Autor:
Kurz:
MIKROFONY
Studiová technika II
Jiří Schimmel
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
2 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Historie
• 1876 Bell: „elektrický kelímkový telefon“, železný plátek v blízkosti elektromagnetu je
rozechvíván zvukovodem a tím vytváří střídavý proud v cívce elektromagnetu
• Bell, Gray: tekutý mikrofon, používá tekutý vodič, který mění svoji elektrickou vodivost
• 1877 Berliner: mikrofon s proměnným odporem kontaktu, ocelová kulička umístěná u
kovové membrány
• 1878 Hughes, 1881 Blake, Berliner, Edison: uhlíkové mikrofony, membrána stlačuje
zrna uhlíku, uhlíkovou destičku nebo uhlíkovou tyčinku, čímž se mění jeho elektrický
odpor a to způsobuje modulaci elektrického proudu, který jím protéká (typ s
uhlíkovými zrny se používal v telefonních přístrojích až do 80. let)
• 1917 Wente: elektrostatický mikrofon
• 1930 Blumlein: elektrodynamický mikrofon
• 1930 Olson: páskový mikrofon
• 1933 Chorpening a Woodworth: piezoelektrický mikrofon
• 1960 Sessler: elektretový mikrofon
• 1958 Beyer: páskový mikrofon
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
3 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Referenční bod a osa mikrofonu
• Referenční bod: střed hlavního vstupu mikrofonu (průsečík akustické osy s plochou
akustického vstupu)
• Referenční (akustická) osa: přímka procházející referenčním bodem indikující
výrobcem doporučený směr dopadu zvuku (obvykle ve směru maximální citlivosti
mikrofonu, u rotačně symetrických mikrofonů často shodná s jejich osou)
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
4 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Citlivost mikrofonu
• Poměr výstupního napětí k akustickému tlaku, který na mikrofon působí
• ve volném poli (před vložením mikrofonu do pole) V – dopad vlnění ve směru
akustické osy
• v difúzním poli (před vložením mikrofonu do pole) D – všesměrový dopad vlnění
• v tlakovém poli
• pro blízké zdroje zvuku (close-talking, near-filed)
 V/Pa
p
u

 dBV/Palog20
0

 
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
5 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Kmitočtová charakteristika mikrofonu
• Absolutní: závislost hladiny výstupního napětí nebo citlivosti mikrofonu v dB na
kmitočtu budícího harmonického vlnění při uvedeném úhlu dopadu (obvykle 0°, tj. v
referenční ose)
• Relativní: absolutní kmitočtová charakteristika vztažená ku výstupnímu
napětí/citlivosti mikrofonu při uvedené frekvenci (obvykle 1 kHz)
Shure SM SM58 (elektrodynamický, pro zpěv) Shure SM SM87A (kondenzátorový, pro zpěv)
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
6 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrová charakteristika mikrofonu
• Křivka představující citlivost mikrofonu ve volném poli jako funkci úhlu dopadu
zvukové vlny pro uvedený kmitočet, zakreslená v polárních souřadnicích
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
7 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrová charakteristika mikrofonu
• Křivka představující citlivost mikrofonu ve volném poli jako funkci úhlu dopadu
zvukové vlny pro uvedený kmitočet
• Obvykle rotačně symetrická, znázorněná jako 2D pro elevaci 0°
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
8 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrová charakteristika mikrofonu
• Křivka představující citlivost mikrofonu ve volném poli jako funkci úhlu dopadu
zvukové vlny pro uvedený kmitočet
• Obvykle rotačně symetrická, znázorněná jako 2D pro elevaci 0°
referenční osa
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
9 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Akustické přijímače
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
10 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Gradientní přijímače
• Gradientní přijímač: výstupní napětí naprázdno je v poli postupné kulové vlny
úměrné n-té derivaci akustického tlaku podle vzdálenosti od bodového zdroje zvuku
(gradientní přijímače n-tého řádu)
• Přijímač 0. řádu: na membránu působí akustický tlak pouze z jedné strany
• Výstupní napětí je závislé na akustickém tlaku (tzv. tlakové přijímače)
• Výstupní napětí je nezávislé na vzdálenosti zdroje zvuku od přijímače 
vzdálenostní charakteristika je konstantní
• Výstupní napětí je nezávislé na směru přicházejícího zvukového vlnění  směrová
charakteristika je konstantní (kulová ve sférických souřadnicích)
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
11 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Gradientní přijímače 1. řádu
• Spojení dvou přijímačů nultého řádu
• Praktická realizace: akustické vlny působí na obě strany membrány, výsledná síla
působící na membránu je úměrná rozdílu akustických tlaků působících z obou stran

