Классификация микрофонов

В специализированной радиотехнической литературе можно найти различные критерии и, соответственно, системы классификации микрофонов. Однако ограниченный объем данной книги не позволяет подробно рассмотреть даже некоторые из них. Поэтому далее остановимся лишь на важнейших критериях и признаках, чаще всего используемых в качестве основы для классификации микрофонов, применяемых в миниатюрных радиопередатчиках.

Одним из основных критериев, применяемых при классификации микрофонов, является способ воздействия звуковых колебаний на чувствительный элемент акустико-электрического преобразователя. Часто классификацию по такому принципу называют классификацией по типу приемника. В соответствии с этим критерием микрофоны делятся на приемники давления, приемники градиента давления, комбинированные приемники и приемники с изменяемой диаграммой направленности.

В приемниках давления воздействие акустического сигнала и, соответственно, акустического давления на чувствительный элемент может осуществляться только с одного направления, а именно со стороны источника звукового сигнала или с фронтальной стороны. В таких микрофонах амплитуда перемещения чувствительного элемента не зависит от направления и удаленности источника сигнала, а только от величины акустического давления. Приемники давления обычно имеют круговую или вытянутую диаграмму направленности и часто называются ненаправленными микрофонами.

Использование специальных конструктивных решений в приемниках градиента давления обеспечивает возможность воздействия акустического сигнала на чувствительный элемент не только с фронтальной, но и с тыльной стороны. При этом амплитуда перемещения чувствительного элемента не зависит от величины акустического давления, а определяется лишь разницей величин давлений перед чувствительным элементом и за ним. Чем больше эта разница (перепад давления или градиент), тем больше переместится, например, мембрана. Таким образом, у приемников градиента давления, часто называемых градиентными микрофонами, отклонение положения чувствительного элемента и, соответственно, величина выходного напряжения в определенной степени зависят от направления на источник акустического сигнала. Эта зависимость определяет форму диаграммы направленности. В зависимости от конструктивных особенностей градиентные микрофоны имеют диаграмму направленности в форме так называемой «восьмерки» и часто называются микрофонами с двусторонней диаграммой направленности.

В комбинированных приемниках или комбинированных микрофонах, представляющих собой комбинацию механических конструкций чаще всего двух микрофонов, с помощью специальных конструктивных решений удается получить одностороннюю диаграмму направленности. Так, например, совместное использование в одном корпусе приемника давления и приемника градиента давления позволяет сложением их диаграмм направленности круговой формы и «восьмерки» сформировать диаграмму в форме кардиоиды, то есть диаграмму с односторонней направленностью.

В отдельную группу, по мнению автора, следует выделить микрофоны с переменной диаграммой направленности. Необходимо отметить, что некоторые специалисты считают микрофоны с переменной ДН лишь разновидностью комбинированных микрофонов, поскольку и в том, и в другом случае конструктивная или механическая часть таких устройств представляет собой комбинацию двух микрофонов. Однако подобное объединение в одну группу комбинированных микрофонов и микрофонов с переменной диаграммой направленности можно считать достаточно спорным. Дело в том, что в комбинированных микрофонах жестко связаны между собой не только механические элементы, но и «жестко» объединены и неизменны электрические схемы включения электромеханических преобразователей. В микрофонах с переменной диаграммой направленности, конструктивно также состоящих обычно из двух микрофонов, изменение формы диаграммы направленности достигается комбинированием и/или коррекцией электрических цепей их включения. Иными словами, при эксплуатации микрофона с переменной диаграммой направленности пользователь имеет возможность самостоятельно выбрать форму диаграммы направленности имеющегося в его распоряжении микрофона. При работе с комбинированным микрофоном такая возможность у пользователя отсутствует.

