Mikrofon wąskokierunkowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Audio

 Komentarze do artykułu

Do nagrywania głosów ptaków, zwierząt, szumu morza itp. potrzebny jest mikrofon o wąskiej charakterystyce kierunkowości i skutecznie eliminujący szumy zewnętrzne. Problem można rozwiązać za pomocą urządzenia opisanego w tym artykule.

Mikrofon zawiera przedwzmacniacz, którego poziom sygnału wyjściowego jest wystarczający do podłączenia go do magnetofonu. Kierunkowość mikrofonu znacznie zwiększa stosunek sygnału użytecznego do zakłóceń akustycznych na wejściu wzmacniacza i pozwala na wysokiej jakości wzmocnienie i rejestrację dźwięków z odległych źródeł.

Mikrofon wąskokierunkowy składa się z samego mikrofonu dynamicznego (MD-38, MD-45, MD-200) i wzmacniacza niskoszumnego, umieszczonego w specjalnej cylindrycznej obudowie. Charakterystyka tych mikrofonów w zakresie częstotliwości 50...15000 Hz charakteryzuje się nierównomiernością rzędu 8...12 dB. Przy poziomie sygnału wyjściowego 0,2...0,5 V wymagane wzmocnienie napięciowe wzmacniacza mikrofonowego wynosi 50...55 dB, a stosunek sygnału do szumu nie jest gorszy niż 60...65 dB. Nieliniowy współczynnik zniekształceń - nie więcej niż 0,2%. Wzmacniacz musi charakteryzować się dobrą stabilnością temperaturową oraz pobierać niewielki prąd ze źródła zasilania, jakim jest akumulator lub bateria ogniw galwanicznych.

Wymagania te spełnia wzmacniacz, którego obwód pokazano na rys. 1. Opiera się na wzmacniaczu odtwarzającym z magnetofonu stereo Mayak-001. Pierwszy stopień jest montowany na krzemowym tranzystorze niskoszumowym VT2, drugi - na wzmacniaczu operacyjnym (wzmacniaczu operacyjnym) DA1. Mikrofon VM1 podłączony jest bezpośrednio do obwodu bazowego tranzystora VT2, pracującego w trybie mikroprądowym, co pozwala uzyskać wymagany stosunek sygnału do szumu.

Cechą szczególną wzmacniacza jest zastosowanie dwóch niezależnych obwodów OOS. Pierwszy z nich, składający się z R5, VT1, C2, R1, C1, zapewnia stabilizację temperaturową trybu pracy stopnia wejściowego DC, a drugi (C3, R4) tworzy wymaganą charakterystykę częstotliwościową wzmacniacza. Współczynnik przenoszenia napięcia wzmacniacza (50 dB) jest w przybliżeniu równy stosunkowi rezystancji rezystorów R4 i R2, można go zmienić, wybierając jeden z nich (na przykład R4) praktycznie bez zmiany trybu pracy DC urządzenia. Kondensator C3 wyznacza górną częstotliwość wzmacnianego sygnału, która wynosi 15 kHz.

Dzielnik R6 - R9 służy do utworzenia sztucznego punktu środkowego i dostarczenia wymaganego napięcia polaryzacji do nieodwracającego wejścia wzmacniacza operacyjnego DA1 (pin 5). Obwód R2C1 określa dolną granicę wzmacnianych częstotliwości, która jest wybierana w okolicach 20 Hz. Z wyjścia wzmacniacza (pin 10 wzmacniacza operacyjnego) wzmocniony sygnał przechodzi przez kondensator C7 do regulatora poziomu - rezystora zmiennego R10 i od jego suwaka do złącza X2. Piny 2 i 4 złącza to wyłącznik zasilania. Po podłączeniu do tego złącza magnetofonu, poprzez te styki do wzmacniacza doprowadzane jest zasilanie z akumulatora GB1. Wzmacniacz pobiera ze źródła prąd o natężeniu około 2,5 mA, jego funkcjonalność zostaje zachowana po obniżeniu napięcia zasilania do 5 V.

