41
2.5. Микрофоны и ларингофоны
Микрофон – это преобразователь
акустических колебаний в
электрические сигналы. Ларингофон – это преобразователь механиче-
ских колебаний связок и хрящей гортани в электрические сигналы. Ла-
рингофон применяется вместо микрофона на объектах с высоким
уровнем акустических шумов (самолет, танк, механический цех и т.п.).
По способу преобразования микрофоны разделяют следующим
образом:
• электродинамические (катушечные и ленточные),
• электростатические (конденсаторные и электректные),
• электромагнитные,
• угольные,
• пьезоэлектрические.
По частотному диапазону микрофоны
делят на узкополосные
(для приема речи) и широкополосные (для приема музыки). По на-
правленности различают ненаправленные (круговые), восмеричные
(двусторонне направленные), односторонне направленные (кардио-
идные), остронаправленные.
Основные параметры микрофонов:
• номинальный диапазон частот,
• модуль полного электрического сопротивления (нормируется
на частоте 1кГц),
• чувствительность по свободному полю,
• частотная характеристика чувствительности,
• характеристика направленности,
• перепад чувствительности фронт/тыл,
• динамический диапазон (разность между уровнем предельно-
го звукового давления и уровнем собственных шумов),
•
коэффициент гармоник,
• разность уровней чувствительности стереофонической системы.
По электроакустическим параметрам микрофоны разделяют на
четыре группы: нулевая (высшая), первая, вторая, третья. Третья
группа предназначена только для речи и используется, как правило, в
диктофонах. Основные характеристики микрофонов приведены в
табл. 7.
42
Обозначение микрофонов МД-281А – микрофон динамический
катушечный (МЛ – ленточный, МК – конденсаторный, МКЭ – кон-
денсаторный электректный. Первая цифра – группа
сложности, ос-
тальные – номер разработки.
Таблица 7
Категория
Параметры
0 1
2
3
Диапазон частот, Гц
20 – 20000 31,5 – 18000 50-15000 63-12500
Модуль полного сопро-
тивления, Ом
50, 100, 200
50, 100, 200
50, 100,
200, 2000
50, 100,
200, 2000
Уровень предельного зву-
кового давления при ко-
эффициенте гармоник ме-
нее 0,5 %, дБ
140
120
120
114
Разность уровней чувстви-
тельности у стереофони-
ческих микрофонов, дБ, не
более
1,5
3
3
3
Чувствительность по сво-
бодному полю конденса-
торных микрофонов,
мВ/Па
10
10
8
2
Микрофон имеет две системы: акустико-механическую и меха-
ноэлектрическую. Устройство микрофонов различных типов показано
на рис. 24.
При воздействии звукового давления на диафрагму угольного
микрофона она начинает колебаться, и в такт колебаниям сжимаются
частицы угольного порошка, меняя сопротивление цепи. Это приво-
дит к изменению напряжения на выходных клеммах микрофона. Пре-
имущество угольного микрофона – в высокой чувствительности, по-
зволяющей использовать его без усилителей.
Недостатком является
наличие неустранимых шумов из-за перемещений угольных частиц и
большие нелинейные искажения из-за разрывов и восстановления
контактов.
У электромагнитного микрофона перед полюсами магнита рас-
положена ферромагнитная диафрагма или скрепленный с ней якорь.
При воздействии звукового давления диафрагма колышется и меняет-
ся магнитное сопротивление цепи. На выходных клеммах появляются
43
переменные напряжения, синхронные с колебаниями диафрагмы. Об-
ласть применения таких микрофонов невелика, так как им свойстве-
нен узкий частотный диапазон и большие нелинейные искажения.
а) б) в)
г) д) е)
Рис. 24. Устройство микрофонов различных типов: а – угольного; б – электро-
магнитного; в – электродинамического; г – конденсаторного; д – ленточного
электродинамического; е – пьезоэлектрического
Очень широкое распространение
получили электродинамиче-
ские микрофоны катушечного и ленточного типов. У катушечного
микрофона, имеющего прикрепленную к диафрагме катушку, распо-
ложенную в магнитном зазоре, широкий
частотный диапазон и не-
большая неравномерность частотной характеристики.
Ленточный микрофон имеет магнитную систему из постоянного
магнита и полюсных наконечников, между которыми натянута алю-
миниевая ленточка толщиной 2 мкм. При воздействии звукового дав-
ления ленточка колеблется, пересекая магнитные силовые линии. Вы-
деляющееся на ее концах напряжение невелико, так как сопротивле-
ние ленточки мало. Это напряжение увеличивается встроенным по-
вышающим трансформатором (не показанном на рисунке) и после
увеличения является выходным напряжением такого микрофона.