směr zvukové
vlny
x
p1
1
2
d
x
p2
akustická osa
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
12 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Gradientní přijímače 1. řádu
• Výstupní napětí mikrofonu odpovídá velikosti vektoru akustické rychlosti ve směru
referenční osy mikrofonu (tzv. rychlostní mikrofony)
• Výstupní napětí závislé i na vzdálenosti a směru zdroje zvuku
cos1
M
a dpA
Z
S
ku   


π2
j
1
j
1
j
1
,
0
1 
xc
ω
x
k
x
xA
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
13 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Vzdálenostní charakteristika přijímače 1. řádu
• S rostoucí vzdáleností klesá reálná část A1, pro malé vzdálenosti je modul A1 určen
1/x, pro velké vzdálenosti /c0.
• Mezní vzdálenost (reálná a imaginární část A1 jsou shodné):
0m 1 ckx 
3 dB
log xxm
A1∞
log
6 dB/okt
 
0
1 j
1
,
c
ω
x
xA 
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
14 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Proximity efekt
• Zesílení nízkých kmitočtů blízkých zdrojů zvuku vlivem kmitočtové závislosti mezní
vzdálenosti mikrofonu

0
100 100020
1
2
3
4
5
f [Hz]
0,3 m
0,6 m
1,5 m
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
15 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrová charakteristika přijímače 1. řádu
• Směrová charakteristika:
 cos0

0 0


x
směr šíření
zvuku
rovina membrány
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
16 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrová charakteristika přijímače 1. řádu
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
17 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Přijímače n-tého řádu
• Zapojení dvou přijímačů n–1. řádu
• Citlivost na blízké zdroje zvuku roste s n-tou mocninou vzdálenosti od zdroje,
vzdálenostní charakteristika klesá až do mezní vzdáleností s vyšší strmostí
• Směrová charakteristika odpovídá n-té mocnině funkce kosinus, citlivost mimo
akustickou osu přijímače klesá
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
18 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrová charakteristika přijímače n-tého řádu
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
19 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Vliv konečných rozměrů přijímače
• Směrová a kmitočtová charakteristika mikrofonu prvního řádu
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
20 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Vliv konečných rozměrů přijímače
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
60
90
120
150
180 0
0.5
1
30
60
90
120
150
180 0
0.5
1
30
60
90
120
150
180 0
0.4 kHz
0.5 kHz
0.63 kHz
0.8 kHz
1 kHz
1.25 kHz
1.6 kHz
2 kHz
2.5 kHz
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.4 kHz
0.5 kHz
0.63 kHz
0.8 kHz
1 kHz
1.25 kHz
1.6 kHz
2 kHz
2.5 kHz
3.15 kHz
4 kHz
5 kHz
6.3 kHz
8 kHz
10 kHz
12.5 kHz
16 kHz
20 kHz
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
21 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrové přijímače
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
22 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrové přijímače 1. řádu
• Spojení gradientního přijímače 0. a 1. řádu v jednom bodě:
u0 – výstupní napětí přijímače 0. řádu
u1 – výstupní napětí přijímače 1. řádu
0 – citlivost přijímače 0. řádu
1 – citlivost přijímače 1. řádu
• Poměrem citlivosti 0/1 je možné měnit tvar směrové charakteristiky
přijímače.
 cos10 
110 






 


 cos1cos
0
1
01010 pppuuu
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
23 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrová charakteristika směrového přijímače 1. řádu
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
24 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrová charakteristika směrového přijímače 1. řádu
hyperkardioida (Q=4) superkardioida (Q=3,7) kardioida (Q=3) subkardioida (Q=1,8)
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
25 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Parametry směrových přijímačů
• Činitel směrovosti (Directivity Factor): poměr citlivosti ve volném a difúzním
poli
• Činitel vzdálenosti (Distance Factor): poměr citlivosti mikrofonu v difúzním
poli k citlivosti všesměrového mikrofonu
• Úhel nulové citlivosti 0
• Úhel poklesu citlivosti na polovinu -6dB
  00 
 
