ЭЛНКТРОСТАТИЧЕСКИЕ МИКРОФОНЫ.
Ø Конденсаторные микрофоны. Представляют собой плоский конденсатор и 2-х обкладок. Из них внешняя, обращенная к источнику звука сторона выполнена в виде тонкой круглой металлизированной изнутри диафрагмы, скрепленной по окружности с кольцом из диэлектрика. 2-й обкладкой служит массивное металлич. основание. Обкладки располагаются на малом расстоянии друг от друга. Конденсатор соединяется через нагрузочное сопротивление с источником постоянного поляризующего напряжения U . Под воздействием зв. давления диафрагма колеблется, меняется расстояние между обкладками конденсатора т.е. меняется его емкость С, возрастая при их сближении и уменьшаясь при удалении. Диафрагма диаметром 6-25мм выполняется из полистирола, покрытого с внутренней стороны золотом или металлич. сплавом. Расстояние между обкладками стремятся сделать маленьким, оно ограничивается возможностью пробоя, опасность кот. возникает из-за поляризующего напряжения ( U =48В); обычно это расстояние = 20-40мкм. Постоянное напряжение подается по обкладкам сигнального кабеля (поэтому оно называется «фантомным»). Реальный капсюль конденсаторного микрофона имеет сложную конструкцию: с особой формой неподвижного электрода, с использованием. доп. акустич. полостей, иногда с применением 2-х диафрагм и т.д.
ü Преимущества, позволяющие широко использовать их в студийной практике: широкий частотный диапазон, низкий уровень собственных переходных искажений, малая чувствительность к электромагнитным помехам и т.д.
|
|
|
ü Недостатки: меньшая механическая и климатич. стойкость чем у динамич. микрофонов, требуют доп. напряжения поляризации, имеют более высокую стоимость.
Ø Электретные микрофоны. В них для диафрагмы применяется спец. металлизированная поляризованная плёнка, способная удерживать длительное время заряд, что позволяет не использовать внешнее поляризующее напряжение.
4) ДРУГИЕ ТИПЫ МИКРОФОНОВ.
Ø Пьезоэлектрические микрофоны. Для преобразования звуковых колебаний в электрические используется также пьезоэлектрический эффект, выражающийся в том, что при деформации некоторых кристаллов на их поверхности возникают электрические заряды, величина которых пропорциональна деформирующей силе. Наибольшим пьезоэффектом обладают кристаллы сегнетовой соли. Вырезанные особым образом пластинки из искусственно выращенных таких кристаллов и служат основным рабочим элементом пьезомикрофонов.
По своим электроакустическим и эксплуатационным свойствам пьезомикрофоны не могут обеспечить требований, предъявляемых к профессиональным студийным и трансляционным микрофонам. Однако такие их достоинства, как простота устройства, малый вес и габариты, а также небольшая стоимость, определили их применение в любительских устройствах и некоторых типах промышленной недорогой аппаратуры. К недостаткам пьезомикрофонов следует отнести высокое внутреннее сопротивление, имеющее емкостный характер, значительную неравномерность частотной характеристики, недостаточную эксплуатационную надежность (хрупкость, гигроскопичность) и зависимость параметров от температуры.
|
|
|
Ø Угольные микрофоны. Один из первых типов микрофонов . 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 . 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. От всех других типов микрофонов отличается тем, что является не преобразователем, а усилительным элементом, так как энергия полезного электрического сигнала создаётся внешним источником постоянного напряжения, а акустические колебания лишь управляют потоком этой энергии, меняя сопротивление цепи.
|
|
|
· По видам х-ки направленности все микрофоны делятся на 3 группы: ненаправленные ( omnidirectional ) – приёмники давления; двунаправленные ( bidirectional ) – приёмники градиента давления; однонаправленные ( unidirectional ) – комбинированные.
Ø Ненаправленные микрофоны (omnidirectional) приёмники давления. Чувствительность такого микрофона одинакова для всех направлений прихода звуковой волны. Следовательно, характеристика направленности представляет собой шар, в центре которого находится ненаправленный микрофон. Микрофоны приемники давления являются ненаправленными только в области низких частот. С увеличением частоты их направленность обостряется. Такие микрофоны находят широкое применение в технике звукозаписи, особенно для записи звуков окружающего пространства и шумов. Эти микрофоны более устойчивы к механическим воздействиям.
