Можно ли микрофон использовать как динамик

Содержание статьи

Микрофон – это громкоговоритель наоборот.

Звук (а точнее энергия колеблющихся частиц, которую мы слышим при движении звуковых волн) способен преодолеть лишь небольшое расстояние до тех пор, пока не рассеется в пространстве вокруг нас. До самого конца девятнадцатого века, пока не изобрели электрические микрофоны, люди не располагали возможностью передавать звуки на большие расстояния. Единственное, что можно было сделать — крикнуть погромче, но и это ненамного улучшало результат. Нельзя, находясь, например, в Владивостоке, крикнуть так громко, чтобы вас услышали в Калининграде. Нельзя было и сохранить сказанное в 1715 году так, чтобы это можно было услышать сотню лет спустя. Однако в наше время это вполне возможно: преобразуя энергию звуковых волн в электрическую, а затем в информацию, пригодную для хранения, современные микрофоны помогают пересылать звуки голосов, музыку, окружающий нас шум не только в другое место, но и в другое время. Как же устроены микрофоны? Давайте разберёмся!

Микрофон – это громкоговоритель наоборот

Внешне микрофоны очень отличаются от громкоговорителей, поэтому большинство людей и представить себе не могут, насколько они похожи. Если вы знакомы с принципом работы громкоговорителя, можно сказать, что вы постигли и принцип работы микрофона. Ведь микрофон — это громкоговоритель, в котором всё устроено наоборот!

Внутри громкоговорителя электричество подается на катушку, на которую намотан тонкий медный провод, также проходящий вокруг или напротив постоянного магнита. Переменный электрический ток в катушке создает вокруг нее магнитное поле, которое взаимодействует с постоянным магнитом. В результате катушка начинает двигаться. Катушка соединена с большим плоским диском — диффузором (диафрагмой). Так что, когда катушка движется, приходит в движение и диффузор. Движущийся вперед-назад диффузор как бы выталкивает воздух, создавая те самые звуковые волны, которые мы слышим.

В микрофоне присутствуют почти те же самые детали, однако работают они совершенно наоборот.

Внешне микрофоны очень отличаются от громкоговорителей, поэтому большинство людей и представить себе не могут, насколько они похожи.

Как работают микрофоны

Как же микрофон трансформирует звуковую энергию в электрическую? Примерно так:

Когда вы говорите, звуковая энергия посредством звуковых волн достигает микрофона. Напомню вам, что любой звук, который мы слышим, — это энергия колебаний частиц воздуха, в котором распространяются звуковые волны.
Внутри микрофона мембрана из очень тонкого пластика и гораздо меньшего размера, чем диффузор в громкоговорителе, колеблется под воздействием звуковых волн.
Катушка, прикрепленная к мембране, тоже приходит в движение.
Постоянный магнит создает магнитное поле, проходящее сквозь катушку. Движущаяся вперед-назад в этом поле катушка порождает электрический ток.
Из микрофона ток поступает в усилитель или в звукозаписывающее устройство. Вуаля, мы только что преобразовали звук в электричество! Направив ток в звукозаписывающую аппаратуру, можно сохранить звук на веки вечные. Или же можно увеличить силу тока и направить его в колонки, снова превратив электричество в звук, но куда большей громкости. Именно так работают системы местного оповещения, гитарные усилители и эстрадная акустика.

Постоянный магнит создает магнитное поле, проходящее сквозь катушку. Движущаяся вперед-назад в этом поле катушка порождает электрический ток.

Типы микрофонов

Несмотря на то, что все микрофоны преобразуют звуковую энергию в электрическую, они делятся на несколько видов в зависимости от небольших различий в принципе работы.

