Глава 25.

Микрофоны.

Классификация микрофонов.

3. Микрофоны комбинированного приема. Они представляют собой сочетание двух приемников (микрофонов): давления и градиента давления.

Результирующая характеристика - кардиоида, Рис. 92. Односторонняя направленность комбинированного микрофона объясняется тем, что при падении звуковой волны с фронта (0^о) электрические сигналы обеих микрофонов совпадают по фазе и суммируются.

А при падении звуковой волны с тыла (180^о) электрические сигналы противоположны по фазе и вычитаются (гасят друг друга). Комбинированные микрофоны самые популярные, так как очень удобные в эксплуатации.

Электродинамические микрофоны.

Принцип действия электродинамических микрофонов основан на явлении электромагнитной индукции, т.е. возникновении ЭДС (Е) в проводнике, перемещающемся в поле постоянного магнита (Рис. 93).

Е=Вℓх′;

Где В- магнитная индукция (Тл), ℓ- длина проводника звуковой катушки (м), х′ - колебательная скорость звуковой катушки (м/с).

Энергия звуковой волны мощностью Р_з колеблет диафрагму (мембрану) вместе со звуковой катушкой, при этом в катушке индуктируется ЭДС порядка 0,3-0,5 мВ. Кроме механической подвижной системы (диафрагма, гофр и звуковая катушка) микрофон имеет сложную акустическую систему, образованную отверстиями, объемами, каналами внутри корпуса микрофона.

Акустическая система рассчитывается так, чтобы получить высокую чувствительность, кардиоидную характеристику направленности и равномерную частотную характеристику в широком диапазоне частот.

Достоинства электродинамических (катушечных) микрофонов:

1. Хорошие электроакустические показатели.

2. Простота конструкции, низкая стоимость.

3. Отсутствие источника питания.

4. Малый вес и размеры.

5. Работают в широком диапазоне температур и влажности (-40о+50о).

6. Механическая прочность.

Катушечные электродинамические микрофоны самые распространенные. В аппаратуре КЗВП и Звук - Т применяются микрофоны: МД-201; МД-52А; МД-64М с чувствительностью S = (1,2….1,5) мВ/Па. Микрофоны 82А-5М, имеют чувствительность S=4,0 мВ/Па.

Ленточные микрофоны. Принцип действия ленточных микрофонов, как и электродинамических (катушечных) основаны на явлении электромагнитной индукции (Рис.94).

Роль диафрагмы и одновременно проводника в магнитном поле выполняет тонкая алюминиевая ленточка толщиной 2 мкм с размерами 5х25 мм. Ленточка гофрируется для большей чувствительности к звуковым волнам, действующим на микрофон.

В конструкцию микрофона обязательно входит повышающий трансформатор Рис.95 для увеличения чувствительности микрофона. В ленточке наводится ЭДС Е_л = 0,01….0,02 мВ которую для согласования с существующими пультами звукорежиссера необходимо увеличить до Е_вых=0,3….1 мВ. Ф - магнитный поток, n- коэффициент трансформации трансформатора Тр, Е_вых - выходная ЭДС микрофона. Р - звуковое давление на ленточку.

Недостатки ленточного микрофона:

1. Тяжелые и громоздки.

2. Боятся «сквозняков». Движение воздуха колеблет ленточку и возникает посторонний сигнал.

3. Микрофоны чувствительны к падению, толчкам и вибрациям.

Достоинства:

1. Хорошие камерные характеристики.

2. Дают «мягкий» естественный тембр звука.

Применяются ленточные микрофоны в студиях звукозаписи и концертных залах для звукопередачи среднего и общего звуковых планов.

Пример обозначений микрофона: МЛ-19 - кардиоида, МЛ-51 - характеристика направленности «восьмерка».