Części przedwzmacniacza, za wyjątkiem rezystora R10, umieszczone są na płytce drukowanej (rys. 2) wykonanej z jednostronnie foliowanego włókna szklanego.

Rezystory R1 - R9 - MLT, C1-4, C2-33, zmienne R10 - SPZ-4. Kondensatory C1, C2, C4 - C8 - obce, podobne do K50-35; C3, C6 - CT1, CD. Zamiast VT1 można zastosować tranzystory KT3102 o indeksach literowych A - V, D, KT342B, KT358D, a zamiast VT2 - KT3107 o indeksach L, F, z nieco gorszymi wynikami - D, I, K. Wzmacniacz operacyjny DA1 oprócz tego wskazanego na schemacie, pasuje do K153UD2, a także KR140UD608, K140UD6, KR140UD708, K140UD7, biorąc pod uwagę różnicę w pinach. Ponadto mikroukłady, z wyjątkiem K153UD2, mają wewnętrzne obwody korekcyjne, więc nie ma potrzeby instalowania kondensatora C6.

Wzmacniacz praktycznie nie wymaga konfiguracji, wystarczy sprawdzić, czy tryby pracy odpowiadają tym, które pokazano na schemacie. W zależności od czułości zastosowanego mikrofonu może zaistnieć konieczność regulacji wzmocnienia poprzez dobór rezystora R4.

Konstrukcja mikrofonu opisana w [1] pokazana jest na rys. 3. Jego podstawą jest cylindryczna obudowa 1 o średnicy 60...65 i długości 450...600 mm, którą można łatwo skleić z papieru rysunkowego.

Aby zmniejszyć odbicia dźwięku od ścian, wnętrze obudowy pokryte jest warstwą pianki gumowej 2. Kapsuła mikrofonu 3 jest przymocowana do obudowy za pomocą pierścieni drucianych 4 i gumowych napinaczy 5. Wzmacniacz 6 umieszczony jest w pobliżu obudowy mikrofon, zamknięty w ekranie wykonanym np. z cyny z puszki po skondensowanym mleku. Pod wzmacniaczem znajduje się akumulator zasilający 10. Tylna część obudowy jest zamknięta pokrywą 7, na której zamocowane jest złącze 9 i rezystor zmienny 8 (R10). Dla ułatwienia użytkowania do walizki przymocowany jest uchwyt-wspornik 11 wykonany z polistyrenu o grubości 5 mm. Mocowana jest do niego nakrętka 12, za pomocą której można zamontować mikrofon na statywie fotograficznym.

Mikrofon wąsko skierowany pozwala na rejestrację dźwięków z odległości ponad 100 m. Jeszcze lepsze rezultaty można uzyskać zmieniając konstrukcję mikrofonu – umieszczając go pośrodku reflektora parabolicznego lub dodatkowo wyposażając go w zestaw lampy rezonansowe [2, 3].

W dowolnej konstrukcji zwiększenie zasięgu mikrofonu pozwoli na zawężenie pasma wzmacniacza. Na ryc. Na rysunku 4 przedstawiono schemat wzmacniacza pracującego w paśmie częstotliwości „telefonicznej” – 280...3400 Hz. Jest on montowany na dwóch wzmacniaczach operacyjnych, które są częścią niskoszumowego wzmacniacza K157UD2.

Kaskady są identyczne i stanowią wzmacniacze odwracające połączone szeregowo. Dolną granicę pasma przepustowego każdego ze stopni wzmacniacza wyznaczają elementy R1, C1 i R2, R3, C2, a górną granicę - R4, C3 i R5, C4. Kondensatory C5, C6 służą do korekcji częstotliwości wzmacniacza operacyjnego, dzielnik R6R7 tworzy sztuczny punkt środkowy. Kondensatory C7, C8 omijają obwód zasilania wzmacniacza operacyjnego.Rezystor zmienny R2 jest regulatorem poziomu sygnału, za jego pomocą wzmocnienie urządzenia można zmieniać w zakresie 50...64 dB.