Динамические микрофоны — это самые обычные микрофоны с мембранами, магнитами и катушками. В конденсаторных микрофонах мембрана приводит в движение пластины конденсатора (устройство, накапливающее заряд и энергию электрического поля), вследствие чего вырабатывается электричество. Большинство микрофонов — всенаправленные, они одинаково качественно улавливают звуковые волны со всех сторон. Если вам нужно записать, например, голос журналиста на оживленной улице или трель птицы, сидящей высоко на ветке, лучше использовать однонаправленный микрофон, который улавливает звуковые волны только конкретного направления. Кардиоидные и гиперкардиоидные микрофоны лучше всего воспринимают звуки, источник которых расположен впереди или сбоку от микрофона. Если начертить диаграмму направленности такого микрофона, она будет похожа на сердце, отсюда и название. Существуют также микрофоны-пушки, которые можно «нацелить» на конкретную область — они обладают очень высокой степенью направленности. Беспроводные микрофоны работают с помощью радиопередатчика, который передает сигналы к усилителю или другой звуковой аппаратуре (поэтому их часто называют радиомикрофоны).

Переговорные устройства

Переговорные устройства используются как в качестве детской радио-няни, так и в офисах, позволяя начальнику общаться с подчиненными (или наоборот). Стандартный набор включает в себя две телефонные трубки, расположенные в разных комнатах и соединенные между собой медным кабелем. В каждой трубке есть динамик и пара кнопок. Динамик используется как микрофон (поглощает звук) или как громкоговоритель (выдает звук) в зависимости от того, говорите вы или слушаете.

Давайте представим: Анна (начальник) и Виктор (секретарь) сидят в соседних комнатах. Виктору нужно предупредить Анну, что через полчаса состоится совещание, поэтому он берет трубку и нажимает кнопку вызова. Переговорное устройство Анны издает сигнал, и она нажимает кнопку «разговор». Динамик в трубке Анны сейчас работает как микрофон. Анна говорит в трубку, и звуковая энергия ее голоса трансформируется в переменный ток, передающийся по кабелю в телефонную трубку Виктора. Когда электрический ток достигает динамика трубки Виктора, электричество вновь превращается в звуковые волны, и Виктор слышит голос Анны. Когда Анна заканчивает говорить, наступает очередь Виктора. Он нажимает кнопку «разговор» на своей трубке, и динамики меняются своими функциями. Теперь динамик Виктора становится микрофоном, улавливая его голос и превращая его в электрическую энергию, которая возвращается по проводу в кабинет Анны. Динамик в трубке Анны становится громкоговорителем, и она слышит, что хочет сказать ей Виктор.

Беспроводные переговорные устройства

С научной точки зрения, такие устройства наиболее интересны: они наглядно показывают, что громкоговорители и микрофоны — это противоположности. С точки зрения пользователя, это просто более удобный тип переговорных устройств. Некоторые из них умещают в трубке и микрофон, и громкоговоритель, так что собеседники могут говорить одновременно. Беспроводные переговорные устройства больше похожи на портативные рации. Для работы им не нужны неудобные провода и кабели. Хотя есть и такие, которые подключаются в розетку и раздают сигналы по электрической сети. (Такой принцип работы чем-то похож на технологию BPL — технологию широкополосного доступа через линии электропередачи).

Сделайте свой собственный микрофон!

У вас нет микрофона? Все те знания о микрофонах, которые вы только что получили, позволят вам с легкостью собрать свой собственный. Вам понадобится лишь подключить вставные наушники к разъему для микрофона и попробовать что-либо сказать. Такой небольшой трюк сработает с аудио-аппаратурой, однако не факт, что ваш компьютер его воспримет. Всё потому, что ваши наушники имеют штекер типа «стерео-джек», а разъем для микрофона предусматривает моно-штекер (также как и звуковая карта вашего компьютера скорее всего обрабатывает моно-звук). Однако попробуйте и посмотрите, что выйдет. Возможно понадобится настроить звуковую карту с помощью панели управления на компьютере или в настройках звука. Если удача на вашей стороне, вы обнаружите, что один из наушников стал работать как микрофон, в то время как с другим ничего не произошло (из-за несоответствия между стерео-штекером и моно-разъемом). Мы подключали наушники прямо к разъему для микрофона на компьютере и получали отличный микрофон, который работает в скайпе, однако с помощью системы записи звука Windows звук не записывается. Если хотите записать стерео-звук на компьютер с помощью микрофона, лучше использовать внешнюю звуковую карту (например Defender Audio USB).

