Tervezés és Működési elv mikrofonok
Tervezés és Működési elv mikrofonok
Bármilyen mikrofon, két rendszer: a mechanikai és akusztikai mehanoelektricheskoy.
Tulajdonságok akusztikus-mechanikus rendszerek erősen függnek az érintett-e a hangnyomás az egyik oldalon a membrán (a nyomás mikrofon), vagy mindkét oldalán, és a második esetben a szimmetrikusan hogy ez a hatás (nyomásgrádiens mikrofon), vagy az egyik nyílás oldala rezgések közvetlenül gerjeszti, és a második - áthaladt a mechanikus vagy akusztikus impedancia vagy késleltetés rendszer (aszimmetrikus nyomásgrádienst mikrofon).
Nagy hatással jellemzői a mikrofon létesítő mehanoelektricheskaya részét.
Ábra. 3.2 Készülék mikrofonok és - a szén; b - elektromágneses; in - elektrodinamikus; g - a biztonsági öv; stb - kondenzátor; e - piezoelektromos
Szén-mikrofon (ábra. 3.2, a) az alábbiak szerint működik. Ha ki van téve a hangnyomás annak 1 membrán, elkezd rezegni. A ciklus ezen rezgések változik, és az erő a tömörítés szénpor szemcsék 2, és ezért változik az ellenállást az elektródok között a 3. és 4., valamint állandó elektromos feszültség megváltozik, és a jelenlegi keresztül a mikrofon. Ha például, többek között egy mikrofon, hogy a primer tekercs a transzformátor T, a terminálok annak szekunder tekercs egy váltakozó feszültségű, az alakja a görbe, amely megmutatja a görbe alakja a hangnyomás ható a mikrofon membrán.
A fő előnye a szén mikrofon - magas érzékenység, amely lehetővé teszi, hogy használja azt erősítés nélkül. Hátrányai - instabil működését és a zaj annak a ténynek köszönhető, hogy a hasznos villamos jel hatására a szünetet, és újra kapcsolatot hozzon létre az egyes szemcsék a por, a nagy egyenetlenségek a frekvencia jellemzőit és jelentős nemlineáris torzítást.
Miután a szén-dioxid-megjelent mikrofon elektromágneses mikrofon, amely a következőképpen működik (ábra. 3.2b). Mielőtt a pólusok (mágnessaruk) 2 3 mágnes még egy ferromágneses 1 membrán, vagy horgony ragasztott vele. Amikor rezgések a membrán hatására hangnyomás rajta megváltoztatja a vonakodás a rendszer, és így a mágneses fluxust a tekercsekkel a mágneses mag a rendszer. Ennek köszönhetően tekercs kapcsain levő váltakozó feszültség hangfrekvenciás hogy egy mikrofon kimeneti jelet.
Elektromágneses mikrofon stabil működés. Azonban, ez jellemzi a szűk frekvenciatartományban, egy nagy, nem-egyenletes a frekvencia és szignifikáns harmonikus torzítást.
Ezzel ellentétben, az elektromágneses mikrofon rendkívül elterjedt a hangosbeszélő célokra, hangosítás volt dinamikus mikrofon a saját két változatban - a tekercs és szalag.
Működési elve az elektrodinamikus tekercs mikrofont a következő (ábra. 3.2, c). A gyűrű alakú rés 1 a mágneses rendszer, amely 2 állandó mágnest mozgatható tekercs 3, kötődik a membrán 4. Amikor kitéve a legújabb hangnyomás össze a mozgó tekercset rezeg. Ennek megfelelően, a tekercs menetei, nyírás, mágneses erővonalak, feszültség, amely a kimeneti jel a mikrofon.
A elektrodinamikus mikrofon stabil, meglehetősen széles frekvenciatartományban, egy viszonylag kis egyenetlenségei a frekvencia jellemzőit.
Készülék öv elektrodinamikus mikrofon némileg eltér a módosítás a tekercs egység (ábra. 3,2 g). Itt, a mágneses rendszer részei: egy mikrofon 1 és az állandó mágnes pólussaruk 2, amelyek között a feszített fényt, általában alumíniumból, egy vékony (körülbelül 2 mm) Szalag 3. Amikor kitéve mindkét oldalán a hangnyomás ébred hatása alatt, amely a szalag ingadozni kezd, átkelés ahol a mágneses erővonalak, miáltal a végeinél alakul feszültséget.
mert ellenállás szalagok nagyon kicsi, akkor, hogy csökkentse a feszültségesést az összekötő vezetékek a feszültség kifejlesztett szerte a végén a szalagot táplálunk be a primer tekercs a feszültségnövelő transzformátor van elhelyezve közvetlenül szomszédos szalagok. A kapocsfeszültsége a szekunder tekercs a transzformátor kimeneti feszültségét a mikrofont.
