Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
Глава 5. МИКРОФОНЫ5.1. ОПРЕДЕЛЕНИЯМикрофоны — это преобразователи акустических колебаний в электрические. Большинство микрофонов является преобразователями акустической энергии в электрическую. Есть микрофоны, основанные на другом принципе — релейном. В них под действием акустических колебаний происходит преобразование энергии постоянного тока в энергию переменного тока (см. § 5.8). Рассмотрим технические показатели микрофонов [86]. Чувствительность — отношение напряжения
Чувствительность определяют в зависимости от задания или по напряжению холостого хода, или по напряжению на номинальной нагрузке. За номинальную нагрузку обычно принимают модуль внутреннего сопротивления микрофона на частоте 1000 Гц. Внутреннее сопротивление микрофона Чувствительность по давлению — чувствительность при звуковом давлении, действующем только на поверхность звуковоспринимающего элемента и распределенным по нему равномерно. Чувствительность по свободному полю — это чувствительность при воздействии на микрофон звукового давления в свободном ноле
Свободным полем называют область звукового поля, в которой влияние отражающих поверхностей пренебрежимо мало. Чувствительность по диффузному полю — чувствительность при воздействии на микрофон звукового давления в диффузном поле
Диффузным полем называют область звукового поля, в каждой точке которого плотность звуковой энергии и поток акустической энергии на единицу площади одинаковы во всех направлениях. Чувствительность микрофона зависит от частоты, поэтому введено понятие средней чувствительности — среднеквадратичное значение в номинальном диапазоне частот, причем усредняют чувствительность, измеренную на частотах, распределенных равномерно в логарифмическом масштабе. Уровень чувствительности — чувствительность, выраженная в децибелах относительно величины Стандартный уровень чувствительности — выраженное в децибелах отношение напряжения
или где Частотная характеристика — зависимость уровня чувствительности от частоты. Ее неравномерность определяют в номинальном частотном диапазоне для данного типа микрофона (см. рис. 3.4). Характеристика направленности — зависимость чувствительности микрофона в свободном поле от угла В между рабочей осью микрофона и направлением на источник звука. Эту характеристику определяют или на ряде частот, или для полосы частот. Обычно приводят нормированную характеристику направленности, т. е. зависимость отношения чувствительности измеренной иод углом
Большинство микрофонов имеет осевую симметрию, поэтому характеристика направленности для них одинакова во всех плоскостях, проходящих через ось микрофона. По характеристике направленности микрофоны делятся на ненаправленные, односторонне направленные, остро односторонне направленные, двунаправленные и остронаправленные. Графическое представление характеристик направленности часто дают в полярных координатах (рис. 5.1). Такой график называют диаграммой направленности. В ряде случаев радиус-вектор выражают в децибелах, т. е.
Рис. 5.1. Диаграмма направленности микрофона: 1 — для малых размеров микрофона в сравнении с длиной волны; 2 — при равенстве диаметра микрофона длине звуковой волны Его определяют на ряде частот или для полосы частот. Коэффициент направленности можно определить по специальному графику-шаблону (см. [86]) или при осевой симметрии по ф-ле
(вывод см. [1], стр. 109). Индекс направленности — коэффициент направленности, выраженный в децибелах,
или, учитывая ф-лы (5.5) и (5.3),
где Для ненаправленного микрофона Перепад чувствительности «фронт/тыл» — отношение чувствительности микрофона
где Большой интерес для практики представляет еще один показатель микрофона, не включенный в ГОСТ, - индекс «фронт/тыл» тыльной полусфер, при условии равенства звуковых давлений, действующих с фронта и тыла микрофона:
Этот индекс показывает, насколько уровень, развиваемый микрофоном от сигнала, поступающего с фронтальной полусферы (например, от оркестра), будет выше уровня, развиваемого микрофоном от действия помех, приходящих с тыльной полусферы (например, от шумов публики), при условии, что уровни сигнала и помех будут одинаковыми. Иными словами, этот индекс показывает величину дискриминации шума по отношению к сигналу. Уровень собственного шума. Даже в отсутствии какого-либо акустического сигнала около микрофона напряжение на его выходе не равно нулю. Наличие напряжения является следствием флуктуаций частиц в окружающей среде, а также тепловых шумов сопротивлений в электрической части микрофона. Уровень собственного шума микрофона, приведенный к акустическому входу, определяют как уровень эквивалентного звукового давления
где В соответствии с (5.3) можно выразить акустический уровень собственного шума микрофона через стандартный уровень осевой чувствительности
где Этим выражением обычно пользуются при измерении уровня собственных шумов микрофона. Чувствительность звеньев микрофона. Чувствительность микрофона можно представить как произведение чувствительностей отдельных звеньёй, входящих в него. Для большинства микрофонов осевую чувствительность можно представить в следующем виде:
где Микрофоны по принципу электромеханического преобразования делятся на электродинамические, электростатические, электромагнитные и релейные. Электродинамические микрофоны по конструкции механической системы делятся на катушечные (в СССР их называют динамическими) и ленточные. Электростатические делятся на конденсаторные, в том числе и электретные, и пьезомикрофоны. Электромагнитные — на односторонние и дифференциальные. Релейные — на угольные и транзисторные.
|
1 |
Оглавление
|