Это интересно:

Источник

Как сделать микрофон из динамика

13 июля 2011

Автор
КакПросто!

Микрофон, сделанный из динамика, обладает высокой линейностью (высокой точностью при преобразовании сигнала). Если у вас нет высокоточного микрофона, но он вам позарез понадобился, не стесняйтесь и используйте динамик в необычном для него качестве. Может возникнуть и аварийная ситуация, при которой вам придется изобретать микрофон из подручных средств. Например, работники служебной радиостанции микрофон просто-напросто уронили и разбили. Замените его широкополосным динамиком — например, трансляционным.

Вам понадобится

Динамик
НЧ-трансформатор
Экранированный провод
Металлический корпус

Инструкция

Внутреннее сопротивления динамика по сравнению с обычным динамическим микрофоном очень низкое. Развиваемое им напряжение мало, и недостаточно для подключения его напрямую к стандартному входу усилителя. Поэтому необходимо применить повышающий трансформатор. Подключите динамик к низковольтной обмотке трансформатора, а с высоковольтной подайте сигнал на микрофонный вход усилителя. Разные трансформаторы имеют различные сопротивления высоковольтной обмотки. Поэтому полезно выходную обмотку снабдить переменным сопротивлением, включенным по схеме потенциометра.

Подключение к усилителю необходимо производить экранированным проводом во избежание наводки помех. Хорошо так же поместить собранную конструкцию в металлический корпус с отверстием под динамик и соединить корпус с экраном провода.

Если нет под рукой подходящего по габаритам металлического корпуса, можно использовать трансляционный динамик радиоточки вместе с корпусом, выпаяв переменный резистор из цепи динамика и поставив его в высокоомную цепь как потенциометр. В этом случае можно попытаться использовать собственный трансформатор радиоточки.

Обратите внимание

Во время использования микрофона нельзя пользоваться ручкой резистора. Это может вызвать грохот и щелчки при трансляции.

Полезный совет

Трансформаторы могут использоваться разные. Это может быть выходной трансформатор от лампового радиоприемника, накальный трансформатор (служащий для питания цепей накала ламповых схем), выходной трансформатор кадровой развертки от лампового телевизора (ТВК).

Источник

Прослушка через динамики и колонки

Как динамик становится микрофоном

Многие из вас знают, что в основе микрофона и наушников лежит один механизм − преобразование сигналов: в случае с наушниками электрический сигнал преобразуется в акустический, а микрофон, соответственно, наоборот – преобразует акустические колебания в электрический сигнал.

Начну с худшего… Любой ваш динамик, колонка, наушники могут быть использованы как микрофон для прослушивания периметра помещения.

Конечно, за счет отсутствия усилителя колонки будут уступать микрофону в периметре прослушиваемого помещения. Я видел исследования, где говорилось о радиусе 10 метров прослушки через динамики, но мне кажется, реально прослушивать в районе трех-пяти метров, иными словами, человека, работающего за устройством.

Возможно, это вас сильно удивит, но если вы отвлечетесь и поищете в интернете, то найдете немало инструкций по превращению динамика в микрофон. К сожалению, это можно сделать на программном уровне, что еще печальнее − это можно сделать удаленно.

Сегодня существует много решений для защиты от несанкционированного доступа к микрофону, мы обязательно о них поговорим в отдельной главе, но нет никаких программных способов защиты, если ваши динамики будут использованы в качестве микрофона.

Использование динамиков для передачи информации за пределы изолированной системы

Изолированные системы – системы, физически изолированные от внешней сети. На эти системы невозможно провести атаку из интернета, и специалисты постоянно ищут новые методы атак. Даже если удастся с помощью скомпрометированной флешки заразить ее, как наладить со скомпрометированной системой обмен данных?