A frekvenciatartomány a mikrofon meglehetősen széles és egyenetlen frekvenciaátvitel alacsony.
Kiváló minőségű elektroakusztikus utak legnagyobb elosztó most nyert egy mikrofon. Elvileg ez a következőképpen működik (ábra. 3.2, d). Szorosan megnyújtott membránt 1 ki van téve a hangnyomás ingadozhat képest helyhez kötött elektróda 2, vele, hogy a lemezek egy elektromos kondenzátor. Ez a kondenzátor van kapcsolva be az áramkör sorosan egy egyenáramú forrás az E és az aktív terhelési ellenállás R. Amikor rezgések membrán kapacitása változik a frekvencia diafragmára ható a hangnyomás, amellyel kapcsolatban az áramkör úgy tűnik, egy váltakozó áram az azonos frekvencia és a terhelési ellenállás keletkezik feszültségesés, ami a kimeneti jel a mikrofon.
Terhelési ellenállás nagynak kell lennie, hogy a feszültségesés nem csökkent jelentősen alacsony frekvencián, ahol a kapacitív ellenállás a kondenzátor nagyon nagy, és a művelet egy ilyen mikrofon miatt lehetetlen volna, hogy a viszonylag kis ellenállás mikrofon vonalak és betölti. Emiatt szinte minden modern kondenzátor mikrofonok vannak szerkezetileg rokon egy mikrofon erősítő, amelynek egy kis erősítés (1), magas bemeneti és kimeneti impedanciája alacsony.
Kondenzátor mikrofonok a legmagasabb minőségi mutatók: nagy sávszélesség, kis egyenetlen frekvenciamenet, az alacsony és a nemlineáris tranziens torzítás, nagy érzékenységű és alacsony zajszint.
Elektret mikrofonok lényegében azonos kondenzátor, de az állandó feszültséget biztosítunk számukra nem egy közös forrásból, és az elektromos töltés a membrán vagy a rögzített elektróda, anyagokat, amelyek azzal jellemezhetők, hogy képesek fenntartani ezt a díjat hosszú ideig.
Néhány széles körben használt piezoelektromos mikrofonok (ábra. 3.2 e). Hatásuk alapja az a tény, hogy a hangnyomás hat közvetlenül, vagy egy 1 membrán és kötjük a 2 rúd a piezoelektromos elem 3. Amikor a deformációja az utóbbi a lemezeken miatt piezoelektromos hatás lép fel a feszültség, amely a kimeneti jel a mikrofon.
Effect tranzisztor mikrofon (nagyon kevés spread) van azon a tényen alapul, hogy hatása alatt a hangnyomás a membránon kötött vele, és a penge, amely egyidejűleg a tranzisztor emittere a, megváltoztatja az ellenállást a emitter csomópontjának rajta. Bár tranzisztor mikrofon membrán elég érzékeny ahhoz, de ezek nem eléggé stabil, és azok gyakoriságát tulajdonságokkal rendelkezik, még a viszonylag szűk frekvenciatartományban egyenetlen.
Sztereó mikrofon rendszer két mikrofon, szerkezetileg úgy van elrendezve egy közös házban egy vonalban egymással. A felvétel XY rendszer sztereó mikrofon, amely két azonos monó mikrofon kardioid iránykarakterisztikája, az akusztikus tengelye a bal és jobb mikrofonok vannak forgatva 90 ° egymáshoz képest (ábra. 3.3, a). Amikor a felvétel az egyik MS mikrofon rendszer (mikrofon középen) kör iránykarakterisztika, és a másik (mikrofon oldalon) - koszinusz iránykarakterisztikájára (3.3 ábra b.).
Ábra. 3.2. Iránykarakterisztikájára sztereó mikrofon
Vezeték nélküli mikrofon rendszer, amely egy mikrofon, egy kompakt, hordozható adó-vevő rögzített. Mikrofon gyakran dinamikus vagy elektret dobra. Az adó vagy kombinált egy házban a mikrofonnal, vagy működtetni egy kézi típusú. Sugároz rádiófrekvenciás energiát a VHF sávban az egyik fix frekvenciákon. Hatása miatt további átalakítások már „Adó - éter - Vevő” gyengébb minőségű paraméterek nélküli paraméterek hagyományos mikrofont.
Fogadására beszéd környezeti zaj laringophones használni. Ezek az eszközök érzékelik a mechanikai rezgés a gége felmerülő beszéd. Erre laringophones (jellemzően gőz) nyomják a nyak területén a gége. Az elv az átalakítás a korábban használt szén laringophones, és most - az elektromágneses. A különbség a megfelelő mikrofonok, hogy nincs nyílások, amelyek által érintett hangnyomás, és a mozgatható tag mozog miatt tehetetlensége házhoz képest oszcilláló ritmusban a rezgés a gége, amelyhez szomszédos.