Микрофон измерительный. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Одним из важнейших параметров динамика является его частотная характеристика - зависимости уровня звукового давления в децибелах от частоты при неизменном уровне подводимого электрического сигнала.

Чем шире рабочий диапазон частот головки или громкоговорителя и чем меньше разница в уровнях звукового давления на различных участках этого диапазона, тем лучше этот электроакустический преобразователь.

Наглядное представление о частотной характеристике дает графическое изображение (рис. 1). Как видно из этого рисунка наблюдается уменьшение уровня звукового давления на нижних и верхних частотах диапазона, а также снижение и увеличение уровня ("подъемы" и "провалы") на других частотах.

Рис. 1. АЧХ звукового давления головки динамической 25ГДН-1Л

Все эти отклонения значений звуковых давлений могут быть причиной вносимых громкоговорителем частотных искажений воспроизводимых звуковых программ [1]. Поэтому обязательно учитывается АЧХ головок при проектировании акустических систем, выборе динамиков и типа их акустического оформлении, расчете фильтров и т. п.

Данные о частотной характеристике динамика, заявленные в технической документации (паспорте) и справочниках не являются безусловными. Каждый динамик имеет свою индивидуальную частотную характеристику.

В настоящее время, время стремительного развития цифровых технологий, измерять АЧХ звукового давления головки динамической не представляет трудности, даже без применения специального оборудования. Для этого необходимо иметь персональный компьютер, усилитель НЧ для возбуждения испытуемой головки (компьютерную аудиосистему), микрофон и соответствующее программное обеспечение.

При измерениях АЧХ громкоговорителя особые требования предъявляются к микрофону. Он дожжен иметь широкий частотный диапазон, не уже 30 - 18000 Гц, "гладкую" АЧХ, небольшие размеры мембраны.

Самые высокие электроакустические параметры имеют конденсаторные микрофоны, и в этом их основное преимущество по сравнению с другими разновидностями микрофонов. Частотная характеристика конденсаторного микрофона отличается своей равномерностью. В диапазоне до резонанса мембраны неравномерность может быть очень малой, выше резонанса она несколько увеличивается. Вследствие малой неравномерности характеристики конденсаторные микрофоны используют как измерительные. Измерительные микрофоны изготовляют на диапазон частот от 20 - 30 Гц до 30 - 40 кГц с неравномерностью 1 дБ до частоты 10 кГц и не более 6 дБ свыше 10 кГц. Размеры капсюля такого микрофона берут в приделах 6 - 15 мм, из-за этого он практически ненаправлен до частоты 20 - 40 кГц. Чувствительность его не превышает - 60 дБ [2,3].

Микрофонный капсюль Panasonic WM61 [4] идеально подходит для использования его, в качестве измерительного.

Подключать капсюль напрямую через микрофонный вход ПК, используя, для его работы фантомное питание, не советуется, из-за большой вероятности наводок и шумов, пониженной чувствительности, что негативно скажется на качестве измерений. Микрофон должен подключаться к аудиовходу материнской платы, применяя через согласующее звено - микрофонный предварительный усилитель.

Изготовить своими руками такое устройство (рис. 2) совсем не сложно. Оно состоит из, помещенного в трубку, длиной 20 см, микрофонного капсюля диаметром 6 мм, микрофонного усилителя на ОУ ОРА2134, отличающимся высокими характеристиками [6], химического источника питания, напряжением 9 вольт, типа "Крона".

а)

б)

в)
Рис. 2. Микрофон измерительный: а - общий вид; б - вид со стороны капсюля; в - вид со стороны линейного выхода.

Схема электрическая принципиальная измерительного микрофона взята из источника [6]. После некоторых изменений имеет вид, представленный на рис. 3. Конденсатор С3 заменен пленочным (К-73, К-78 или другой, рекомендованный для установки в сигнальные цепи звуковых устройств). Налаживание усилителя сводится к подборке светодиода, который обеспечивал бы спад напряжения до 2 вольт на участках указанных в схеме на схеме.

Рис. 3. Схема электрическая принципиальная

Печатная плата изготавливается из фольгированного стеклотекстолита размерами 55 х 20 мм - рис. 4. Проектирование и печать выполняется на ПК с использование программы Sprint Layout 6.0.

а)

б)
Рис. 4. Печатная плата: а - вид со стороны дорожек; б - размещения деталей.

Все это монтируется в металлический корпус - для экранирования схемы - рис. 5.

Рис. 5. Расположение элементов в корпусе

Подключают измерительный микрофон к линейному входу звуковой карты ПК через экранированный кабель с двумя жилами. Экран провода подключается с одной стороны - стороны звуковой карты, это также положительно сказывается на точности измерений - рис. 6.

