STELBERRY M-75, Активный цифровой всенаправленный микрофон

Микрофон STELBERRY M-75 не имеет ограничений по своему пространственному расположению.
Но для правильного размещения микрофона следует руководствоваться нижеследующим.
Лучшими для размещения микрофона будут поверхности из массивных материалов: камня, толстого дерева или массивного полимера, которые плохо предают вибрации или наоборот, хорошо гасят вибрации.
Для выполнения хорошей записи, при размещении микрофона можно использовать аналогию звука со светом, и представлять микрофон небольшой лампочкой, светящей во все стороны.
Если вы хотите осветить что-либо на столе, вы поднесёте лампу поближе к столу. Также и со звуком, чтобы получить чистый звук на записи, надо поднести микрофон поближе к источнику звука.
Если небольшую лампочку разместить в одном конце комнаты, то в другом конце комнаты света окажется недостаточно.
Также и с микрофоном. Если разместить микрофон в одном углу комнаты, то в другом углу комнаты чувствительности микрофона будет недостаточно для хорошей записи.

Только цифровая автоматическая регулировка усиления (АРУ) гарантирует отсутствие искажений в аудиосигнале микрофона для видеонаблюдения при возникновении очень громких звуков.
Цифровая АРУ мгновенно реагирует на громкие звуки или изменение общего акустического фона и поддерживает уровень сигнала на заданном уровне.
Это означает, что какие бы звуки не возникали в помещении, микрофон STELBERRY M-75 передаст звуковую картину помещения без искажений.

Также, микрофон STELBERRY M-75 оснащён цифровой автоматической регулировкой уровня выходного сигнала, которая поддерживает сигнал на заданном уровне и не позволяет ему превышать максимальных значений.
Это означает, что на аудиовходе IP-камеры или видеорегистратора, к которым может быть подключен микрофон STELBERRY M-75 не возникнет переусиление сигнала и не будет нежелательных искажений звука.

Наиболее удачные места расположения микрофонов находятся на массивных стенах примерно в 1,5 метрах от пола, вблизи места разговора.
Для подключения микрофона используйте комбинированные кабели КВК, КВТ, ШСМ, ШВЭВ и аналогичные.
Максимальная рекомендованная дальность установки микрофона составляет 300 метров.
На таких расстояниях кабель для подключения микрофона должен иметь провода с суммарным сечением жил не ниже 0.12 мм².

Для регулировки чувствительности микрофона применяется подстроечный резистор.
При вращении подстроечного резистора против часовой стрелки, чувствительность микрофона уменьшается.
При вращении подстроечного резистора по часовой стрелке, чувствительность микрофона увеличивается. Если входной аудиосигнал сигнал звукового процессора принять за условную единицу, то максимальное усиление микрофона будет превосходить входной сигнал в 350 раз.
Переключатель находящийся ближе к центру микрофона отвечает за отключение/включение АРУ (автоматической регулировки усиления). В положении «ON» АРУ отключено.

Переключатель находящийся ближе к краю микрофона отвечает за включение/отключение низкоомного выхода. В положении «ON» низкоомный выход включён.
Отключение АРУ востребовано в шумных помещениях, когда фоновый шум начинает воспринимается микрофоном как основной, ухудшая при этом слышимость и разборчивость речи.
Режим низкоомного выхода используется для подключения микрофона к некоторым типам IP-камер, у которых аудиовход комбинированный. При большом входном сопротивлении такая камера считает, что подключен пассивный электретный микрофон.
При низком сопротивлении на входе - аудиовход камеры переключается в режим линейного входа.

MEMS - расшифровывается как микроэлектрические системы.
Первоначально механические компоненты микронных размеров таких систем изготавливали из монокристаллического кремния.
Но из-за его дороговизны, вскоре стали использовать и другие материалы и драгоценные металлы.

Наибольшую популярность и массовость MEMS-технология получила в области производства миниатюрных датчиков, таких как: датчики ускорения, датчики положения, микросхемы компасов и магнитометров, тензометрических датчиков, различных микрооптических устройств, в том числе и с микрозеркалами, микрокаппилярные датчики и диспенсеры для медицины и струйной печати, и множество других.

Некоторые электронные компоненты стали настолько обыденными, что многие уже и не задумываются, что микросхемы кварцевых генераторов также созданы по MEMS-технологии, сочетая в себе отдельный кристалл кварца и сложную электронную схему, которой задаётся выходная частота генератора.
MEMS-капсюль активного микрофона STELBERRY M-75 представляет из себя комбинацию высокочувствительной малошумящей электронной схемы микрофонного предусилителя и микроскопической механической мембранны микрофона, которая, в свою очередь, защищена от мельчайшей пыли с помощью такой же микроскопической решетки.
Микронные размеры обеспечивают высокую точность изготовления микрофонного капсюля, что даёт непревзойденную повторяемость технических характеристик таких MEMS-микрофонов.

