Классификация по типу проводника




В электродинамическом микрофоне катушечного типа применена диафрагма, связанная с катушкой индуктивности, находящейся в кольцевом зазоре магнитной системы. При колебаниях диафрагмы под действием звуковой волны витки катушки пересекают магнитные силовые линии и в катушке наводится эдс, создающая переменное напряжение. Такой микрофон надёжен в эксплуатации.

В электродинамическом микрофоне ленточного типа вместо катушки в магнитном поле располагается гофрированная ленточка из алюминиевой фольги. Такой микрофон применяется главным образом в студиях звукозаписи.

Конденса́торный микрофо́н - тип конструкции микрофона <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD>.

Представляет собой конденсатор, одна из обкладок которого выполнена из эластичного материала (обычно полимерная плёнка с нанесённой металлизацией), которая при звуковых колебаниях изменяет ёмкость конденсатора. Если конденсатор заряжен, то изменение ёмкости конденсатора приводит к изменению напряжения, которое и является полезным сигналом с микрофона. Для работы такого микрофона между обкладками должно быть приложено поляризующее напряжение, 60-80 вольт в более старых микрофонах, а в моделях после 60-70х годов 48 вольт <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%82>. Такое напряжение питания в настоящее время стало стандартом. Именно с таким фантомным питанием выпускаются предусилители и звуковые карты. Конденсаторный микрофон имеет очень высокое выходное сопротивление <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BD%D1%83%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B5%D0%B5_%D1%81%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5>. В связи с этим, в непосредственной близости к микрофону (внутри его корпуса) располагают предусилитель с высоким (порядка 1 ГОм) входным сопротивлением, выполненный на электронной лампе или полевом транзисторе <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80>. Как правило, напряжение для поляризации и питания предусилителя подаётся по сигнальным проводам (фантомное питание <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5>).

Конденсаторные микрофоны обладают весьма равномерной амплитудно-частотной характеристикой и обеспечивают высококачественный захват звука, в связи с чем широко используются в студиях звукозаписи, на радио и телевидении. Недостатками их являются высокая стоимость, необходимость во внешнем питании и высокая чувствительность к ударам и климатическим воздействиям - влажности воздуха и перепадам температуры, что не позволяет использовать их в полевых условиях.

Существует тип конденсаторного микрофона - электретный микрофон <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B5%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD>, который свободен от большинства перечисленных недостатков

Электре́тный микрофо́н - разновидность конденсаторного микрофона <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD>.

Принцип действия электретного конденсаторного микрофона основан на способности некоторых диэлектрических материалов (электретов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B5%D1%82>) сохранять поверхностную неоднородность распределения заряда в течение длительного времени.

Тонкая плёнка из гомоэлектрета <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B5%D1%82> помещается в зазор конденсаторного микрофона <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD> (то есть конденсатора <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80>, у которого одна из обкладок (мембрана) имеет возможность перемещаться под действием внешнего акустического сигнала) либо наносится на одну из обкладок. Это приводит к появлению некоторого постоянного заряда конденсатора. При изменении ёмкости, вследствие смещения мембраны, на конденсаторе проявляется изменение напряжения, соответствующее акустическому сигналу.

Принцип действия гетероэлектретного микрофона

В таком микрофоне сама гетероэлектретная плёнка служит мембраной. При её деформации на её поверхностях возникают разноимённые заряды, которые можно зарегистрировать, расположив электроды непосредственно на поверхности плёнки (на поверхность напыляют тонкий слой металла (алюминий <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D1%8E%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%B9>, золото <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BE>, серебро <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B1%D1%80%D0%BE> и т. п.).

Особенности подключения

Угольный микрофон - один из первых типов микрофонов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD>. Угольный микрофон содержит угольный порошок, размещённый между двумя металлическими пластинами и заключённый в герметичную капсулу. Стенки капсулы или одна из металлических пластин соединяется с мембраной <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%BC%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B0>. При изменении давления на угольный порошок изменяется площадь контакта между отдельными зёрнышками угля, и, в результате, изменяется сопротивление между металлическими пластинами. Если пропускать между пластинами постоянный ток, напряжение между пластинами будет зависеть от давления на мембрану.

 

. Применение

 

Угольный микрофон из телефонного аппарата

Угольный микрофон практически не требует усиления сигнала, сигнал с его выхода можно подавать непосредственно на высокоомный наушник или громкоговоритель. Из-за этого свойства угольные микрофоны использовались до недавнего времени в телефонных аппаратах <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%84%D0%BE%D0%BD>, их использование освобождало телефонный аппарат от дорогостоящих и дефицитных в то время полупроводниковых деталей либо громоздких, хрупких и энергоёмких усилителей на радиолампах. Классический телефонный аппарат с дисковым номеронабирателем обычно содержит угольный микрофон (однако, в аппаратах более поздних лет выпуска часто применяются динамические <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD> или электретные <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B5%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD> микрофоны, часто объединенные в единую конструкцию с усилителем, взаимозаменяемую с угольным микрофоном).

Однако угольный микрофон <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD> отличается плохой амплитудно-частотной характеристикой и узкой полосой пропускания (он нечувствителен к слишком низким и слишком высоким частотам), высоким уровнем шумов и искажений. Кроме того, в отличие от наиболее распространённого динамического микрофона, угольный требует питания постоянным током. Сейчас появились дешёвые и доступные полупроводниковые устройства, которые позволяют использовать микрофоны других типов. Поэтому в современных устройствах угольные микрофоны практически не применяются.

 

<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Electret_condenser_microphone_schematic..svg>

 

Типичная схема предусилителя на встроенном полевом транзисторе. Внешнее напряжение питания подаётся на U+; отделённая конденсатором переменная составляющая сигнала снимается с «Output»; резистор <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80> устанавливает режим работы транзистора и выходной импеданс.

В отличие от динамических микрофонов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD>, имеющих низкое электрическое сопротивление <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5> катушки (~50Ом <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BC>÷ 1 кОм <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BC>), электретный микрофон имеет чрезвычайно высокий импеданс <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D1%81> (имеющий емкостный характер, порядка десятков пФ <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B4>), что вынуждает подключать их к усилителям с высоким входным сопротивлением. В конструкцию практически всех электретных микрофонов входит предусилитель («преобразователь сопротивления», «согласователь импеданса <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D1%81>») на полевых транзисторах <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80>, реже на миниатюрных радиолампах <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B0> с входным сопротивлением порядка 1 ГОм <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BC> и выходным сопротивлением в сотни Ом <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BC>, находящийся в непосредственной близости от капсюля. Поэтому, несмотря на отсутствие необходимости в поляризующем напряжении, такие микрофоны требуют внешнего источника электропитания.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-03-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: