ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Устройство и принцип действия микрофонов из "Акустика " Любой микрофон состоит из двух систем акустико-механической и механоэлектрической. [c.65] Следует заметить, что кроме формы микрофона на коэффициент дифракции влияет также акустико-механическое сопротивление микрофона и даже его стенок. [c.67] Кривые рис. 5.4 дают приближенное представление о частотной зависимости коэффициента дифракции от внешней формы микрофона. По этим кривым можно определить повышение уровня звукового давления на поверхности жестких тел рассмотренных форм. [c.67] Приме]г. Пусть желательно найти повышение уровня звукового давления у основания цилиндрическог) кожуха микрофона, у которого == Л =0,05 м при падении на него звуковой волны частотой 2750 Гц под углом Ф= = 30° к оси цилиндра. Длина волны в воздухе для этой частоты к — 0,125 м. Отсюда находим, что d/ k = 0,4. Восстанавливая ординату из точки на оси абсцисс, соответствующей этой величине, до пересечения с кривой, имеющей отметку Ф = 30° на графике для цилиндра, отсчитываем на оси ординат = 5 дБ, что приблизительно и является искомой величиной повышения уровня. [c.67] Давление, действующее на диафрагму, изменяется по сравнению с давлением в свободной волне не только из-за дифрации, но и из-за резонирующего действия углубления перед диафрагмой, образующегося у многих типов микрофонов вследствие применения колец для крепления диафрагмы к основной конструкции микрофона. Увеличение давления на диафрагме вследствие действия углубления может быть определено с помощью кривых рис. 5.5. [c.67] Пример. Пусть требуется найти увеличение давления на дне углубления диаметром 2г = 0,05 м и глубиной / = 0,0125 м на частоте /= 1530 Гц. Параметр а= гИ будет равен 0,025/0,0125 = 2. Длина волны на этой частоте составляет X = 0,224 м. Отсюда 2 дг/Х= = 2 д 0,025/0,224 = 0,7. Восстанавливая ординату из точки на оси абсцисс, составляющей Р,7, до пересечения с кривой, имеющей отметку а = 2, отсчитываем на оси 1,6, т. е. на две углубления давление будет в 1,6 раза больше (на 4 дБ выше), чем в свободной звуковой волне. [c.67] Таким отразом, сила в микрофонах градиента Давления частотно-зависима. На низких частотах эта зависимость линейна, на высоких— приблизительно синусоидальна. Кроме того, на высоких частотах, где размеры микрофона становятся сравнимыми с длиной волны, начийают сказываться частотно-зависимые явления дифракции. [c.67] С другой стороны, если такой микрофон рассчитан на работу вблизи полезного источника, то силы, обусловленные звуковым давлением той же величины от дальних источников (помех), будут меньше и, следовательно, микрофон будет менее чувствительным по отношению к ним, т. е. шумозащищенным, особенно на низких частотах. [c.68] Пример. Пусть требуется найти, во сколько раз сила, действующая на диафрагму микрофона градиента давления, разность хода между сторонами которой составляет 0,02 м, больше силы, действующей на такую же диафрагму микрофона давления на частоте 500 Гц, если источник находится на расстоянии 0,3 м от микрофона. [c.68] На рис. 5.7 восстанавливаем ординату из точки на оси абсцисс, соответствующей /-=500 Гц, до пересечения с кривой, имеющей отметку 30 см, отсчитываем на оси ординат 0,095. Отсюда отношение сил будет 0,095-2 = 0,19. Следовательно, сила, действующая на диафрагму микрофона градиента давления, будет составлять 0,19 силы, действующей на такую же диафрагму микрофона давления. [c.68] Первым получил распространение угольный микрофон, который и до сих пор используют в телефонии. В первые годы радиовещания специальные конструкции угольных микрофонов использовались и в этой области. Действие угольного микрофона основывается на изменении сопротивления между зернами угольного порошка при изменении давления на их совокупность. [c.68] Угольный микрофон (рис. 5.8 а) работает следующим образом. При воздействии звукового давления на его диафрагму 1 она начинает колебаться. В такт этим колебаниям изменяется и сила сжатия зерен угольного порошка 2, в связи с чем изменяется сопротивление между электродами 3 vi 4, г при постоянном электрическом напряжении изменяется и ток через микрофон. Если, скажем, включить микрофон к первичной обмотке трансформатора Тр, то на зажимах его вторичной обмотки будет возникать переменное напряжение, форма кривой которого будет отображать форму кривой звукового давления, воздействующего на диафрагму угольного микрофона. [c.68] Основное преимущество угольного микрофона—высокая чувствительность, позволяющая использовать его без усилителей. Недостатки— нестабильность работы и шум из-за того, что полезный электрический сигнал вырабатывается при разрыве и восстановлении контактов между отдельными зернами порошка (что само по себе является процессом прерывным), большая Неравномерность частотной характеристики и значительные нелинейные искажения. Эти недостатки угольного микрофона привели к тому, что всюду, где требуется высокое качество преобразования, например в радиовещании, при звукозаписи и измерениях, его уже давно не применяют. [c.68] помимо введенных выше обозначений, Фо — магнитный поток, исходящий из полюса магнитной ситемы д, — зазор между полю-сон и якорем и — колебательная частота диафрагмы (якоря) ш — число витков обмотки г — внутреннее электрическое сопротивление микрофона. [c.69] Электромагнитный микрофон стабилен в работе. Однако ему свойственны узкий частотный диапазон, большая неравномерность частотной характеристики и значительные нелинейные искажения. Этим и объясняется то, что область применения электромагнитного микрофона очень узкая. [c.69] Следует отметить, что с целью повышения разборчивости речи в трактах, через которые она передается и где больше всего применяют электромагнитный микрофон, его частотную характеристику стремятся иметь с подъемом к высоким частотам с крутизной 6 дБ на октаву. Это делают для компенсации снижения спектра речи на частотах свыше 400 Гц. [c.69] Здесь помимо введенных выше обозначений, В — индукция в зазоре магнитной системы / — длина проводника обмотки подвижной катушки. [c.69] Электродинамический микрофон стабилен, имеет довольно широкий частотный диапазон, сравнительно небольшую неравномерность частотной характеристики. [c.69] Вернуться к основной статье