Звуковой процессор микрофона STELBERRY M-75 для фильтрации высоких и низких частот использует пять цифровых фильтров, реализация которых на реактивных компонентах: конденсаторах и индуктивностях, увеличила бы размеры микрофона до размеров обычных тогда карманных транзисторных приемников 60х - 70х годов ХХ века.
Для возможности использования цифровой фильтрации аудиосигнала процессором, аналоговый сигнал MEMS-микрофона сначала оцифровывается им с частотой 44100 Гц и разрядностью 16 Бит. Затем производится последовательная цифровая фильтрация, и каждый фильтр ослабляет свою заданную частоту.
Отфильтрованный аудиосигнал в цифровом виде поступает на цифроаналоговый преобразователь процессора и на выходе микрофона получается очищенный от ненужных частот аудиосигнал речевого диапазона.
На входном и выходном этапах фильтрации, если включена автоматическая регулировка усиления, звуковым процессором производится нормализация аудиосигнала до заданного уровня, и затем, в финале, производится его усиление до заданного значения.

Заложенный производителем микросхем, потенциал звукового процессора, в наибольшей мере раскрыт во всенаправленных активных микрофонах STELBERRY M-80 и STELBERRY M-90.
В этих микрофонах пользователю, с помощью джойстика и индикации процесса регулировки на светодиодной линейке, стали доступны настройки параметров фильтрации.
Появилась возможность регулировать пороги фильтрации диапазона низких частот и диапазона высоких частот.
Для M-80 добавилась возможность отключать и включать как входную АРУ так и выходную АРУ.
А в микрофоне M-90, дополнительно к этому, добавилась возможность регулировки скорости отработки входной и выходной АРУ.
Также, в звуковом процессоре микрофона M-90 задействованы два режекторных фильтра, и пользователю дана возможность «вырезания» (ослабления до 20 дБ) двух заданных дискретных частот, выбранных из набора, лежащих между границами диапазона 270...4000 Гц и с шириной 200 или 500 Гц.

В цифровом активном микрофоне STELBERRY M-75 применяется высокоэффективный 16-и битный процессор, работающий на частоте 12 МГц.
В его задачи входят: обеспечение нормального старта звукового процессора после подачи питания, передачу в звуковой процессор заданной конфигурации всех пяти фильтров, передачу конфигурации входной и выходной АРУ и коэффициентов усиления выходного аудиосигнала.
А также передачу в звуковой процессор текущих изменений подстроечного резистора регулирующего чувствительность микрофона и значения дискретных переключателей включения и отключения АРУ, и включения и отключения низкоомного выхода.

Для реализации простой установки необходимой чувствительности микрофона используется подстроечный резистор.
Значение напряжения снятого с подвижного контакта подстроечного резистора оцифровывается цифроаналоговым преобразователем цифрового процессора и передается в звуковой процессор. Значение включения-отключения АРУ дискретно, поэтому цифровой процессор отслеживает только значение логического уровня на данном переключателе.
Для установления низкоомного выхода цифровой процессор не задействуется.
Переключатель низкоомного выхода физически подключает на аудиовыход микрофона низкоомный резистор сопротивлением 100 Ом.

Микрофон STELBERRY M-75 всенаправленный и при настройке на максимальную чувствительность, он прослушивает область, условно представляемую в виде сферы с радиусом 20 метров.
Радиус в 20 метров это, по сути, граница слышимости микрофона.
В тихом помещении звуки или речь, произнесённая на таком расстоянии, будет еще различима, но любой посторонний шум, ближе этих 20 метров сведёт разборчивость и слышимость тех звуков к нулю.
Поэтому, не стоит обольщаться, что если вы возьмете формулу площади круга и на радиусе в 20 метров получите площадь S = π · r² = 3.14 · 20² = 1256 м², то поставив один M-75 в центре, вы сможете нормально прослушивать всю эту территорию.
В реальности, микрофон идеально слышит на удалении 7-8 метров. При увеличении расстояния от микрофона, вплоть до границы его слышимости, звуки на аудиовыходе микрофона становятся все тише и тише.

