Железо / 233800

Железо / Телефоны / Раздел 3 / Разновидности и особенности схем узлов ТА / Микрофоны

Микрофоны

Микрофоны классифицируются по признаку преобразования акустических колебаний в электрические и подразделяются на электродинамические, электромагнитные, электростатические (конденсаторные и электретные), угольные и пьезоэлектрические.

Микрофоны характеризуются следующими параметрами:

Чувствительность микрофона - это отношение напряжения на выходе микрофона к воздействующему на него звуковому давлению при заданной частоте (как правило 1000 Гц), выраженное в милливольтах на паскаль (мВ/Па). Чем больше это значение, тем выше чувствительность микрофона.

Номинальный диапазон рабочих частот - диапазон частот, в котором микрофон воспринимает акустические колебания и в котором нормируются его параметры .

Неравномерность частотной характеристики - разность между максимальным и минимальным уровнем чувствительности микрофона в номинальном диапазоне частот.

Модуль полного электрического сопротивления - нормированное значение выходного или внутреннего электрического сопротивления на частоте 1 кГц.

Характеристика направленности - зависимость чувствительности микрофона (в свободном поле на определённой частоте) от угла между осью микрофона и направлением на источник звука.

Уровень собственного шума микрофона - выраженное в децибелах отношение эффективного значения напряжения, обусловленного флуктуациями давления в окружающей среде и тепловыми шумами различных сопротивлений в электрической части микрофона, к напряжению, развиваемому микрофоном на нагрузке при давлении 1 Па при воздействии на микрофон полезного сигнала с эффективным давлением 0,1 Па.

Микрофоны 3-81.jpg

В телефонных аппаратах, в основном, применяются электродинамические, электретные и угольные микрофоны. Но, как правило, в 95% кнопочных ТА применяются электретные микрофоны, которые имеют повышенные электроакустические и технические характеристики:

- широкий частотный диапазон;

- малую неравномерность частотной характеристики;

- низкие нелинейные и переходные искажения;

- высокую чувствительность;

- низкий уровень собственных шумов. На рис. 3.61 приведена схема, объясняющая принцип работы конденсаторного микрофона. Выполненные из электропроводного материала мембрана (1) и электрод (2) разделены изолирующим кольцом (3) и представляют собой конденсатор. Жёстко натянутая мембрана под воздействием звукового давления совершает колебательные движения относительно неподвижного электрода. Конденсатор включен в электрическую цепь последовательно с источником напряжения постоянного тока GB и активным нагрузочным сопротивлением R. При колебаниях мембраны ёмкость конденсатора меняется с частотой воздействующего на мембрану звукового давления. В электрической цепи появляется переменный ток той же частоты и на нагрузочном сопротивлении возникает переменное напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона.

Электретные микрофоны по принципу работы являются теми же конденсаторными, но постоянное напряжение в них обеспечивается зарядом электрета, тонким слоем нанесённого на мембрану и сохраняющим этот заряд продолжительное время (свыше 30 лет).

Поскольку электростатические микрофоны обладают высоким выходным сопротивлением, то для его уменьшения, как правило, в корпус микрофона встраивают истоковый повторитель на полевом n-канальном транзисторе с р-n переходом. Это позволяет снизить выходное сопротивление до величины не более 3+4 кОм и уменьшить потери сигнала при подключении к входу усилителя сигнала микрофона.

На риc 3.62 приведена внутренняя схема электретного микрофона с тремя выводами МКЭ-3.

Микрофоны 3-82.jpg

У электретных микрофонов с двумя выводами выход микрофона выполнен по схеме усилителя с открытым стоком.

На рис. 3.64 приведена внутренняя схема электретного микрофона с двумя выводами МКЭ-389-1. Схема подключения такого микрофона приведена на рис. 3.63. По этой схеме можно подключать практически все электретные микрофоны с двумя выводами, и отечественные и импортные.

На рис. 3.67 приведены размеры и назначение выводов электретных микрофонов. В табл. 3.15 приведены их технические характеристики.

Табл. 3.15. Технические характеристики электретных микрофонов.

Микрофон

Чувствительность, мВ/Па, не менее

Номинальный диапазон рабочих частот, Гц

Уровень собственного шума,дБ, не более

Напряжение питания, В

М1-А2 "Сосна" М1-Б2 "Сосна" М7 "Сосна"

5-15 10 - 20 > 5

150 - 7000 150 - 7000 150 - 7000

28 28 26

-1,2 ±0,12 -1,2 ± 0,12 -1,2 ±0,12

МЭК-1А МЭК-1В

6-20 6-20

300 -4000 300 -4000

30 30

2,3 -4,7 2,3 -4,7

МКЭ-3

4-20

50 -15000

30

-4,5 ± 1,5

МКЭ-84

6-20

300 -3400

30

1,3 -4,5

МКЭ-377-1А МКЭ-377-1Б МКЭ-377-1В

6-12 10 - 20 18-36

150 - 15000 150 - 15000 150 -15000

33 33 33

2,3 -6,0 2,3 - 6,0 2,3 - 6,0

МКЭ-378А МКЭ-378В

6-12 10-20

30 -18000 30 - 18000

33 33

2,3 -6,0 2,3 - 6,0

МКЭ-389-1

6-12

300 - 4000

33

2,0+ 6,0


Микрофоны 3-83.jpg

Микрофон

Чувствительность, мВ/Па, не менее

Номинальный диапазон рабочих частот, Гц

Уровень собственного шума, дБ, не более

Напряжение литания,

В

МКЭ-332А

3-5

50 - 12500

30

2,0 - 9,0

МКЭ-332Б

6-1

50 - 12500

30

2,0 - 9,0

МКЭ-332В

12 -24

50 - 12500

30

2,0 - 9,0

МКЭ-332Г

24-48

50 - 12500

30

2,0 - 9,0

МКЭ----А

3-5

50 - 12500

30

2,0 - 9,0

МКЭ----Б

6-12

50 - 12500

30

2,0 - 9,0

МКЭ----В

12 - 24

50 - 12500

30

2,0 - 9,0

МКЭ----Г

24 - 48

50 - 12500

30

2,0 - 9,0


Ток потребления микрофона МЭК-1 не более 0,2 мА, МКЭ-377-1 и МКЭ-378 не более 0,35 мА. Потребляемый ток микрофонов М1-А2, М1-Б2 и М-7 не более 70 мкА.

Отличие микрофона МКЭ-332 от МКЭ-333 в том, что МКЭ-332 односторонненаправленный, а МКЭ-333 ненаправленный.

Коэффициент гармоник на частоте 1000 Гц при звуковом давлении 3 Па для микрофонов МКЭ-377-1 и МКЭ-389-1 не более 4 %, МКЭ-378 не более 1 %.

Неравномерность частотной характеристики чувствительности в номинальном диапазоне частот для микрофона МКЭ-3 не более 12 дБ, а для М1-А2, М1-Б2, МЭК-1 и МКЭ-389-1 не более ±2 дБ.

Микрофоны 3-84.jpg

Микрофоны 3-85.jpg

Железо / Телефоны / Раздел 3 / Разновидности и особенности схем узлов ТА / Микрофоны