Микрофоны делятся на определенные группы и в зависимости от формы диаграммы направленности, которая представляет собой зависимость чувствительности микрофона от угла, образованного акустической осью микрофона и осью источника акустического сигнала. Иными словами, диаграмму или характеристику направленности можно определить как зависимость чувствительности микрофона на заданной частоте от угла падения звуковой волны. По этому критерию микрофоны подразделяются на ненаправленные (с круговой или вытянутой диаграммой направленности), с двусторонней направленностью (диаграмма в форме «восьмерки»), с кардиоидной направленностью (с диаграммой направленности в форме кардиоиды), а также остронаправленные микрофоны. В остронаправленных микрофонах соответствующая форма диаграммы направленности достигается различными способами, рассмотрение которых выходит за рамки данной книги.

В зависимости от типа электромеханического преобразователя микрофоны подразделяются на электромагнитные, угольные, пьезоэлектрические, конденсаторные и электродинамические. В миниатюрных передатчиках чаще всего применяются электродинамические (динамические) и конденсаторные (электростатические) микрофоны.

Электродинамические микрофоны, часто называемые динамическими, в зависимости от конструктивных особенностей применяемого в них электромеханического преобразователя, делятся на катушечные и ленточные. В катушечных микрофонах бескаркасная цилиндрическая катушка, прикрепленная к диафрагме, помещена в магнитное поле постоянного магнита. При ее перемещении вследствие воздействия акустических колебаний в катушке индуцируется электродвижущая сила соответствующей величины и направленности. В ленточных микрофонах в качестве подвижного элемента применяется гофрированная металлическая ленточка, установленная между полюсными наконечниками постоянного магнита. Эта ленточка одновременно является проводником тока и подвижной системой преобразователя.

Основу электромеханического преобразователя конденсаторных (электростатические) микрофонов составляют подвижный и неподвижный электроды, которые образуют обкладки конденсатора. Подвижный электрод конструктивно выполняется в виде мембраны из металлической фольги или металлизированной полимерной пленки. Эта мембрана колеблется под действием акустических колебаний, что приводит к соответствующему изменению емкости электромеханического преобразователя по отношению к состоянию покоя.

Особого внимания заслуживают получившие широкое распространение так называемые электретные конденсаторные микрофоны. В них мембрана выполнена из металлизированной с внешней стороны полимерной электретной пленки, которая поляризуется и сохраняет поверхностный заряд сравнительно долгое время. Выходное сопротивление электростатических микрофонов имеет значительную величину, поэтому в их состав включается специальный согласующий каскад, который также обеспечивает и усиление сигнала. Питание этого каскада осуществляется от внешнего источника постоянного напряжения, поэтому схемы включения таких микрофонов имеют определенные особенности.

Среди радиолюбителей весьма популярны часто используемые и в радиолюбительских конструкциях транзисторных микропередатчиков так называемые капсульные электретные микрофоны отечественного производства типов МКЭ-332 и МКЭ-333 различных модификаций, а также электретные микрофоны зарубежного производства, например, типов МСЕ100, МСЕ101 и SZN-15E.

Более подробную информацию о принципе работы и конструктивных особенностях электродинамических и электростатических микрофонов заинтересованный читатель может найти в специализированной литературе.

Похожие книги из библиотеки

Учебник выживания снайпера. «Стреляй редко, но метко!»

Как снайперу выжить и победить на поле боя? В чем секрет подготовки элитного стрелка? Какое оружие, какие навыки необходимы, чтобы исполнить заветы А.С. Суворова и защитников Сталинграда: «Стреляй редко, но метко!»; «Снайпер – это охотник. Противник – зверь. Выследи его и вымани под выстрел. Враг коварен – будь хитрее его. Он вынослив – будь упорнее его. Твоя профессия – это искусство. Ты можешь то, чего не могут другие. За тобой – Россия. Ты победишь, потому что ты обязан победить!».