 
5,0
0
dB6



2
1
0 arccos


 
2
1
dB6
5,0
arccos





  
2
1
2
0
π
0
2
2
D
2
V
3
3
dsin
2







Q
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
26 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Parametry směrových přijímačů 1. řádu
1. řád hyperkardioida superkardioida kardioida subkardioida
0 = 0, 1 = 1 0 = 0,25, 1 = 0,75 0 = 0,3, 1 = 0,7 0 = 0,5, 1 = 0,5 0 = 0,7, 1 = 0,3
Q = 3 Q = 4 Q = 3,7 Q = 3 Q = 1,8
-6dB = 60° -6dB = 70° -6dB = 73° -6dB = 90° -6dB = 132°
0 = 90° 0 = 110° 0 = 126° 0 = 180° DF
= 1,7 DF = 2 DF = 1,9 DF = 1,7 DF = 1,3
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
27 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Charakteristiky směrových přijímačů 1. řádu
-3 -2 -1 0 1 2 3
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
 [rad] 
r
hyperkardioida
superkardioida
kardioida
subkardioida
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
28 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Vliv konečných rozměrů přijímače
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
60
90
120
150
180 0
0.5
1
30
60
90
120
150
180 0
0.5
1
30
60
90
120
150
180 0
0.4 kHz
0.5 kHz
0.63 kHz
0.8 kHz
1 kHz
1.25 kHz
1.6 kHz
2 kHz
2.5 kHz
3.15 kHz
4 kHz
5 kHz
6.3 kHz
8 kHz
10 kHz
12.5 kHz
16 kHz
20 kHz
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.4 kHz
0.5 kHz
0.63 kHz
0.8 kHz
1 kHz
1.25 kHz
1.6 kHz
2 kHz
2.5 kHz
3.15 kHz
4 kHz
5 kHz
6.3 kHz
8 kHz
10 kHz
12.5 kHz
16 kHz
20 kHz
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
29 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Proximity efekt u směrových přijímačů
• Vlivem výraznější tlakové složky výstupního signálu než u přijímačů 1. řádu
je mezní kmitočet pro konkrétní vzdálenost nižší než u přijímačů 1. řádu
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
30 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrové přijímače vyšších řádů
• Spojení gradientních přijímačů různých
řádů v jednom bodě.
• Nejčastěji spojení přijímače 0. řádu, 1.
řádu a n-1. řádu
• Směrová charakteristika:
n – řád přijímače
   1
0 coscos5,05,0 
 n
0.2
0.4
0.6
0.8
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
31 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrové přijímače vyšších řádů
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
32 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Konstrukce mikrofonů
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
33 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Uhlíkový přijímač
• Výstupní proud je dán velikostí napájení a proměnným odporem uhlíkových zrn
stlačovaných membránou.
membrána
uhlíková
zrna
pevná
elektroda
výstupní signál
zvukové
vlnění
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
34 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Elektrodynamický mikrofon s kmitací cívkou
• Přijímač 0. řádu
• Výstupní impedance typicky 150 až 200 
• Nízká citlivost (do 5 mV/Pa)
membrána
kmitací
cívka
magnety
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
35 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Elektrodynamický páskový mikrofon
• přijímač 1. řádu
• cívka nahrazena páskem
• vyrovnanější kmitočtová charakteristika
• nízká impedance (m), mikrofon musí obsahovat
transformátor 1:28 až 1:40 pro zvýšení výstupní
impedance (typ. 250 ) a citlivosti (do 3 mV/Pa)
pásek
vývody
magnety
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
36 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Elektrostatický (kondenzátorový) mikrofon
• Nutnost polarizačního napětí (až 400 V u měřicích mikrofonů)
• Výstupní napětí měniče je v řádech V a výstupní impedance vysoká →
nutnost použití zesilovače náboje umístěného co nejblíže mikrofonu
(výstupní impedance obvykle 200 ) → nutnost napájení
• Snadno dosažitelná konstantní kmitočtová charakteristika
• Vysoká a stálá citlivost (desítky mV/Pa)
• Nízká ekvivalentní hladina šumu
• Provozní stálost
• Malé rozměry
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
37 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Elektrostatický (kondenzátorový) mikrofon
• Přijímač 0. řádu – měřicí mikrofony
pevná elektroda
membrána
křemíkový izolátor
výstupní
svorka
kryt
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
38 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Elektrostatický mikrofon
• Přijímač 1. řádu – studiové mikrofony, jedna nebo dvě pohyblivé elektrody
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
39 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Elektretový mikrofon
• Nepotřebuje externí polarizaci, ale stále potřebuje napájení pro zesilovač
náboje (tranzistor JFET)
• Vyšší ekvivalentní hladina šumu, nižší citlivost než u externě polarizovaného
kondenzátorového mikrofonu
• Malé rozměry → široce používaný v náhlavních soupravách, lavalier
mikrofonech, MEMS mikrofonech
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
40 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Piezoelektrický mikrofon
• Střední citlivost (10 mV / Pa), výstupní napětí je dostačující pro přímé buzení
vysokoimpedančního vstupu zesilovače
• Konstantní kmitočtová charakteristika od velmi nízkého kmitočtu až po
rezonanci snímače (10 kHz nebo vyšší)
• Nízká cena
• Malé rozměry
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
41 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
MEMS mikrofon
• Micro Electro-Mechanical System
• Nejčastěji elektretové měniče, pohyblivá elektroda je umístěna za
perforovanou pevnou elektrodou
• Analogový nebo digitální výstup (integrovaný ASIC)
• Velmi malé rozměry, montáž na DPS
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
42 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
MEMS mikrofon
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
43 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrový mikrofon 1. řádu
1. Přijímač 0. a 1. řádu s proměnným zesílením
předzesilovačů (crossfader)
2. Elektrostatický mikrofon se dvěma pohyblivými
elektrodami s proměnnou citlivostí jedné z nich
(polarizační napětí, zesílení předzesilovače)
3. Dva přijímače 0. řádu, jeden s obvodem natáčejícím
fázi výstupního napětí o úhel  = x/c0:
x – vzdálenost akustických vstupů přijímačů,  – citlivost
4. Přijímač 1. řádu, u kterého je akustickými obvody
vytvořeno fázové zpoždění vlnění dopadajícího na
jednu stranu membrány
  cos1j
0



