Что такое электродинамический микрофон?

Устройство микрофонов.

Классификация микрофонов.

Характеристики микрофонов.

Ученица 11 класса «Б»

Сидоренко Мария.

Электродинамический микрофон -

- Микрофон, в котором для преобразования звуковых колебаний в электрические используют явление возникновения эдс (электродвижущая сила) в металлическом проводнике, совершающем под действием звуковых волн вынужденные колебания в поле постоянного магнита.

Устройство микрофона

Принцип работы микрофона заключается в том, что давление звуковых колебаний воздуха, воды или твердого вещества действует на тонкую мембрану микрофона. В свою очередь, колебания мембраны возбуждают электрические колебания; в зависимости от типа микрофона для этого используются явление электромагнитной индукции, изменение ёмкости конденсаторов или пьезоэлектрический эффект.

Классификация микрофона

Типы микрофонов по принципу действия

Динамический микрофон

Катушечный

Ленточный

Конденсаторный микрофон

Электретный микрофон — разновидность конденсаторного микрофона.

Угольный микрофон

Пьезомикрофон

Сравнительные характеристики основных типов микрофонов (устаревшие данные из «БСЭ» 1967 год.):

Тип микрофона Диапазон воспринимаемых частот, Гц

Неравномерность частотной характеристики, Дб

Осевая чувствительность на частоте 1 000 Гц, мВ/Па

Угольный 300 – 3400 20 1000

Электродинамический катушечного типа

100 – 10000 (1 класса)30 - 15000 (высшего класса)

12 0,5~1,0

Электродинамический ленточного типа

50—10 000 (1 класса)

70—15 000 (высшего класса)

10 11,5

Конденсаторный 30—15 000 5 5

Пьезоэлектрический

100—5 000 15 50

Электромагнитный 300—5 000 20 5

Функциональные виды микрофонов

Студийный микрофон

Измерительный микрофон («искусственное ухо»)

Микрофонный капсюль для телефонных аппаратов

Микрофон для применения в радиогарнитурах

Микрофон для скрытого ношения

Ларингофон

Гидрофон

Характеристики микрофонов

Микрофоны любого типа оцениваются следующими характеристиками:

чувствительность

амплитудно-частотная характеристика

акустическая характеристика микрофона

характеристика направленности

уровень собственных шумов микрофона

Чувствительность микрофона определяется отношением напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению Р0, как правило, в свободном звуковом поле[1], то есть при отсутствии влияния отражающих поверхностей[2]. При распространении синусоидальной звуковой волны в направлении рабочей оси микрофона, это направление называется осевой чувствительностью:

M0 = U/P0 (мВ/Па).

Частотная характеристика чувствительности (ЧХЧ) - это зависимость осевой чувствительности микрофона от частоты звуковых колебаний в свободном поле. Неравномерность ЧХЧ как правило измеряют в децибелах, как двадцать логарифмов(по основанию 2) отношения чувствительности микрофона на определенной частоте к чувствительности на опорной частоте (в основном 1 кГц).

Влияние звукового поля микрофона оценивается акустической характеристикой, которая определяется отношением силы, действующей на диафрагму микрофона, и звуковым давлением в свободном звуковом поле: A = F/P, а потому, что чувствительность микрофона M = U/P можно представить как U/P = U/F • F/P и выразить через А. Тогда получим: M = A • U / F. Отношение напряжения на выходе микрофона к силе, действующей на диафрагму U/F, характеризует микрофон как электромеханический преобразователь. Акустическая характеристика определяет характеристику направленности микрофона. По виду акустической характеристики, а следовательно и характеристики направленности, отличают три типа микрофонов, как приемников звука: приемники давления; градиента давления; комбинированные.

Характеристикой направленности называют зависимость чувствительности микрофона от направления падения звуковой волны по отношению к оси микрофона. Она определяется отношением чувствительности Мα при падении звуковой волны под углом α относительно акустической оси микрофона к его осевой чувствительности:

φ = Mα/M0

Направленность микрофонов. Представление в полярных координатах

Ненаправленный

Приемники давления

Приемники градиента давления

Двунаправленный«Восьмерка»

Комбинированные

Кардиоид

Гиперкардиоид

Уровень собственных шумов микрофона Nшопределяется отношением эффективного напряжения на выходе микрофона при отсутствии звукового поля Uш к напряжению U1 при наличии звукового поля с эффективным давлением в 0,1 н/м²:

Nш = 20 lg Uш/U1, дБ.

Напряжение Uш обусловлено главным образом тепловыми шумами в компонентах электрической схемы микрофона.