порядку 1 мВ. Для підвищення вихідної напруги мікрофон забезпечений трансформатором з коефіцієнтом трансформації 50 або більше. p> При цьому вихідна опір мікрофона виходить близько Ом. Осьова чутливість мікрофону:
В
де n - коефіцієнт трансформації, S - площа стрічечки, l - довжина стрічки, - резонансна частота рухомої системи, З М - Гнучкість стрічки. p> З цієї формули випливає, що для підвищення чутливості стрічкового мікрофона необхідно збільшувати площа стрічечки, індукцію в щілини і гнучкість стрічки. p> Ці вимоги - суперечливі, тому що збільшення площі (за рахунок збільшення ширини стрічки) призводить до зменшення гнучкості. Зазвичай стрічку роблять гофрованої і зменшують її товщину до 2 мікрон, але при цьому втрачається міцність. Тому стрічкові мікрофони використовують тільки в приміщеннях, тому що навіть подих вітру може порвати стрічку
В
1 - гофрована стрічечка, 2 - полюсні наконечники з отворами, 3 - постійний магніт, 4 - щілину між полюсними наконечниками, 5 - отвори в полюсних наконечниках, 6 - ізоляційні планкі.Устройство стрічкового мікрофона.Рісунок 3
Вітчизняні мікрофони електродинамічної системи маркують літерами: МД - котушкові мікрофони, МЛ - стрічкові мікрофони.
Мікрофони електростатичної системи. Електростатичні перетворювачі були запропоновані Едісоном і довбає. Однак, перший мікрофон електростатичної системи створений Вента (EC Wente. Phys. Rev., Vol. 10., Pp. 39-63, July, 1917). p> Мікрофон являє собою конденсатор, утворений масивним підставою і тонкою мембраною, ізольованою від основи прокладкою (див. рис. 2). На цей конденсатор через резистор R подано поляризується напруга U = . p> Під дією звукових хвиль мембрана здійснює коливальний рух. Відстань між мембраною і підставою d змінюється. Отже, змінюється ємність мікрофона С. Відносна зміна ємності мікрофона
В
Період звукових коливань зазвичай менше постійної часу. Тому заряд конденсатора не встигає змінитися за час одного періоду, тобто
.
Але тоді
і
Зміни напруги на конденсаторі пропорційні змінам відстані між обкладинками конденсатора. Ці зміни і є е.р.с. мікрофона е.
Якщо коливання відбуваються по гармонійному закону
В
то швидкість коливань
В
Коефіцієнт електромеханічного зв'язку
В
Чутливість мікрофона:
В
Щоб чутливість мікрофона не залежала від частоти необхідно, щоб
В
Це можливо, якщо резонансна частота мембрани вище верхньої частоти робочого діапазону частот. Тоді осьова чутливість мікрофона
. напруженість електричного поля між обкладинками мікрофона
Пробивна напруженість електричного поля для повітря дорівнює 30 кВ/см. При величині зазору між обкладками d = 20 мкм пробій може настати при напрузі U = = 60 В. За цим в конденсаторних мікрофонах величина напруги U = зазвичай не перевищує 150 В (залежно від розміру d)/
При заданій резонансної частоті мембрани її маса повинна бути якомога меншою. Зазвичай мембрану виготовляють з дюралю або полімерної плівки, покритої тонким шаром золота.
Частотна характеристика мікрофонів відрізняється високою рівномірністю, тому їх часто використовують як вимірювальні. p> Діапазон частот конденсаторних мікрофонів від Гц до кГц з нерівномірністю дБ до 10 кГц і дБ на більш високих частотах. p> Недоліком конденсаторних мікрофонів є необхідність подавати досить висока напруга на мікрофон. Від цього недоліку вільні електретні мікрофони, в яких електричне поле створюється електретний плівкою, вживаної як матеріалу мембрани. Останнім часом електретні мікрофони отримали широке поширення завдяки невеликим габаритам і вазі.
Мікрофони електростатичної системи маркуються буквами: МК - конденсаторні мікрофони і МСЕ - електретні мікрофони. p> Вугільні мікрофони. Електромагнітний мікрофон А. Белла виявився недостатньо чутливим для практичного застосування в телефонній связі. був витіснений більш чутливим вугільним мікрофоном. Вугільний мікрофон був створений завдяки експериментам Едісона, Берлінера і Юза (1-й патент виданий Едісону 27.04.1877.). Мікрофон складається з корпусу, заповненого вугільним порошком і мембрани з провідного матеріалу. p> До корпусу і мембрані через обмотку трансформатора докладено постійна напруга U = . p> При впливі на мембрану звукових коливань вугільний порошок стискається або відпускається мембраною, його опір змінюється і змінюється струм в ланцюзі мікрофона. p> Змінна складова струму створює у вторинній обмотці трансформатора корисний сигнал. p> Частотна характеристика мікрофона близька до оптимальної для передачі мови. Динамічний діапазон ~ 30 дБ.
Нелінійні спотворення мікрофона можуть досягати 15 - 20%. Вугільні мікрофони можна зустріти в телефонних апаратах випуску колишніх років...
