ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные элементы конструкции из "Бытовая электроакустическая аппаратура Справочник " Микрофоны, основанные на индукционном принципе преобразования, называют электродинамическими/ В зависимости от формы провода и конструкции магнитной цепи электродинамические микрофоны разделяются иа катушечные, ленточные или ортодинамические. [c.233] У электретных микрофонов в задней половине корпуса размещаются предварительный усилитель с выходным трансформатором и батарея питания. У микрофонов этого типа преобразования обе половины корпуса соединяются,, как правило, на резьбе. Такая конструкция позволяет легко вставлять и вынимать батарею питания. [c.235] Электроакустический преобразователь электродинамического катушечного микрофона состоит из подвижной, магнитной и акустической систем. Схематический поперечный разрез типичной конструкции электроакустического преобразователя (ка псюля) катушечного электродинамического ненаправленного микрофона представлен иа рис. 4.2. [c.235] Диафрагма приклеивается по периферии к фланцу так, чтобы катушка находилась в середине воздушного зазора магнитной цепи. При воздействии переменного звукового давления на диафрагму она начинает колебаться и вместе с нею приходит в колебание катушка. При этом оиа пересекает магнитные силовые линни.н в Нёй индуцируется электродвижущая сила (ЭДС). Таким образом, акустические колебания воздушной среды преобразуются в электрические. [c.235] При колебаниях диафрагмы в полостях между ней и полюсным наконечником и фланцем будет образовываться избыточное или пониженное давление. При движении диафрагмы к магнитной системе, воздух из полостей под ней начинает вытекать через воздушный зазор в свободный объем стакана 9, и через отверстия 10 в дне стакана в ряд полостей и объемов 11, соединенных между собой перегородками с отверстиями, закрытыми тканью 12. [c.235] Сверху, иад диафрагмой на незначительном расстоянии от нее устанавливается накладка 13, форма центральной части которой близка к форме центральной части диафрагмы. Таким образом, между центральной частью диафрагмы и накладкой образуется щель 14. За центральной частью накладка обычно имеет широкие окна, т. е. акустически, в этой части, она прозрачна. Щель 14 оказывает существенное влцяше на формирование частотной характеристики чувствительности микрофона на высоких частотах. Совокупность всех этих конструктивных элементов является акустической системой, а диафрагма с катушкой — механической системой электроакустического преобразователя. [c.235] Значение параметров механической системы равно, как и значение и соотношение параметров акустической системы микрофона, формируют частотную характеристику чувствительности. Если воздушный объем магнитной системы и присоединенные к нему полости и объемы герметически изолированы от внешней среды, то звуковое давление воздействует на диафрагму только с передней (фронтальной) стороны, т. е. микрофон имеет только один акустический вход. В этом случйе чувствительность мивро фона не зависит от направления прихода звукового сигнала. Однако это справедливо только в диапазоне частот, пока размеры микрофона малы по сравнению с длиной волны. [c.235] Ленточный микрофон является вторым вариантом микрофонов электродинамического типа. Схематический поперечный разрез этого микрофона показан на рис. 4.5. Микрофон состоит из магнитной системы 1, в воздушном зазоре которой расположена подвижная система, представляющая собой легкую тонкую гофрированную ленточку 2. Магнитная система представляет собой два плоских бруска, расположенных друг против друга противоположными полюсами и контактной системы 3, которая служит и креплением ленточки. Ленточка изготовляется нз алюминиевой фольги толщиной 1. ..2 мкм. Ширина ленточки составляет 2. .. 3 мм, а длина 40. .. 