2.5. Направленные микрофоны с параболическим рефлектором.

Принцип действия подобных устройств достаточно прост и понятен. Микрофон размещен в фокусе отражателя параболической формы (см. рис.51).

Звуковые волны 3 с осевого направления, отражаясь от параболиче­ского зеркала 2, суммируются в фазе в фокальной точке 1 (на микрофоне). Возникает усиление звукового поля. Чем больше диаметр зеркала отража­теля, тем большее усиление может обеспечить устройство. Если направле­ние прихода звука не осевое, то сложение отраженных от различных час­тей параболического зеркала звуковых волн, приходящих в фокус, даст меньший результат, поскольку не все слагаемые будут в фазе. Ослабление тем сильнее, чем больше угол прихода звука по отношению к оси. Созда­ется, таким образом, угловая избирательность по приему.

Коэффициент направленного действия (КНД) для данного типа на­правленного микрофона можно приблизительно определить по формуле

(2.15)

где S_Э эффективная поверхность антенны,

Понятие эффективной поверхности тесно связано с максимальной мощностью, которая может быть извлечена приемной антенной из падаю­щей плоской акустической волны. При выполнении ряда условий, а имен­но D > λ, где D - диаметр рефлектора; совмещение максимума диаграммы направленности с направлением прихода волны и др. - можно приближен­но считать, что Sэ ≈ S, где S - площадь входной аппертуры, м².

Как правило, фирмами-изготовителями поставляется в комплекте блок усиления с системой автоматической регулировки усиления и выхо­дами на наушники и магнитофон, иногда акустические фильтры. При ра­боте параболическую антенну с микрофоном можно держать в руках или закрепить на треноге. В качестве примеров направленных микрофонов с параболическим отражателем рассмотрим несколько систем.

Портативный параболический приемник PRO-200 предназначен для дистанционного приема звуковых волн. Обладает высокой чувствительно­стью и острой диаграммой направленности параболического зеркала. Обо­рудован дополнительным регулируемым фильтром, позволяющим осуще­ствлять частотную селекцию сигнала по ширине и положению его спектра на оси частот. Паспортная дальность - 1 км. Очевидно, эта величина при­ведена для наилучших условий приема: тихая открытая местность, ночь, человек говорит в полный голос. Имеется возможность подключения к магнитофону. Питание - от встроенного аккумулятора или внешнего за­рядного устройства от сети 220 В. Диаметр зеркала — 60 и 75 см (качество приема улучшается с увеличением диаметра зеркала).

Значения коэффициента направленного действия (КНД) антенны в зависимости от диаметра зеркала и частоты принимаемого акустического сигнала приведены в табл. 5

Частота, Гц	КНД при диаметре зеркала 0,6 м	КНД при диаметре зеркала 0,75 м
500	1 1	11
1000	15	17
5000	19	31
10000	35	37

Другой направленный микрофон (типа А-2) имеет параболический отражатель диаметром 43 см, снабжен усилителем и наушниками. Пас­портная дальность действия на открытой местности также заявлена около 1км (!). Коэффициент усиления электронного блока - не менее 80 дБ. Име­ется система автоматической регулировки усиления с динамическим диа­пазоном входных сигналов 40 дБ. Питание от стандартной батарейки 9 В. Предусмотрен разъем для подключения магнитофона.

Параболические направленные микрофоны РК375 и РК390 (произ­водство Германии) имеют следующие параметры.

РК375: габарита - Ø 600*300 мм, масса - 1,2 кг, коэффициент уси­ления - 90 дБ, питание - 5 В, автономность - 75 часов,

РК390, соответственно: Ø 130x100 мм, 1,1 кг, 70 дБ, 9 В, 50 часов. Паспортная дальность - до 50 м (пунктуальности немцев можно позавидо­вать).

Особенности оперативного применения направленных микрофонов таковы, что неподготовленный человек не сможет их скрытно использо­вать, так как необходимо не только правильно расположиться относитель­но объекта разведки и источников шумов, но при этом и самому не быть обнаруженным. Особенно в случае использования направленных микро­фонов с параболическими отражателями из-за их существенных размеров.

Зарубежные специалисты рекомендуют применять такие микрофоны только в условиях ограниченной видимости и при относительно низких уровнях окружающих шумов, например, ночью. При этом честно инфор­мируют, что акустический телескоп может не улавливать звуки на боль­шом (заявленном) расстоянии, если он используется в местах с повышенным уровнем фонового шума.

Поэтому подобные системы редко применяются для съема информа­ции. Их используют в основном журналисты, ученые, кинематографисты и т. д. Даже в рекламных проспектах производителей спецтехники указыва­ется, что подобные микрофоны незаменимы при спортивных соревновани­ях. охоте, экскурсиях па природе, для двусторонней дискретной связи.

Внешний вид некоторых типов направленных микрофонов представ­лен на рис. 52-55.