetrische verbinding (storingsgevoeliger). Microfoons met een 3,5 mm jack-steker worden meestal enkel gebruikt voor consumentenproducten vanwege de beperkte duurzaamheid.
[bewerk] Eigenschappen
Er zijn een aantal elektrische en akoestische gegevens die de eigenschappen bepalen:
- De microfoongevoeligheid
- De frequentiekarakteristiek
- De richtingskarakteristiek
- De inwendige impedantie
- Het equivalent ruisniveau
[bewerk] Zie ook
- Geluidsopnamen met een microfoon: Geluidsstudio, Meettechnieken (geluid), Dode kamer.
- Apparaten die het geluid meteen versterken: Megafoon, Hoortoestel.
- Andere trillingen opvangen:
- Hydrofoon, om onder water trillingen op te nemen.
- Geofoon, om trillingen van de bodem op te nemen.
- Transducer
- Audio feedback
 |
Meer afbeeldingen die bij dit onderwerp horen, zijn te vinden in de categorie Microphones van Wikimedia Commons. |
 |
(en) Zoek microfoon op in de (Engelstalige) Wiktionary. |