Do wyjścia wzmacniacza (pin 9 układu DA1) można podłączyć słuchawki o rezystancji 16...100 Ohm. Przy napięciu zasilania 6...9 V wzmacniacz pracuje stabilnie, a moc uwalniana na obciążeniu w zupełności wystarczy do odsłuchu. Jeżeli używany jest wzmacniacz operacyjny innego typu, może być potrzebny rezystor ograniczający prąd o rezystancji 5...4 omów pomiędzy jego wyjściem a punktem połączenia pomiędzy elementami R3, C5 i pinami 2, 33 złącza X47.

Rysunek płytki drukowanej i układ elementów na niej pokazano na ryc. 5.

Kondensatory C1 - C4 mogą być serii K10-17, K10-47, K73-5, K73-9, K73-17; C5, C6 - CT1, CD. Jako wzmacniacz operacyjny możesz użyć KR1434UD1, który jest analogiem K157UD2, a także K140UD20. W tej drugiej wersji rysunek płytki drukowanej będzie musiał zostać poprawiony, nie zapominając o rezystorze ograniczającym prąd na wyjściu drugiego wzmacniacza operacyjnego (pin 10 mikroukładu K140UD20). Rezystor R2 to SP4-1, pozostałe elementy są takie same jak w poprzedniej konstrukcji.

Wzmacniacz ten również nie wymaga konfiguracji, wystarczy upewnić się, że pomiędzy pinami 2 i 3, 5 złącza X2 jest zero napięcia.

literatura

1. Vdovikin A.I. Zabawkowe urządzenia elektroniczne. - M.: Radio i komunikacja, 1981.
2. Nikolaev Yu Superczuły mikrofon. - Radio, 1992, nr 10,
3. Makarov D. Pasje szpiegowskie. - Radio, 1995, nr 3, s. 40, 41; nr 4, s. 44-46.

Autor: V.Mosyagin, Veliky Novgorod

Zobacz inne artykuły Sekcja Audio.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Moduły pamięci PNY XLR8 Gaming EPIC-X RGB DDR4 29.10.2020 Firma PNY zapowiedziała nowe moduły pamięci XLR8 Gaming EPIC-X RGB DDR4 przeznaczone do użytku w komputerach stacjonarnych do gier. Prezentowane produkty pracują na częstotliwości 3600 MHz z napięciem zasilania 1,35 V. Taktowanie - 18-20-20 (CAS 18, tRAS 42). Pojemność modułu to 8 GB; będą oferowane w zestawach po dwa o łącznej pojemności 16 GB. Dostarczony jest radiator, który według PNY ma agresywną geometryczną konstrukcję. Na górze znajduje się dwustronny pasek wielokolorowego oświetlenia RGB. Możesz kontrolować jego działanie za pomocą płyty głównej z technologią ASUS Aura Sync, GIGABYTE RGB Fusion 2.0, MSI Mystic Light Sync i ASRock Polychrome Sync. Zaimplementowano obsługę profili podkręcania Intel XMP 2.0 - uprości to wybór ustawień podsystemu pamięci RAM w UEFI. Produkty posiadają dożywotnią gwarancję. Zestawy 8 MHz XLR4 Gaming EPIC-X RGB DDR3600 będą wkrótce dostępne. Szacunkowa cena - 85 dolarów amerykańskich.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Herbicydy w kapsułkach

▪ Wodór z energii słonecznej

▪ Ziemniak i elektrony

▪ Ewolucja uwzględnia już urbanizację

▪ Dron UAVOS z rekordowym czasem działania

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Uziemienie i uziemienie. Wybór artykułu

▪ Artykuł Stary chrzan. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jaką chorobę wyleczył 19-letni Amerykanin strzelając sobie w głowę? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Prace wspinaczkowe. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Układ wzmacniacza TDA7240, 20 watów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Odbiornik radiowy z anteną pętlową. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024