Электретные
Электретные микрофоны, по существу, те же конденсаторные, но постоянное напряжение для них обеспечивается не обычным источником, а электрическим зарядом мембраны или неподвижного электрода, материалы которых отличаются тем, что способны сохранять этот заряд длительное время.
Пьезоэлектрические
Некоторое распространение получили микрофоны пьезоэлектрические. Их действие основано на том, что звуковое давление воздействует непосредственно или через диафрагму и скрепленный с ней стержень на пьезоэлектрический элемент. При деформации последнего на его обкладках вследствие пьезоэлектрического эффекта возникает напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона.
Транзисторный
Действие транзисторных микрофонов (весьма мало распространенных) основывается на том, что под действием звукового давления на диафрагму и скрепленное с ней острие, являющееся одновременно эмиттером полупроводникового триода, изменяется сопротивление эмиттерного перехода через него. Хотя транзисторные микрофоны с диафрагмой достаточно чувствительны, но они недостаточно стабильны и их частотные характеристики даже в сравнительно узком диапазоне частот неравномерны.
Стереофонический
Стереофонический микрофон представляет собой систему из двух микрофонов, конструктивно размещенных в общем корпусе на одной оси друг над другом. Для записи по системе XY применяют стереофонические микрофоны, состоящие из двух одинаковых монофонических микрофонов с кардиоидными характеристиками направленности, причем акустические оси левого и правого микрофонов повернуты на 90° относительно друг друга. При записи по системе MS один из микрофонов (микрофон середины) имеет круговую характеристику направленности, а другой (микрофон стороны) - косинусоидальную характеристику направленности.
Лазерный
Звуковая волна, генерируемая источником акустического сигнала, падает на границу раздела воздух-стекло и создает своего рода вибрацию, то есть отклонения поверхности стекла от исходного положения. Эти отклонения вызывают дифракцию света, отражающегося от границы. Если размеры падающего оптического пучка малы по сравнению с длиной “поверхностной” волны, то в суперпозиции различных компонент отраженного света будет доминировать дифракционный пучок нулевого порядка. В этом случае, во-первых, фаза световой волны оказывается промодулированной по времени с частотой звука и однородной по сечению пучка, а во- вторых, пучок “качается” с частотой звука вокруг направления зеркального отражения.
3. Оссобенности устройства и принципы работы лазерного микрофона.
А теперь более подробно рассмотрим принцип действия и особенности устройства лазерного микрофона.
Лазерные микрофоны или, другими словами, лазерные системы акустической разведки (ЛСАР) всё чаще используют спецслужбы различных стран для несанкционированного получения речевой информации, потому что самыми современными и эффективными считаются именно ЛСАР. Они позволяют воспроизводить речь, любые другие звуки и акустические шумы при лазерно-локационном зондировании оконных стекол и других отражающих поверхностей. Впервые такое устройство было изобретено в 60-е годы, и сразу же ЦРУ поставило его себе на вооружение.
На сегодняшний день создано целое семейство лазерных средств акустической разведки. В качестве примера систему SIPE LASER 3-DA SUPER. Данная модель состоит из источника излучения (гелий-неоновый лазер), приемника этого излучения с блоком фильтрации шумов, двух пар головных телефонов, аккумулятора питания и штатива. Наводка лазерного излучения на оконное стекло нужного помещения осуществляется с помощью телескопического визира. Изменять угол расходимости выходящего пучка позволяет оптическая насадка, высокая стабильность параметров достигается благодаря использованию системы автоматического регулирования. Модель обеспечивает съем речевой информации с оконных рам с двойными стеклами с хорошим качеством на расстоянии до 250 м.
Достижения в развитии лазерной техники позволили значительно улучшить технические характеристики и надежность работы данных систем разведки. Так, лазерное устройство фирмы Hewlett-Packard НРО150 имеет паспортную дальность ведения разведки до 1000 м. Кроме того, имеются сообщения о потенциальной возможности работы при удаленности объекта на расстояние до 10 км.
4. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА.
Лазерный микрофон состоит из нескольких основных частей:
Лазерный передатчик (лазер).
Блока обработки сигнала. Модуль демодулятора.
Нас интересует, блок обработки сигнала, но кратко осветим блок передачи сигнала
Лазерный передатчик (рис.1) обеспечивает работу полупроводни-кового лазера, как в непрерывном режиме, так и в импульсном, посредством встроенного генератора прямоугольных импульсов с регулируемой частотой 25−90кГц. Кроме того, предусмотрена функция тонального сигнала с частотой порядка 1кГц для облегчения поиска отражённого луча при работе с устройством в светлое время суток. Также это дополнение незаменимо при использовании лазера, работающего в инфракрасном диапазоне.
Рис. 1. Блок-схема лазерного передатчика.
А теперь перейдем непосредственно к блоку обработки сигнала. Он состоит из 4-х электронных модулей: предварительного широкополосного усилителя, демодулятора (состоит из фильтра несущей частоты и амплитудного детектора), эквалайзера и усилителя низкой частоты. Все модули (за исключением демодулятора) подключаются к общему источнику питания напряжением 9 вольт, в качестве которого используется 6 последовательно соединённых элементов типоразмера «АА» по 1,5 вольта каждый. Также возможно использование сетевого адаптера с выходным постоянным напряжением 9…12 вольт. Электронная блок-схема блока обработки сигнала изображена на рисунке 2.
Рис.2. Блок-схема блока обработки сигнала.
Модуль демодулятора используется при работе лазерного микрофона в импульсном режиме. Его электрическая принципиальная схема, которая была представлена в первоисточнике, и на основе которой мы проектировали нашу плату, представлена в приложении1. Схема разработанная нами предоставлена на в приложении2. Схема была модернизирована, из-за желания снизить шумы используя более мощный усилитель, однако он не подошел нам, поэтому в настоящее время проектируется новая схема демодулятора, в которой учитываются все параметры (входное напряжение, коэффициент усилителя и др.)