Лекция №2 Тема: Конструкция электродинамического микрофона

Вид материала

Лекция

Содержание Динамические головки

Подобный материал:

• Лекция №4 Тема № Конструкция haben/sein + zu + Infinitiv, 32.97kb.
• 119234, г. Москва, Ленинский проспект, д. 52,, 54.96kb.
• 1 11 Тема 2 12 тема 3 13 Тема 4 14 Тема 5 15 Тема 6 17 Тема 7 20 Тема 8 22 Тема, 284.17kb.
• Лекция конструкция и материал оптических волокон, 96.13kb.
• Тема доклада, 39.89kb.
• Тема №1, 607.32kb.
• Лекция 11. Cd и dvd, 215.7kb.
• Математическое моделирование многомерных квазистационарных электромагнитных полей, 380.28kb.
• Т. А. доцент кафедры Индустрии моды исмд владивостокский государственный университет, 284.47kb.
• Тема Лекция, 34.13kb.

Лекция №2

Тема: «Конструкция электродинамического микрофона.

1 – акустическая ось.

2 – гофр.

3 – мембрана.

4 – крышка.

5 – фланец.

6 - магнит

7 - звуковая катушка

8 - керн

9 - центрирующие кольцо

10 - выточка во фланце

энергия звуковой волны с мощностью P_z колеблет диафрагму мембрану


Достоинства:

1. хорошие электроакустические показатели
   
2. простота конструкции низкая стоимость
   
3. отсутствие источника питания
   
4. малый вес и размеры
   
5. работает в широком диапазоне температур и влажности
   
6. механическая прочность
   

Конструкция ленточного микрофона:




1 – полюсные наконечники.

2 – постоянный магнит.

3 – гофрированная ленточка из проводника.

Ф – магнитный поток

Р – звуковое давление на ленточку.

n – коэффициент трансформатора.

Е вых. – выходной сигнал микрофона.


Достоинства:

• Хорошие камерные характеристики.
  
• Дают «мягкий» и естественный тембр звука.
  

Недостатки:

• Тяжелый и громоздкий.
  
• Требуется использование согласующего трансформатора, т.к. сопротивление ленточки очень мало (0,1-0,5 Ом);
  
• Боятся «сквозняков», движение воздуха колеблет ленточку, возникает посторонний сигнал.
  
• Чувствителен к толчкам и вибрации.
  

Конденсаторный микрофон.



1 – мембрана.

2 – изолятор.

3 – основание.

4 – капсульный микрофон.

5 – мембранное основание (воздушный зазор ширина которого 20-30 микрон).

U0 – источник постоянного тока.

C1 – переходный разделительный конденсатор.

Nr – сопротивление нагрузке микрофона.

Pr – звуковое давление на мембрану микрофона.

Ir – ток звуковой в капсуле микрофона.

Uz – выходное звуковое напряжение


Звукоприемником служит капсуль, который представляет собой плоский воздушный конденсатор. Один его электрод выполнен из латуни в виде массивного основания капсулы. Второй электрод – тонкая, гибкая мембрана. Мембрана выполняется из териленовой пленки (толщина 5 мкм)и покрывается слоем молекул золота.

Принцип работы – под воздействием звукового давления мембрана совершает колебания на величину H, при этом емкость конденсатора изменяется пропорционально давлению звуковой волны. Соответственно через резистор Rn протекает ток с зарядом конденсатора. На резисторе появляется падение напряжения звуковой частоты U_z. Конденсатор отделяет от постоянного напряжения переменную составляющую звука и на зажимах микрофона появляется напряжение Uz. Сигнал звуковой волны имеет небольшую величину, что вызывает необходимость применить микрофонный усилитель. Для устранения помех и потерь, возникающих в соединительном кабеле микрофона с усилителем, в корпусе микрофона монтируют предварительный каскад усилителя по схеме эмиторного повторителя.

Достоинства конденсаторных микрофонов:

• Высокая чувствительность.
  
• Широкая полоса звуковой частоты.
  
• Малые искажения.
  
• Возможность получения нескольких характеристик направленности.
  

Недостатки:

Требует электропитания.

• Сложен по конструкции.
  
