 |
|
|
 |
НИКФИ // История // История разработки микрофонов в НИКФИ
Группа, занимающаяся разработкой микрофонов, была образована в составе лаборатории электроакустики в начале 60-х годов ХХ в.
Первые годы были посвящены воспитанию кадров, наработке идей и подготовке материальной базы. Именно в эти годы рождалось понимание, что такое «настоящие микрофоны для нужд кинематографии».
После нескольких лет исследований было принято решение сконцентрировать все силы и средства на разработке самого перспективного направления – профессиональных конденсаторных микрофонов.
Необходимость работы на самом высоком научном уровне потребовала приобретения измерительной аппаратуры всемирно известной датской фирмы «Брюль и Къер», которой оснащены самые передовые звуковые лаборатории мира. Дальнейшее совершенствование процедуры измерений заставило перейти от использования в качестве измерительной площадки специально оборудованного участка крыши главного здания НИКФИ к созданию собственного звукоизмерительного комплекса. Сейчас НИКФИ обладает уникальным звукоизмерительным комплексом, включающим в себя звукомерные заглушенную и реверберационную камеры с прецизионной измерительной аппаратурой, что позволяет проводить практически любые акустические и электроакустические исследования, требующие специальных акустических условий.
В секторе микрофонов лаборатории электроакустики было разработано и организовано на смежных предприятиях производство большого числа профессиональных конденсаторных микрофонов для кино-, теле-, радио-, видеостудий и студий звукозаписи.
Каждый раз, когда развитие звукозаписывающей техники требовало появления новых моделей микрофонов с улучшенными характеристиками, такие микрофоны разрабатывались в НИКФИ.
Особое ускорение этот процесс приобрел с начала 80-х годов. В первую очередь это было связано с появлением цифрового оборудования, стереозвука в кино, на радио и телевидении, а также благодаря компьютерным способам монтажа фонограмм.
Одной из первых такой работой было создание конденсаторного микрофона для системы «Суперфон».
В течение 1981-1985 гг. коллектив лаборатории электроакустики вел научно-исследовательскую работу по созданию многоканальной стереофонической системы звукового оформления кинофильмов повышенного качества которая позднее получила название "суперфонической" или системы "Суперфон".
Новый конденсаторный микрофон KMCI9-11, предназначенный для записи звука кинофильмов по системе "Суперфон", являлся практической реализацией результатов исследований, направленных на развитие методов расчета электроакустических характеристик преобразователя конденсаторного микрофона, позволяющих оптимизировать его конструкцию.
Речь здесь идет о расчете чувствительности, ее частотных характеристик в свободном поле при падении звуковой волны под произвольным углом к акустической оси, частотных характеристик чувствительности по диффузному полю, шумовых параметров преобразователей и вносимых ими нелинейных искажений.
Значительное внимание в ходе проводившихся исследований уделяюсь также проблемам субъективного качества звучания профессиональных микрофонов и некоторым метрологическим вопросам, требовавшим поисков новых решений.
Микрофон KMCI9-11существенно отличался от соответствующих по классу и назначению отечественных и зарубежных микрофонов, выпускавшихся в это время.
Необходимость разработки нового микрофона была продиктована теми высокими требованиями, которые предъявлялись к тракту записи звукового сопровождения кинофильмов по системе "Суперфон", прежде всего в отношении его динамического и частотного диапазонов. Микрофон, используемый в таком тракте, должен был обеспечивать неискаженную запись акустических сигналов с уровнями звукового давления до 150 дБ. Для обеспечения записи сигналов СНЧ канала частотный диапазон микрофона должен был быть расширен в область низких частот до 20 Гц.
Микрофон мог быть также использован с аппаратурой унифицированного ряда и аналогичной аппаратурой профессиональной записи звука.
Отличительными особенностями микрофона являлись расширенный динамический диапазон, который обеспечивался низким уровнем собственного шума (менее 18 дБА), и возможность неискаженного воспроизведения весьма высоких уровней звукового давления (с введением затухания до 152 дБ). Кроме того, в микрофоне была предусмотрена возможность введения двух видов коррекции частотной характеристики: крутого спада (18 дБ/октаву) с частотой среза 75—80 Гц и плавного спада (до -12 дБ на частоте 20 Гц) начиная с частоты 20 Гц, а также возможность повышения чувствительности на 6 дБ и введение затухания -20 дБ.
Дальнейшим развитием исследований в области микрофонной техники явилась разработка двух новых профессиональных микрофонов МК 011 и МК 012.