Один из векторов атаки – использовать динамики скомпрометированной изолированной машины для приема и передачи данных. Исследователи смогли создать передачу данных через скомпрометированные динамики со скоростью 166 бит/с при расстоянии до 3 метров и до 10 бит/с при расстоянии до 9 метров.

Работа принадлежит израильским специалистам университета Бен-Гуриона в Негеве. Информация передается при помощи неуловимых для человеческого уха ультразвуковых волн. Данный метод исследователи назвали Mosquito, и если ваша работа связана с защитой изолированных систем, вам стоит познакомиться с оригиналом их статьи.

Защита от прослушивания через динамики и колонки

Есть несколько путей защиты. Первый – физически отключить колонки, а если они встроены, физически уничтожить их. Это несложно, и вам это сделают в любом сервисе по ремонту компьютеров. Но маловероятно, что многим понравится столь радикальный способ, потому как для их включения потребуется вмешательство специалиста.

Второй путь – отключить возможность использовать аудиооборудование через UEFI/BIOS. Мы разберем данный способ защиты в следующей главе, хотя сложно написать универсальную инструкцию для всех устройств, и, возможно, вам придется самостоятельно разбираться с вашим компьютером.

Третий способ – технические устройства для глушения звука, иногда их называют подавители диктофонов. Подобное устройство можно приобрести на AliExpress. В целом неплохо иметь такое на случай важных переговоров для защиты от записи и особенно для переговоров около компьютера с динамиками.

Есть ультразвуковые, электромагнитные подавители, приборы, генерирующие шумовые помехи, – это все крайне интересная тема, но она выходит за рамки курса сетевой безопасности, и с выбором устройства и механизма вам поможет интернет. Вам подойдет любое решение, так как динамики компьютера вряд ли имеют профессиональную защиту от различных помех.

Источник

Как наложить голос (c микрофона) на звук (из динамиков) компьютера

В этой статье я расскажу Вам, каким образом можно наложить голос на звук, не используя cпециализированное программное обеспечение (в том числе драйверов виртуальных устройств и т.п.). То есть, обойтись средствами вашей операционной системы (будем рассматривать Windows 7).
В Windows есть встроенная функция звукозаписи, так и называется Звукозапись, вызывается из меню Пуск / Все программы / Стандартные / Звукозапись. Интерфейс у неё, конечно, минимальный — есть одна кнопка [Начать запись] и пара индикаторов — времени (длительность записи) и уровня громкости.

По нажатию на [Начать запись] начинается процесс записи звука, на этой же кнопке возникает надпись [Остановить запись], при нажатии на которую, система спрашивает путь, по которому будет сохранён файл, содержащий произведённую звукозапись.

Вот Вы уже можете записать свой голос. А каким образом добавить к своему голосу звуковое (или музыкальное) сопровождение? К примеру, в проигрывателе Windows Media Вы запустили инструментальную музыку (так называемую минусовку) — прекрасно слышите её в наушниках или через колонки, а сами поёте в микрофон. Записываете с помощью «Звукозаписи», а потом, слушая, сохранённый файл — понимаете, что записался только Ваш голос. Без музыки. Что делать?

Для начала, нужно узнать есть ли у Вашей звуковой карты такая полезная возможность, как выбор в качестве источника для записи суммарного звукового потока, выводящегося на колонки или наушники. Обычно эта функция называется What U Hear, или ещё виртуальный микшер звуковой карты. Посмотреть это очень просто — правой кнопкой мыши нажмите на картинку динамика в правом нижнем углу и выберите пункт меню «Записывающие устройства». У Вас откроется окно «Звук» на закладке «Запись». Найдите в списке устройств элемент с названием What U Hear (Что Вы Слышите), Stereo Mix (Стерео Микшер), Mixer, Микшер (иногда Миксер) или что-то похожее. К примеру, на моём компьютере устройство называется «Стерео микшер».