Поэтому, эффективная площадь прослушивания, при расположении микрофона в центре этой площади, не превышает 200 м².
Часто микрофон STELBERRY M-75 устанавливается в углу помещения рядом с IP-камерой. В этом случае, эффективно прослушиваемая микрофоном, площадь составляет 50м².
Увеличить в двое прослушиваемую площадь можно, если устанавливать микрофон не в углу помещения, а посередине стены.

Если нужен не просто звуковой мониторинг помещения, а разборчивая запись речи, то микрофон следует располагать как можно ближе к зоне разговора, настраивая его чувствительность в соответствии с расстоянием до говорящих.
Наиболее эффективно запись будет вестись при размещении микрофона на расстоянии 1.5-2 метра от пола.

Для питания микрофона STELBERRY M-75, мы рекомендуем использовать трансформаторные стабилизированные блоки питания, например БП-1А.
Такие блоки питания выдают практически чистое питание без пульсаций, испортить которое можно, проложив кабель микрофона рядом с источниками сильных помех.
Популярные импульсные блоки питания обычно не отличаются хорошей фильтрацией выходного напряжения, и для использования их в схемах с передачей аналогового звука, требуют применения дополнительного фильтра или дополнительного внешнего стабилизатора выходного напряжения.
Если есть потребность всё же использовать импульсные источники питания для подключения микрофона, то необходимо выбирать для этого дорогие качественные импульсные блоки питания с высокой частотой преобразования выходного напряжения, от 800кГц и выше.

Если вы подключаете микрофон STELBERRY M-75 к IP-камере, которая питается по POE с напряжением +48В, то в этом случае можно отказаться от использования сетевых источников питания. Оптимальным вариантом подачи питания на микрофон будет использование универсального проходного PoE-сплиттера MX-225. Проходной сплиттер выполняет преобразование +48В POE в +12В питания микрофона на частоте 1.2МГц.
Высокая частота преобразования не оказывает влияния на сравнительно низкочастотный звуковой диапазон, даже в случаях, если, по каким-то причинам, фильтрация выходного напряжения преобразователя не будет производиться на достаточном уровне.
Универсальный проходной PoE-сплиттер MX-225 позволяет запитывать микрофон M-75, и от пассивного POE (по выделенным проводам, метод B), и от активного POE (когда напряжение +48В передаётся по проводам с данными, метод A).

Объединить аудиосигналы нескольких микрофонов STELBERRY M-75 в один суммарный сигнал, можно с помощью цифрового аудиомикшера STELBERRY MX-320.
По сути, с помощью аудомикшера MX-320 можно создать распределённый по помещению микрофон, каждый отдельный микрофон которого будет прослушивать свою заданную область помещения. При таком распределённом размещении микрофонов, разговор двух человек, находящихся в разных частях помещения, будет на записи восприниматься так, как-будто они ведут общение совсем рядом друг с другом.
Если же четыре микрофона M-75 на минимальной чувствительности, подключённые к аудиомикшеру MX-320, разместить полукругом на трибуне, то оратора будет хорошо слышно независимо от того, говорит он по центру, или обращается к левой или к правой половине зала.

Сложность записи разговоров в переговорной комнате простым всенаправленным микрофоном заключается в том, что он отлично ловит и высокочастотные шумы дросселей ламп дневного света и низкочастотный гул кондиционера или вентилятора.
К тому же, чтобы он слышал всех участников в большом помещении, на таком микрофоне приходится настраивать высокую чувствительность, что также приводит к повышению паразитных шумов на записи и ухудшению разборчивости речи.
При использовании всенаправленного микрофона STELBERRY M-75 речевого диапазона сразу решается задача отсечки на записи паразитных высокочастотных и низкочастотных шумов.
Еще улучшить качество записи разговоров можно, если снизить чувствительность микрофона так, чтобы он хорошо слышал только ближайших участников переговоров.
Здесь уже для записи, одного микрофона будет недостаточно. Поэтому, для полноценной записи переговоров будет необходимо использовать несколько всенаправленных микрофонов речевого диапазона.

Хорошим решением для качественной записи разговоров в переговорной комнате будет применение четырех цифровых микрофонов M-75 речевого диапазона, размещенных по стенам на расстоянии примерно 1,5 метра от пола.

Выходные аудиосигналы этих цифровых микрофонов объединяются в аудиомикшере MX-320 и поступают на линейный аудиовход IP-камеры или аудиорегистратора.
На самом аудиомикшере также производится настройка усиления каждого из четырех каналов так, чтобы звук от всех микрофонов слышался на одинаковом уровне.

Если запись переговоров ведется через IP-камеру, получающую питание по PoE, то для питания микрофонов и микшера можно использовать проходной PoE-сплиттер STELBERRY MX-225.