c
x
pu
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
44 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrový mikrofon
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
45 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Boundary mikrofon
• Mikrofon reaguje pouze na složky tlaku signálu na hranici přepážky
• Zaznamenává zvuk s minimálními odrazy – zabraňuje fázové interferenci mezi
přímým a odraženým zvukem
• Akustický tlak je na dokonale odrazivé ploše rozměrů větších, než je vlnová délka
nejnižšího snímaného kmitočtu → zdvojnásobení citlivosti
• Všesměrová, kardioidní nebo hyperkardioidní poloprostorová směrová charakteristika
referenční osa
referenční osa
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
46 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Elektrické rozhraní mikrofonů
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
47 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Konektory pro výstup mikrofonu
• Canon XLR (Latch-Rubber): vstupní
konektor zdířka jištěná západkou,
výstupní konektor vidlice.
• Mini XLR: typické pro lavalier
mikrofony
• BNC (Bayonet Neill Concelman), Microdot:
mikrofony s nesymetrickým výstupem, 50 
• LEMO (Léon Mouttet): měřicí mikrofony, vícepinové
pro samostatné vedení signálu, polarizačního napětí
a napájení předzesilovače
3 (cold)
2 (hot)
1 (ground)
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
48 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
1/8“ konektor pro více nesymetrických kanálů
• Stereofonní sluchátka: TRS
• Tip: levý kanál
• Ring: pravý kanál
• Sleeve: společná zem
• Stereofonní mikrofon: TRS
• Tip: levý kanál
• Ring: pravý kanál
• Sleeve: společná zem
• Monofonní headset: TRS
• Tip: mikrofon
• Ring: sluchátko
• Sleeve: společná zem
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
49 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
1/8“ konektor pro stereofonní headset
• CTIA Stereo Headset: TRRS
(notebooky, smartphony)
• Tip: levý kanál sluchátka
• Ring: pravý kanál sluchátka
• Ring: společná zem
• Sleeve: mikrofon
• OMTP Stereo Headset: TRRS
(Open Mobile Terminal Platform)
• Tip: levý kanál sluchátka
• Ring: pravý kanál sluchátka
• Ring: mikrofon
• Sleeve: společná zem
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
50 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Napájení mikrofonů
1) Stejnosměrné předpětí pro elektretové mikrofony pro vnitřní JFET proudový
zdroj (ITU-T P.381)
2) Fantomové napájení (IEC 61938)
Přivedení napájecího stejnosměrného napětí pomocí symetrického signálového
kabelu na pinech 2 a 3 (hot a cold).
IEC 61938 P12 P24 P48
napájecí napětí 12 ± 1 V 24 ± 4 V 48 ± 4 V
maximální proud 15 mA 10 mA 10 mA
rezistor 680  1200  6800 
12
3
+
R
R
+
R
JFET
ITU-T P.381
Napájecí napětí 1.5 – 3.6 (2.7 – 3.0) V
Maximální proud 500 A
rezistor 2.2 k
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
51 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Parametry mikrofonů
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
52 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Parametry mikrofonů
• Ekvivalentní hladina šumu: hladina akustického tlaku, která by vytvořila
stejné váhované výstupní napětí, jaké je pozorováno, když na mikrofon
nepůsobí žádné vnější pole a výstupní napětí je způsobeno pouze
přirozeným šumem mikrofonu
Un – efektivní hodnota napětí šumu mikrofonu,  – citlivost mikrofonu, p0 = 2.10–5.
• Maximální špičkový akustický tlak: maximální okamžitá hladina
akustického tlaku, kterou může mikrofon snášet bez trvalé změny svých
vlastností při jakémkoliv směru působení vlnění
• Akustický tlak přebuzení: maximální akustický tlak působící na mikrofon,
kdy nelinearita výstupního signálu nepřekročí hodnotu definovanou
výrobcem (typicky THD < 1 % nebo 3 %) v definovaném kmitočtovém
rozsahu a při jakémkoliv směru působení vlnění
  AdBlog20
0
n
EN
p
U
L


MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
53 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Parametry mikrofonů
• Efektivní kmitočtový rozsah: kmitočtový rozsah, v němž se odezva
mikrofonu neodchyluje o více než specifikovanou hodnotu od „ideální“
odezvy pro daný účel
• Činitel směrovosti (Directivity Factor): poměr výstupního napětí
vytvořeného rovinnou zvukovou vlnou přicházející ve směru referenční osy
ku výstupnímu napětí vytvořenému difuzním zvukovým polem majícím stejný
kmitočet
• Index směrovosti (Directivity Index) – hodnota činitele směrovosti v dB
2
D
2
V


Q
D
V
log20log10
n
n
QD 
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
54 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Směrová charakteristika mikrofonu
• Často udávaná v dB
• Více křivek pro různé frekvence v jednom grafu, někdy rozdělené na dvě
části pro lepší přehlednost
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
55 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Kmitočtová směrová charakteristika mikrofonu
• Závislost citlivosti na kmitočtu při konstantním úhlu dopadu pro několik úhlů
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
56 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Parametry mikrofonů
• Maximální výstupní napětí LUmax: výstupní napětí mikrofonu (ne nutně při
vystavení maximálnímu SPL)
LUmax =  + Lmax
• Výstupní napětí: výstupní napětí mikrofonu při typickém použití nebo při
akustickém tlaku 1 Pa (obvykle od 1 do 100 mV)
• Dynamický rozsah: poměr max. SPL k ekvivalentní hladině šumu Lmax – LEN
• Odstup signálu od šumu (SNR):
1. ekvivalentní k dynamickému rozsahu: SNR = Lmax – LEN
2. vztažený k 1 Pa: SNR = 94 dB(SPL) – LEN
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
57 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Příklady
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
58 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Příklady
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
59 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Příklady
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
60 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Příklady
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
61 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Příklady
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
62 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Příklady
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
63 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Příslušenství mikrofonů
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
64 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Wind Screen a Pop Screen
• Při rychlostech větru od 3 m/s jsou ovlivněny
hladiny akustického tlaku pod cca 40 dB(SPL)
• Ochrana proti větru (wind screen, wind shield):
• akustický labyrint měnící dopad větru na
membránu mikrofonu na všesměrový
• redukce zvukových artefaktů způsobených větrem
o 15 dB
• snížení citlivosti mikrofonu na vyšších kmitočtech
< 1 dB
• Pop filtr (pop screen): snížení artefaktů
plozivních souhlásek („b“, „p“)
• na vysokých kmitočtech prakticky žádný útlum
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
65 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Tlumení otřesů
• Shock mount: redukce přenosu
vibrací podlahy stojanem mikrofonu
MIKROFONY STUDIOVÁ TECHNIKA II
66 Jiří Schimmel
Masarykova univerzita, Filosofická fakulta Zvukový design a multimediální technologie
Mikrofony