В основу разработки были положены результаты теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в лаборатории электроакустики в последние годы. Среди них следует отметить создание комплексной методики расчета совокупности характеристик преобразователей (капсюлей), определяющих качество их звучания (частотных характеристик чувствительностей по свободному и диффузному полям, диаграмм направленности, шумовых характеристик, вносимых нелинейных искажений и т.п.), разработку новых схемотехнических решений при проектировании предварительных усилителей» а также разработку новых нетрадиционных методик измерения.
Основное внимание при разработке преобразователей было посвящено уточнению принципа действия преобразователя конденсаторного микрофона и механизма работы отдельных элементов его конструкции.
Исследования, проведенные на ЭВМ с использованием разработанного пакета прикладных программ, позволили промоделировать физические процессы, происходящие в капсюлях микрофонов и оптимизировать их характеристики.
Отличительными особенностями микрофонов являлись:
Отработка конструкция и коррекция основных электроакустических характеристик по результатам прослушивания экспериментальных образцов новых микрофонов (в ГДРЗ, на ТТЦ, на киностудия "Мосфильм" я на других студиях звукозаписи) позволили создать микрофоны с высоким, по оценке специалистов, субъективным качеством звучания.
Микрофоны МК 011 в МК 012 предназначены для высококачественной записи звука на телевидении и в кинематографии.
Конструкция, используемые элементы и материалы обеспечивали надежную работу микрофонов как в условиях закрытых помещений, так и на открытых пространствах.
Новые конденсаторные микрофоны были выполнены по модульному принципу и содержали бестрансформаторные предварительные усилители (собранные на специально разработанных гибридно-пленочных микросхемах), а также сменные микрофонные головки с электроакустическими преобразователями.
Микрофон МК 011 содержал встроенную в микрофонную головку ветрозащиту, эффективно подавляющую ветровые помехи. В предварительном усилителе микрофона была предусмотрена возможность подавления ветровых и иных низкочастотных помех с помощью обрезного фильтра верхних частот (коррекция частотной характеристики обеспечивала спад с крутизной не менее 12 дБ/октаву с частоты 150 Гц). Кроме того, имелась возможность введения затухания - 10 дБ. Переключатели коррекции и затухания впервые были выполнены на герконах, являющихся весьма надежными коммутирующими элементами.
Комплект микрофона МК 012 содержал три сменные микрофонные головки с различными диаграммами направленности (круг, кардиоида и гиперкардиоида), а также активный кабель, позволяющий располагать предварительный усилитель на расстоянии 5 м от микрофонной головки.
Технические и технологические решения, примененные в этих разработках, оказались настолько перспективными, что даже сейчас эти микрофоны с успехом производятся и продаются практически по всему миру.
В последние годы лаборатория электроакустики НИКФИ успешно продолжает научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области профессиональных микрофонов. Из последних разработок следует отметить кинотеатральный и ламповый конденсаторные микрофоны.
Кинотеатральный конденсаторный микрофон предназначен для организации трансляции спектаклей в технические помещения театра, гримерные и т.п., создания фондовых записей, записи фонограмм спектаклей и записи фонограмм при производстве кинофильмов на кино-, теле- и видеостудиях.
Ламповый конденсаторный микрофон предназначен для создания фондовых записей, записи фонограмм спектаклей и записи фонограмм при производстве кинофильмов на кино-, теле- и видео студиях, а также студиях звукозаписи.
Комплект лампового конденсаторного микрофона содержит ламповый микрофон, микрофонный кабель и блок питания.
Конструкция, используемые элементы и материалы обеспечивают надежную работу микрофонов как в условиях закрытых помещений, так и на открытых пространствах. Конструктивное оформление микрофонов и элементов их комплектации обеспечивает удобства в эксплуатации и ремонте.
Внешний вид конденсаторных микрофонов соответствует современным требованиям промышленной эстетики. Отделка всех узлов и деталей - матовая и исключает зеркальные отражения. Отделка обеспечивает надежную и долговечную защиту от коррозии.
За прошедшие годы в секторе микрофонов лаборатории электроакустики НИКФИ был накоплен уникальный опыт по разработке и производству различных электроакустических устройств, специально созданных для нужд кинематографа, воспитано не одно поколение квалифицированных специалистов-электроакустиков и собран парк уникальной измерительной аппаратуры. В состав лаборатории входят высококвалифицированные специалисты (научные сотрудники и механики), способные на уровне существующих мировых стандартов разрабатывать и производить разнообразные типы электроакустических устройств, используемых в кинопроизводстве и киновидеопоказе.
Качество этих устройств, а также научная новизна разработок признаны ведущими мировыми производителями. |