Угольный микрофон
Одними из первых появились угольные микрофоны. Основное их достоинство — высокая чувствительность, позволяющая использовать их без усилителя. Однако они имеют такие недостатки, как большая неравномерность частотной характеристики, значительные нелинейные искажения и низкая стабильность в работе — со временем появляются трески и шумы. В настоящее время сохранились в телефонных аппаратах ранних выпусков.
Электромагнитный микрофон
Электромагнитный микрофон более стабилен в работе, но ему также свойственны недостатки: узкий частотный диапазон, большая неравномерность частотной характеристики и значительные нелинейные искажения. В настоящее время отживают свой срок в телефонных аппаратах.
Электродинамический микрофон
Наиболее надежны в эксплуатации электродинамические микрофоны, которые подразделяются на катушечные и ленточные. В них отсутствуют источники питания и усилители, они имеют достаточно широкий частотный диапазон (до 16 кГц и более), сравнительно небольшую неравномерность частотной характеристики (5...6 дБ ленточные и 8...10 дБ — катушечные) и чувствительность в пределах 0,6...1 мВ/Па. Для компенсации электромагнитных помех (фона переменного тока) в катушечных микрофонах последовательно со звуковой катушкой включают антифонную катушку, которую наматывают поверх магнитной системы. Причем катушки включают в противофазе. Ленточные микрофоны, благодаря исключительно малой массе подвижного элемента (гофрированной алюминиевой ленточки), очень хорошо передают тембры многих музыкальных инструментов (особенно струнных, тарелок и др.).
Конденсаторный микрофон
Для электроакустических трактов высокого качества наибольшее применение нашли конденсаторные микрофоны. Для них характерны следующие показатели: хорошая переходная характеристика с малой длительностью установления напряжения (10 мкс и менее), широкий частотный диапазон, малая неравномерность частотной характеристики, низкие нелинейные и переходные искажения, высокая чувствительность и низкий уровень шумов, хорошие массогабаритные показатели. Такие микрофоны, как правило, выполнены совместно с усилителем, выходное сопротивление которого считают выходным сопротивлением микрофона.
Хорошие образцы конденсаторных микрофонов имеют полосу частот не уже 20...20000 Гц при неравномерности 3...4 дБ и чувствительности не хуже 2 мВ/Па.
Большинство профессиональных конденсаторных микрофонов имеют переключаемую диаграмму направленности: круг (окружность), восьмерка (косинусоида), кардиоида. В отличие от конденсаторных в электретных конденсаторных микрофонах (МКЭ) мембрана выполнена из материала, обладающего электретным свойством, т.е. способностью сохранять поляризацию в течение длительного времени (30 лет и более). Такое свойство создается предварительной термической обработкой полимерных пленок в электрическом поле с высоким градиентом напряжения. В результате отпадает необходимость в дополнительном источнике постоянного напряжения и подводе питания. Амплитудно-частотные характеристики некоторых бытовых электретных микрофонов показаны на рис. 1.14 [3].
Пьезокерамические микрофоны основаны на явлении поляризации некоторых сегнетоэлектриков при механической деформации, применяют в недорогих бытовых магнитофонах.
Угольные, электромагнитные и пьезоэлектрические микрофоны в настоящее время используют преимущественно только для передачи служебных речевых сообщений.
Технические характеристики некоторых микрофонов приведены в табл. 1.4.
Примечание.
1 HH — ненаправленный, ОН — однонаправленный, ДН — двусторонне-направленный, OCH — остронаправленный, 33 — звукозапись
2 Напряжение питания микрофонов типа «СОСНА» — минус 1,2 В, МКЭ-3 — минус 4,5 В; МКЭ-378Б — 2,3 6,0 В, МКЭ-332В, МКЭ-ЗЗЗВ — 2 9 В, WM-034CY — 4,5. 10 В, WM-55A103 — 1,5 10 В, SZN-15E - 3. 10 В
Сопротивление нагрузки микрофона рекомендуется выбирать равным (3...10).Z1, где Z1 — модуль полного электрического сопротивления микрофона. При этом получается режим, близкий к режиму холостого хода, а напряжение на нагрузке оказывается почти в 2 раза больше, чем в режиме согласованного включения.
На рис. 1.15 показан вариант микрофонного усилителя для микрофона китайского производства. Резисторы R4 и R8 повышают устойчивость усилителя к самовозбуждению.
Конструкция и детали. Усилитель выполнен на печатной плате размером 22,5x70 мм, представленной на рис. 1.16. Последовательно с резистором R5 предусмотрено место для установки подстроечного резистора R10 типа CП3-38a сопротивлением 2,2 кОм.
Сборочный чертеж показан на рис. 1.17. Конденсаторы смонтированы по варианту горизонтальной установки.