• Высокая стоимость.
  
• Чувствителен к климатическим условиям.
  

Электретный микрофона.



1 – основание.

2 – мембрана из электрета (толщина 10 мкм).

3 – изолятор.

4 – капсуль.

h – расстояние между мембраной и основанием.


Мембраны делают из второпласта, полипропилена, поликарбоната.

Принцип работы: электрический заряд мембраны (предположим положительный) индуцирует в основание капсуля отрицательный заряд. Мембрана под действием электрических сил притягивается к основанию и находится от него на некотором основании h. Под действием звукового сигнала мембрана совершает колебания, и расстояние h меняется. Следовательно, меняется величина заряда, и через нагрузку Rn протекает ток заряда-разряда равный по частоте звуковому сигналу. Конденсатор C1 разделяет постоянную составляющую от переменной и в зажимах микрофона возникает напряжение звуковой частоты. Питание микрофонного усилителя осуществляется по фантомной схеме.


Динамические головки.


Динамическая головка – электроакустическое устройство воспроизведения звука. Ранее применялся термин «громкоговоритель» и на бытовом языке динамические головки называют «динамики».

Конструкция динамической головки.



I – магнитная система.

1 – верхний фланец

2 – постоянный магнит.

3 – нижний фланец.

4 – керн.

5 – зазор между верхним фланцем и керном.

IV – подвижная система.

6 – звуковая катушка.

7 – центрирующая гофрированная шайба.

8 – диффузор.

9 – воротничок гофра.

10 – гофор, обеспечивающий подвижность диффузора.

11 – колпачок, предохраняющий от загрязнения и попадания стальных стружек в зазор, крепится к диффузору.

12 – вывод проводников от звуковой катушки.

II – корпус, к конусной конструкции которой крепится магнитная система и диффузор.

III – отверстие в корпусе для выхода тыльного излучения.


Принцип работы динамической головки: звуковая катушка, помещенная в магнитное поле магнитной системы, при прохождении через ее проводник электрического тока испытывает некоторое усилие, которое перемещает диффузор на подвесках, заставляя его колебаться в фазе электрических колебаний пропорциональных величине электрического тока. Колебания диффузора создают колебания в воздушной среде.

Среди динамических головок различают модели, предназначенные для воспроизведения:

1. Сабвуферные (нижнего баса) динамики.
   
2. Среднего, верхнего баса и нижней части средних частот.
   
3. Средних частот.
   
4. Верхних частот.
   

Модели динамиков существенно различаются конструкцией и материалом, который используется для изготовления диффузора, подвеса и магнита.

Для сабвуферных и НЧ СЧ динамиков используют конусный диффузор из бумаги или пластика.

Диффузоры ВЧ головок при малой массе должны обеспечивать, как можно меньшую, направленность излучения. Поэтому для решения этой задачи их часто делают купольными.

Схема

1 – купольная диафрагма.

2 – звуковая катушка.

3 – гибкие выводы.

Материалом купола может служить ткань (например, шелк), металл (титан, алюминий), металлизированная пластиковая пленка.


Технические характеристики динамической головки:

Тип динамической головки: полнодиапазонная (широкополосная), низкочастотная, среднечастотная, высокочастотная.

Номинальный диаметр – как правило, внешний диаметр диффузодрежателя.

Мощность – номинальная, программная (длительная) либо пиковая (краткосрочная проводимая мощность) которую выдерживает головка до своего разрушения.

Импеданс (номинальное сопротивление) – как правило, динамические головки имеют сопротивление 2, 4, 8 и 16 Ом.

Частотная характеристика – измеренная либо заявленная выходная характеристика на заданном диапазоне частот при выходном сигнале постоянных амплитуд на всем заданном диапазоне.

Параметры Тиля-Смолла – набор электроакустических параметров, которые характеризуют колодку, как колебательную систему.

Чувствительность – уровень звукового давления, производимый динамической головкой, при подаче сигнала мощностью 1 Вт, измеренная на расстоянии 1 метр от головки.

Максимальный уровень звукового давления – максимальное давление, которое может развить головка, без своего повреждения, либо без превышения заданного уровня искажения. Зависит во многом от чувствительности головки и ее мощности.