8Звуковые преобразователи

Для преобразования энергии звуковых волн в электрическую используют микрофоны, а для обратного преобразования – громкоговорители или телефоны.

Микрофоном называют радиоэлектронное устройство, предназначенное для преобразования энергии звуковых волн в электрическую энергию.

Громкоговорителем называют радиоэлектронное устройство, предназначенное для преобразования электрических колебаний в акустические колебания воздушной среды.

Ларингофоном называют радиоэлектронное устройство, предназначенное для преобразования колебаний гортани в электрические колебания.

Условно-графическое обозначение микрофонов и громкоговорителей приведено на рис.8.1.

8.1 Микрофоны

8.1.1 Классификация микрофонов

Микрофоны классифицируются по следующим признакам.

По принципу преобразования микрофоны подразделяются на:

1. Угольные – это микрофоны преобразование звуковых колебаний, в которых происходит за счет изменения сопротивления угольного порошка. Используются в основном в телефонах.

2. Электромагнитные - это микрофоны преобразование звуковых колебаний, в которых происходит за счет колебаний механической мембраны, находящейся в магнитном поле постоянного магнита. Возникающий при этом магнитный поток наводит э.д.с. самоиндукции в катушке, расположенной на магните.

3. Электродинамические - это микрофоны преобразование звуковых колебаний, в которых происходит за счет колебаний катушки, механически связанной с мембраной, в магнитном поле. Электродинамические микрофоны бывают катушечными и ленточными.

4. Электростатические - это микрофоны преобразование звуковых колебаний, в которых происходит за счет изменения емкости конденсатора, одна обкладка которого механически связана с мембраной. К электростатическим микрофонам относятся конденсаторные и электретные микрофоны.

5. Пьезоэлектрические - это микрофоны преобразование звуковых колебаний, в которых происходит за счет прямого пьезоэлектрического эффекта.

По диапазону частот микрофоны подразделяются на:

1. Узкополосные (речевые) – это микрофоны с диапазоном частот от 300 до 3000 Гц.

2. Широкополосные – это микрофоны с диапазоном частот от 20 Гц до 20 кГц.

По направленности микрофоны подразделяются на:

1. Направленные двухсторонние (восьмерочные) – это микрофоны, имеющие диаграмму направленности в виде восьмерки (рис.8.2 а).

2. Направленные односторонние (кардиоидные) – это микрофоны, имеющие диаграмму направленности в виде кардиоиды (рис.8.2 б).

3. Ненаправленные – это микрофоны, имеющие круговую диаграмму направленности.

4. Остронаправленные – это микрофоны, имеющие лучевую диаграмму направленности (рис.8.2 в).

8.1.2 Параметры микрофонов

Основными параметрами микрофонов являются:

1. Чувствительность – это отношение напряжения холостого хода на выходе микрофона к воздействующему звуковому давлению. Выражается в [мВ/Па].

2. Перепад чувствительности фронт/тыл – это отношение чувствительности микрофона в направлении рабочей оси к его чувствительности в направлении под углом 180⁰ к рабочей оси.

3. Диапазон частот – это диапазон частот звуковых колебаний, преобразуемых микрофоном.

4. Неравномерность частотной характеристики – это отклонение частотной характеристики от линейной. Измеряется в дБ.

5. Внутреннее сопротивление – это сопротивление микрофона по постоянному току.