50 мм. При воздействии на ленточку переменного звукового давления она начинает колебаться и пересекает магнитные силовые линии, прн этом в ней индуцируется ЭДС, величина которой очень мала. Поскольку сопротивление ленточки невелико, все ленточные микрофоны имеют повышающий трансформатор. [c.237] В зависимости от того, какую ЧХН хотят придать микрофону, задняя сторона леиточки нагружается на различную акустическую нагрузку. Если задняя сторона ленточки полностью открыта, то микрофон имеет двусторонне направленную ЧХН. Такой микрофон называют градиентным. Если задняя сторона ленточки полностью закрыта звукопроводом 4 (рнс. 4.5)-, т. е. микрофон имеет только один акустический вход, то он становится ненаправленным, пока его размеры малы по сравнению с длиной волны. [c.237] Конструкция ленточных микрофонов значительно проще катушечных, но по надежности они уступают последним из-за недостаточной механической прочности ленточки, поэтому они реже используются, чем катушечные. [c.238] Следующим вариантом электродинамических микрофонов являются так называемые ортодинамические или изодинамические. В отечественной бытовой технике они Ще не нашли применения. В микрофонной мировой технике рекламируются такие конструкции. [c.238] Схематический поперечный. разрез капсюля ортодинамического микрофона представлен иа рис. 4.6, где I — магнитная система, состоящая из двух одинаковых перфорированных магнитов с расположением полюсов, как показано на этом рисунке. Между магнитами размещается подвижная система 2, представляющая собой пленку, иа которой фотолитографическим методом изготовлена плоская катушка спиралевидной формы. Витки плоской катушки находятся в поле рассеяния магнитной системы, позтому чувствительность такого микрофона значительно меньше, чем ленточного и катушечного, Изодинамический преобразователь отличается от ортодинамического только конфигурацией мембраны, звуковой катушки и магнитов. [c.238] С начала 70-х годов стали широко применяться конденсаторные электретные микрофоны. Эти микрофоны по удобству эксплуатации незначительно уступают электродинамическим катушечным, так как хотя они и требуют предварительного усилителя и источника питания, ио оба эти элемента встроены в корпус микрофона, а источник питания может работать непрерывно, без замены, длительное время — порядка года. [c.238] Схема распределения заридов в капсюле показана на. рис. 4.8. Под действием электрического поля мембрана прогибается. Для устойчивой работы микрофона прогиб мембраны должен быть не более 0,2 высоты воздушного зазора (расстояние между мембраной и неподвижным электродом). Отсюда ясно, что напряженность поля мембраны не должна превышать допусти-мого предела. Емкость современных конденсаторных микрофонов в зависимости от их размеров находится в пределах от нескольких микрофарад до десятков микрофарад. Следовательно, внутреннее согаротнвление капсюля микрофона на нижней частоте номинального диапазона 30 Гц лежит в пределах 100... 400 МОм, что значительно больше, чем входное сопротивление микрофонного усилителя бытовой радиоэлектронной аппаратуры. [c.239] Согласование высокого выходного сопротивления капсюля с низким входным сопротивлением микрофонных усилителей выполняет предварительный усилитель микрофона, имеющий коэффициент усиления, обычно меньше 1,0. Предварительный усилитель конденсаторных электретных микрофонов для бытовой техники, как правило, представляет собой микросхему на полевом транзисторе. Для питания предварительного усилителя служит батарея питания, встраиваемая в корпус микрофона. Если же микрофон встраивается в магнитофон или магнитолу, то напряжение питания подводится к предварительному усилителю от источников питания этих аппаратов. В зависимости от конструкции и параметров акустической системы конденсаторные электретные микрофоны могут иметь различные ЧХН. Если микрофби имеет один акустический вход и звуковое давление действует только на переднюю сторону мембраны, то такой микрофон будет иметь ЧХН в виде круга. [c.239] зависимости от соотношения внешнего и внутреннего сдвига фазы, который звуковая волна получает иа фазосдвигающей цепи акустической системы капсюля, образованной перечисленными выше конструктивными элементами, капсюль микрофона будет иметь различные тенденции ЧХЧ и формы ЧХН. Капсюль крепится либо к основанию переднего, либо к основанию заднегр корпуса, в котором размещается предварительный усилитель, батарея питания выходной трансформатор и детали крепления выходного кабеля. Если капсюль используется для микрофона ближнего действия ( ручного микрофона), то он крепится к основанию через амортизационную прокладку, чтобы уменьшить воздействие вибраций на мембрану микрофона. В этом случае капсюль заключается во второй корпус, изготовленный, как правило, из нескольких слоев сеток, которые Отчасти предохраняют мембрану микрофона от воздействия ветровых потоков. Основной защитой от ветровых потоков служит колпачок, одеваемый на корпус капсюля, изготовленный из пористого пенополиуретана, или нескольких слоев сеток, между которыми закреплен либо тонкий слой пористого пенополиуретана, либо слой ткани. [c.240] Вернуться к основной статье