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:

Зеркальные спутники и их угрозы для астрономии и экологии 09.11.2025

Калифорнийский космический стартап Reflect Orbital, который планирует к 2030 году вывести на орбиту 4 000 зеркальных спутников, отражающих солнечный свет на Землю даже ночью. Главная цель - увеличить эффективность солнечных электростанций, обеспечивая непрерывное освещение в ночное время. Первый демонстрационный аппарат EARENDIL-1 с зеркалом площадью 334 м2 предполагается запустить в апреле 2026 года, а соответствующая заявка уже подана в Федеральную комиссию связи США (FCC). Проект получил 1,25 млн долларов поддержки от ВВС США в рамках программы для малого бизнеса. Идея заключается в том, чтобы спутники создавали дополнительное освещение для энергетических систем, однако многие ученые выражают сомнения как в технической реализуемости, так и в потенциальном вреде для окружающей среды. Астрономы, включая Майкла Брауна и Мэтью Кенворти, подсчитали, что отраженный свет будет примерно в 15 000 раз слабее дневного солнца, хотя и ярче полной Луны. Для того чтобы создать хотя бы 20% дн ...>>

Портативный твердотельный накопитель Lexar Air 09.11.2025

Компания Lexar представила портативный твердотельный накопитель Air (pSSD), сочетающий компактность, высокую скорость и надежность. Вес устройства составляет всего 19 граммов, а толщина в тончайшей части достигает всего 6 мм, что делает его одним из самых легких и тонких SSD на рынке. Накопитель выпускается в двух вариантах емкости: 512 ГБ и 1 ТБ. Версия на 1 ТБ оценивается примерно в 459 юаней (около $64), а старт продаж модели на 512 ГБ пока не объявлен. Lexar Air оснащен интерфейсом USB 3.2 Gen 1 (5 Гбит/с) и разъемом USB-C, при этом в комплект входит переходник с USB-C на USB-A для универсальной совместимости. Производитель заявляет скорость последовательного чтения до 390 МБ/с и записи до 400 МБ/с, что позволяет быстро передавать большие файлы, включая видео высокой четкости. Корпус накопителя выполнен в компактном форм-факторе, который удобно держать на ладони, а максимальная толщина не превышает 9,3 мм. Конструкция выдерживает падения с высоты до 2 метров, а для удобног ...>>

Горькие продукты улучшают работу мозга 08.11.2025

Как выяснили японские ученые, горький вкус флаванолов играет важную роль в стимуляции центральной нервной системы. Даже при минимальном усвоении этих веществ организм получает сигнал к повышению активности нейромедиаторов и улучшению когнитивных функций, что делает натуральные продукты с горьким вкусом потенциально полезными для мозга и общей физиологии. В поисках способов улучшить работу мозга ученые все чаще обращаются к натуральным соединениям, содержащимся в привычных продуктах питания. Одним из таких веществ являются флаванолы, присутствующие в какао, красном вине и ягодах. Исследователи из Технологического института Сибаура в Японии выяснили, что горький и вяжущий вкус этих соединений способен активировать мозг через вкусовые рецепторы, способствуя улучшению памяти, внимания и способности к обучению. Ранее было известно, что флаванолы защищают нейроны и поддерживают когнитивные функции, однако их биодоступность - доля вещества, поступающая в кровь - крайне низка. Это вызвал ...>>

Случайная новость из Архива Петабитный магистральный маршрутизатор Huawei NetEngine 9000 23.04.2015 Huawei представила платформу магистрального маршрутизатора NetEngine 9000 (NE9000) на Международном аналитическом саммите 2015, который прошел в штаб-квартире компании в Шэньчжэне. Петабитный магистральный маршрутизатор имеет самую большую в отрасли емкость, что соответствует требованиям операторов к организации сетей центра обработки данных следующего поколения. В связи с ростом популярности видео сверхвысокого разрешения (UHD) и перехода к облачным сервисам перед операторами встают новые задачи, связанные с магистральными сетями. Новые услуги, например, видеосервисы FBB 4K/8K и MBB 2K, требуют большой полосы пропускания в магистральных сетях и сокращения задержки. По существующему прогнозу, к 2020 г. 70% услуг будут перенесены в облачную среду. В результате центры обработки данных постепенно станут ядром сети. Поэтому организация межсистемного взаимодействия на базе ЦОД станет главной тенденцией строительства магистральных сетей следующего поколения. В соответствии с этими тенденциями Huawei представила крупнейший в отрасли петабитный магистральный маршрутизатор NE9000, поддерживающий первую линейную карту маршрутизаторов 2T и ведущую технологию SDN/NFV, которая удовлетворяет требованиям сетей ЦОД следующего поколения. Максимальная емкость NE9000 - 8 Тбит/с на слот. Емкость системы кластеров увеличивается до 8 Пбит/с, что означает скорость загрузки до 12 000 видеороликов 4K в секунду. Линейная карта 2T поддерживает высокую плотность портов 100GE на скорости проводной передачи. Все это позволит операторам упростить сеть и сократить задержки, предоставив конечному пользователю высочайший уровень сервиса. Благодаря комплекту программируемых микросхем и операционной системе с распределением эластичных ресурсов NE9000 полностью поддерживает SDN/NFV и соответствующие сетевые функции. Поддержка функций сети за счет использования виртуализированных, автоматических и интеллектуализированных технологий позволяет гибко настраивать маршрутизацию сети, быстро адаптироваться к изменениям магистрального трафика центра обработки данных и оптимизировать использование сетевых ресурсов. Решение эффективно усовершенствует процессы эксплуатации, администрирования и техобслуживания, позволяя организовать открытую и эффективную интеллектуальную магистральную сеть ЦОД следующего поколения.

Другие интересные новости:

▪ Нейроморфный чип Intel Loihi 2

▪ Проблемы людей с избыточным весом

▪ Грузы для прыжка

▪ 64-слойные микросхемы флэш-памяти 3D NAND BiCS 64 ГБ

▪ Газировка портит глаза и сердце

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Эффектные фокусы и их разгадки. Подборка статей

▪ статья Фридьеш Каринти. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое менингит? Подробный ответ

▪ статья Врач по коммунальной гигиене. Должностная инструкция

▪ статья Устройство защиты акустических систем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Коробчатый воздушный змей. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025