Эта книга не только глубокое исследование снайперского дела на протяжении двух столетий, в обеих мировых войнах, многочисленных локальных конфликтах и тайных операциях спецслужб, но и энциклопедия снайперских винтовок военного, полицейского и специального назначения, а также боеприпасов к ним и оптических прицелов. Как сами снайперы являются элитой вооруженных сил, так и снайперские винтовки – «высшая лига» стрелковых вооружений. Насколько снайперская подготовка превосходит обычный «курс молодого бойца», настолько и снайперское оружие дороже, сложнее и взыскательнее массовых моделей. В этой книге вы найдете исчерпывающую информацию о вооружении и обучении стрелков, их тактике и боевом применении, снайперских дуэлях и контрснайперской борьбе, о прошлом, настоящем и будущем главного из воинских искусств.

Роль морских сил в мировой истории

Известный историк и морской офицер Альфред Мэхэн подвергает глубокому анализу значительные события эпохи мореплавания, произошедшие с 1660 по 1783 год. В качестве теоретической базы он избрал наиболее успешные морские стратегии прошлого – от Древней Греции и Рима до Франции эпохи Наполеона. Мэхэн обращает пристальное внимание на тактически значимые качества каждого типа судна (галер, брандер, миноносцев), пункты сосредоточения кораблей, их боевой порядок. Перечислены также недостатки в обороне и искусстве управления флотом. В книге цитируются редчайшие документы и карты. Этот классический труд оказал сильнейшее влияние на умы государственных деятелей многих мировых держав.

Воздушные извозчики вермахта. Транспортная авиация люфтваффе 1939–1945

Изначально этот род авиации, оснащенный в основном неуклюжими с виду трехмоторными самолетами Ju-52, был создан в Третьем рейхе для обслуживания парашютно-десантных войск. Впервые воздушные десанты были использованы во время Польской кампании. Затем, период захватов Дании, Норвегии, Голландии, Бельгии, Греции, транспортная авиация люфтваффе буквально «силами одного парашютно-десантного полка» захватывала аэродромы, крепости и стратегически важные мосты. Парашютисты внезапно опускались с небес прямо на голову противника, подготавливая плацдармы для выгрузки основного десанта. Уже в мае 1940 года транспортным самолетам впервые пришлось снабжать по воздуху отрезанные во вражеском тылу войска. В дальнейшем эта их функция стала основной. Демянск, Холм, Сталинград, Тунис, Кубань, Крым, Корсунь, Каменец-Подольский и многие другие котлы, образовавшиеся вследствие гитлеровской стратегии «стоять до последнего», неизменно снабжались с помощью пресловутых «воздушных мостов». На последнем этапе войны к ним прибавились многочисленные города-«крепости»: Будапешт, Кёнигсберг, Бреслау, Дюнкерк, Лорьян и многие другие.

В этой книге на основе многочисленных, в основном зарубежных источников и архивных документов впервые подробно рассказано практически обо всех невероятных по накалу и драматизму операциях транспортной авиации люфтваффе с 1939 по 1945 г.

Все авиа-шедевры Мессершмитта. Взлет и падение Люфтваффе

Как бы ни были прославлены Юнкерс, Хейнкель и Курт Танк, немецким авиаконструктором № 1 стали не они, а Вилли МЕССЕРШМИТТ.

Эта книга – первая творческая биография гения авиации, на счету которого множество авиашедевров – легендарный Bf 109, по праву считающийся одним из лучших боевых самолетов в истории; знаменитый истребитель-бомбардировщик Bf 110; самый большой десантный планер своего времени Ме 321; шестимоторный военно-транспортный Ме 323; ракетный перехватчик Ме 163 и, конечно, эпохальный Ме 262, с которого фактически началась реактивная эра. Случались у Мессершмитта и провалы, самым громким из которых стал скандально известный Ме 210, но, несмотря на редкие неудачи, созданного им хватило бы на несколько жизней.

Сам будучи авиаконструктором и профессором МАИ, автор не только восстанавливает подлинную биографию Мессершмитта и историю его непростых взаимоотношений с руководством Третьего Рейха, но и профессионально анализирует все его проекты.