Рис. 6. Схема соединительного шнура

Данная конструкция имеет широкий диапазон рабочих частот, относительно высокую чувствительность, ровную АЧХ, "слышит" звуки на большем расстоянии, по сравнению, например, с микрофоном МКЭ-3. Замеры можно производить почти с любой, слышимой ухом человека, дистанции, а это важно при тестировании не только одной головки, а всей акустической системы (систем), например в помещении или салоне автомобиля. Микрофон успешно испробован с программой Right Mark 6.2.3. Представленный на рис. 1 график АЧХ звукового давления динамика 25ГДН-1Л построенный с помощью этой программы. Для измерений, микрофон располагают на одной оси с головкой на расстоянии 300 - 400 мм.

Подключение измерительных устройств выполняют по схеме, показанной на рис. 7. Важно, что бы в усилителе регуляторы тембра были в среднем положении, а режим тонокомпенсации и корректирующие звенья отключены. Испытуемая головка размещается наиболее удаленно от стен, мебели и других предметов [7].

Рис. 7. Схема устройства для снятия АЧХ динамика

Печтная плата

Литература

1. Эфрусси М. Громкоговорители и их применение. - М., "Энергия", 1976.
2. Сапожков М. Электроакустика. - М., "Связь", 1978.
3. Сапожков М. Электроакустика. Справочник. - М., "Радио и Связь", 1989.
4. dl.dropboxusercontent.com/u/87298597/blog/em06_wm61_a_b_dne.pdf
5. radiocom.dn.ua/image/data/pdf/OPA2134_BB.pdf
6. audiogarret.com.ua/viewtopic.php?f=15&t=7866#p135608]
7. Марченко В. Доработка динамических головок и измерение из частотных характеристик. - Радио № 2, 2014.

Автор: В. Марченко

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Тревожность может быть заразна 21.05.2025 Новое исследование, проведенное учеными из университетов Гиссена и Вены, дало научное подтверждение тому, что тревожное состояние может быть "заразным". Полученные результаты подтверждают: человеческие эмоции не существуют в изоляции. Стресс - не только личный, но и социальный феномен, и в условиях тесного взаимодействия он способен распространяться, влияя на поведение и физиологическое состояние окружающих. Это знание особенно важно в образовательной среде, медицинских учреждениях и рабочих коллективах, где эмоциональное состояние одного может незаметно стать общим. Авторы эксперимента стремились выяснить, насколько тесно эмоциональные переживания связаны с социальным взаимодействием. В рамках работы добровольцев случайным образом поделили на малые группы по четыре-пять человек. При этом половине из них постарались внушить чувство коллективной сплоченности, подчеркивая общие черты и объединяющие обстоятельства. Участникам другой подгруппы, напротив, предлагали сфокусироваться на индивидуальности и подчеркнуть отличия между собой и окружающими. Затем из каждой группы был выбран один человек, которому предстояло справиться с крайне сложной математической задачей. Остальные наблюдали за его действиями. В течение всего процесса исследователи регулярно брали у участников образцы слюны, чтобы определить уровень кортизола - гормона, который является одним из биологических маркеров стресса. Интересным оказалось то, что стрессовое состояние нередко проявлялось даже у тех участников, которые просто наблюдали за решением задачи, не участвуя в ней напрямую. Повышенный уровень кортизола в их организме зафиксировал, что одних лишь социальных связей и эмоциональной вовлеченности достаточно, чтобы передать напряжение от одного человека к другому. Особенно четко такая реакция проявилась у тех, кому ранее внушали коллективное мышление и чувство "мы". По словам одной из соавторов работы, Валери Шури, эти данные подчеркивают силу социального контекста в формировании физиологических реакций. Люди, ощущающие себя частью единого целого, значительно чаще "перенимают" стресс своих товарищей, реагируя на чужие трудности почти так же остро, как на собственные. Такой эффект открывает новые горизонты для понимания групповой динамики и эмоционального заражения. Он также подчеркивает важность психологического климата в коллективах и необходимость учитывать не только индивидуальные, но и коллективные факторы в борьбе с последствиями стресса.

Другие интересные новости:

▪ Старики-разбойники

▪ По утрам вирусы в 10 раз сильнее, чем вечером

▪ Беспроводная зарядка для электромобилей Toyota

▪ Дактилоскопические датчики в камерах и объективах

▪ Микросхемы радиочастотных синтезаторов STW81101 и STW81102

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дом, приусадебное хозяйство, хобби. Подборка статей

▪ статья Том Стоппард. Знаменитые афоризмы

▪ статья Всегда ли существовали водительские права? Подробный ответ

▪ статья Лаборант аналитической лаборатории. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Транзисторный конвертер на 144 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Коробки-близнецы. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026