По-умолчанию это устройство бывает выключено, и тогда его может быть не видно в списке, хотя оно есть. В этом случан нажмите на правую кнопку мыши на списке устройств для записи, и поставьте галочки «Показать отключенные устройства» и «Показать отсоединенные устройства» в открывшемся меню, и включите (также, правой кнопкой мыши на пункте «Включить») его. Чтобы понять, что это действительно «оно» — запустите воспроизведение какого-нибудь звукового файла, например, в проигрывателе Windows Media, после чего понаблюдайте за списком устройств записи. Справа от What U Hear увидите индикатор с меняющимся уровнем громкости. Если не нашли эту функцию — пропускайте следующий параграф и читайте сразу У звуковой карты нет «What U Hear».

У звуковой карты есть «What U Hear»

Сделайте устройство «What U Hear» как записывающее по-умолчанию (правой кнопкой мыши на списке закладки «Запись»)
Изолируйте микрофон от динамиков. К примеру, если у вас ноутбук со встроенными микрофоном и динамиками, то если вы сделаете что написано в следующем пункте, то из-за обратной связи ничего кроме шума и свиста вы не услышите. Надо каким-то образом сделать так, чтобы до микрофона не доходил звук из динамиков. Лучший способ — подключить наушники с микрофоном, хотя можно использовать отдельные, плотно прилегающие наушники.
Выберите из списка записывающих устройств микрофон, откройте его свойства (правой кнопкой мыши), в окне свойств микрофона выберите закладку Прослушать и поставьте галочку «Прослушивать с данного устройства». Нажмите [Применить] и скажите что-нибудь в микрофон, если возникнет самоподдерживающийся шум/свист — отключите галочку «Прослушивать с данного устройства», после чего внимательно прочитайте предыдущий пункт и выполните содержащиеся в нём рекомендации.

Теперь можно запускать любое звуковое сопровождение, самому говорить или петь в микрофон, и записывать ваш голос, наложенный на звук, воспроизводящийся на компьютере. А записывать можно даже с помощью такой простейшей возможности Windows, как «Звукозапись».

Рекомендую сначала убрать усиление микрофона на закладке «Уровни» и поставить половинную громкость там же. Если звук будет записываться в неудовлетворительном качестве, то попробуйте менять эти настройки.

У звуковой карты нет «What U Hear»

Здесь вам не обойтись без покупки 3.5 мм аудио-кабеля «папа-папа» и, возможно, 3.5 мм аудио-разветвителя (для разветвителя представлены два возможных варианта внешнего вида):

Нам необходимо подать смесь сигнала микрофона (розовый разъём на аудиокарте) и выхода с аудиокарты (зелёный разъём) на вход line-in (голубой разъём).
Теперь по шагам:

Изолируйте микрофон от динамиков. (см. параграф «У звуковой карты есть What U Hear»)
Выберите из списка записывающих устройств микрофон, откройте его свойства (правой кнопкой мыши), в окне свойств микрофона выберите закладку Прослушать и поставьте галочку «Прослушивать с данного устройства». Нажмите [Применить] и скажите что-нибудь в микрофон, если возникнет самоподдерживающийся шум/свист — отключите галочку «Прослушивать с данного устройства», после чего внимательно прочитайте предыдущий пункт и выполните содержащиеся в нём рекомендации.
Аудио-кабелем соедините зелёный и голубой разъёмы на Вашей звуковой карте. Проверьте, может ли ваша аудиокарта выдавать звуковой сигнал одновременно на несколько выходных разъёмов. Для этого запустите на проигрывание любое звуковое сопровождение и попробуйте подключить наушники в альтернативный разъём, например на передней панели Вашего компьютера, обычно он находится рядом с DVD-приводом. Если звук будет слышно — пропустите следующий шаг.
Извлеките кабель из зелёного разъёма звуковой карты, в него (зелёный разъём звуковой карты) вставьте разветивитель, а уже в одно из гнёзд разветвителя — аудио-кабель. В другое гнездо разветвителя подключите наушники, как на фото ниже.
Сделайте линейный вход устройством записи по-умолчанию, для этого выберите из списка записывающих устройств линейный вход (line in) и правой кнопкой мыши выберите пункт «Использовать по-умолчанию»

Источник