Ø Двунаправленные микрофоны (bidirectional) –приёмники градиента давления.
Двунаправленный микрофон («восьмёрка») имеет наибольшую чувствительность как спереди (0 градусов), так и сзади (180 градусов). Наименьший уровень он имеет сбоку (90 градусов). Рабочий угол составляет только 90 градусов, как спереди, так и сзади. В таком микрофоне независимо от принципа преобразования должен быть обеспечен доступ зв. волны как с лицевой, так и с тыльной стороны мембраны (в корпусе микрофона делаются отверстия для доступа зв. волн к задней части мембраны). При этом мембрана находится под действием разности (градиента) сил – силы действующей на переднюю сторону диафрагмы и силы действ. на заднюю часть диафрагмы, она отстает по фазе на 
т.к. звуковые волны проходят более длинный путь до задней стороны диафрагмы. Формула градиента сил, действующая на диафрагму 
Из нее видно, когда угол пад. зв. волны 0 или 180 град, то разность (градиент) сил воздействия максимальна, а когда угол падения 90 град., то она =0. Характеристика направленности такого типа обычно называется «восьмерка» ( figure 8). Такие микрофоны находят широкое применение при стереозаписи, например по системе MS . У микрофонов градиента давления очень тонкие диафрагмы, они более чувствительны к механическим воздействиям.
|
|
|
Ø Однонаправленные (unidirectional) – комбинированные. Если синтезировать х-ку направленности микрофона путем комбинирования ненаправленной и двунаправленной х-ки, то в осевом фронтальном направлении чувствительность увеличивается (сигналы приходят в одинаковой фазе), а в тыловом направлении чувствительность уменьшается , т.к. сигналы взаимовычитаются. (их фазы противоположны) . Если чувствительности 2-х микрофонов на оси выбрать равными S 1= S 2, то получится кардиодная форма диаграммы направленности. Подбирая разные соотнош. чувствительностей S 1 и S 2 , можно получить различные другие формы х-к направленности. В современных микрофонах используется 1 преобразователь 2 или более акустическими входами, для доступа зв. волны к диафрагмам и имеется возможность переключения различных форм х-ки направленности.
ü Особая группа микрофонов – остронаправленные микрофоны ( shotgun ). Они состоят из микрофона градиента давления , нагруженного на трубку с отверстиями (или прорезями), закрытыми тканью. Трубка является подобием линии задержки, за счет нее зв. волны достигают мембрану с разными сдвигами фаз. Этот сдвиг фаз увеличивает градиент сил, воздействующих на диафрагму микрофона , и «обостряет» х-ку направленности. Ткань на отверстиях трубки – дополнительное акустич. сопротивление, возрастающее по мере приближ. к капсюлю микрофона. 
ü Еще одна разновидность – параболические микрофоны, в кот. кардиоидный микрофон находится в фокусе параболич. рефлектора, что обостряет его х-ку направленности.
Эффективность остронаправленных микрофонов обратно пропорциональна длине падающей зв. волны: если она больше размеров трубы или рефлектора, то х-ка направленности не «обостряется» - на НЧ они не эффективны.
ü Направленные микрофоны обладают зависимостью их уровня чувствительности от расстояния до источника т.н. эффект близости ( Proximiti Effect ), это объясняется тем, что на близком расстоянии микрофон находится в ближней зоне действия источника, т.е. в зоне распространения сферич. волны. За счет этого чувствит. направленного микрофона на НЧ возрастает; по мере повыш. частоты эффект перестает сказываться. Поэтому при использовании направленных микрофонов на близких расстояниях необходимо учитывать подъём АЧХ на НЧ (вводя необходимую коррекцию).
Ø Микрофоны пограничного слоя PZM. Конструкция включает в себя экран с установленным параллельно ему на близком расстоянии капсюлем микрофона (обычно конденсаторного). Такое устройство позволяет увелич. на 6 дБ уровень зв. давления, действующего на микрофон за счет отраженной волны от поверхн. на кот. микрофон расположен и сформировать полусферическую диаграмму направленности, практически не зависящую от частоты.
· 5 параметров 5 х-к направленности:
1) Угол покрытия – ширина пространства в кот. микрофон захватывает звук:
-Круг = 360град.
-Восьмерка=90град.
-Кардиоида=131град.
-Суперкардиоида 115град.
-Гиперкардиоида=105град.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 420; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!