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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Аккумулятор будущего без анода на основе натрия 10.05.2021 Ученые создали прототип батареи на основе натрия без анода. В отличие от литий-ионных источников питания, она дешевая и не загрязняет окружающую среду. Типичная литий-ионная батарея имеет два электрода - катод и анод. Они передают ионы в растворе электролита друг другу, когда устройство заряжается и разряжается. Ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе попробовали заменить литий металлическим натрием. Почему исследователей заинтересовал именно он? Дело в том, что он металлический натрий - широко распространенный материал. При создании источника питания ученые отказались от анода, добавив вместо него тонкий слой медной фольги. Он находится на анодной стороне токоприемника, который собирает свободные электроны по мере разряда батареи и направляет их в устройство, на которое подается питание. Тонкий слой меди выполняет роль одного из электродов. В итоге получается источник питания, который значительно меньше и дешевле в производстве аналогов. При этом производительность такой батареи не страдает. Авторы разработки отмечают, что такая батарея снизит стоимость и размер гаджетов. Когда эта экспериментальная батарея заряжается, вместо ионов, проходящих от катода через разделительный материал к аноду, они накладываются на медную фольгу и превращаются в блестящий гладкий металл. Затем, когда батарея разряжается, материал растворяется, и ионы возвращаются на катод.

Другие интересные новости:

▪ Смартфон Micromax Canvas XP 4G

▪ Посетителей кафе обслуживают роботы

▪ Модули памяти PNY XLR8 Gaming EPIC-X RGB DDR4

▪ Язык влияет на мышление с младенчества

▪ Компактная экшн-камера Insta360 Go 3

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Эффектные фокусы и их разгадки. Подборка статей

▪ статья И дурак ожидает ответа. Крылатое выражение

▪ статья Полезны ли морские водоросли? Подробный ответ

▪ статья Капитальный и текущий ремонт скважин. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Пробник для прозвонки монтажа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Китайские волшебные трубы. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026