Мікрофон вимірювальний. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Мікрофон вимірювальний. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

Одним з найважливіших параметрів динаміка є його частотна характеристика - залежності рівня звукового тиску в децибелах від частоти при незмінному рівні електричного сигналу, що підводиться.

Чим ширший робочий діапазон частот головки чи гучномовця і що менше різниця у рівнях звукового тиску різних ділянках цього діапазону, краще цей электроакустический перетворювач.

Наочне уявлення про частотну характеристику дає графічне зображення (рис. 1). Як видно з цього малюнка спостерігається зменшення рівня звукового тиску на нижніх та верхніх частотах діапазону, а також зниження та збільшення рівня ("підйоми" та "провали") на інших частотах.

Мікрофон вимірювальний
Рис. 1. АЧХ звукового тиску динамічної головки 25ГДН-1Л

Всі ці відхилення значень звукових тисків можуть бути причиною частотних спотворень, що вносяться гучномовцем, відтворюваних звукових програм [1]. Тому обов'язково враховується АЧХ головок при проектуванні акустичних систем, виборі динаміків та типу їх акустичного оформлення, розрахунку фільтрів тощо.

Дані про частотну характеристику динаміка, заявлені в технічній документації (паспорті) та довідниках не є безумовними. Кожен динамік має власну індивідуальну частотну характеристику.

В даний час, час стрімкого розвитку цифрових технологій, вимірювати АЧХ звукового тиску головки динамічної не становить труднощів, навіть без застосування спеціального обладнання. Для цього необхідно мати персональний комп'ютер, підсилювач НЧ для збудження випробуваної головки (комп'ютерну аудіосистему), мікрофон та відповідне програмне забезпечення.

При вимірах АЧХ гучномовця спеціальні вимоги пред'являються мікрофону. Він повинен мати широкий частотний діапазон, не вже 30 - 18000 Гц, "гладку" АЧХ, невеликі розміри мембрани.

Найвищі електроакустичні параметри мають конденсаторні мікрофони, і в цьому їхня основна перевага в порівнянні з іншими різновидами мікрофонів. Частотна характеристика конденсаторного мікрофона відрізняється своєю рівномірністю. У діапазоні до резонансу мембрани нерівномірність може бути дуже малою, вище від резонансу вона дещо збільшується. Внаслідок малої нерівномірності характеристики конденсаторні мікрофони використовують як вимірювальні. Вимірювальні мікрофони виготовляють діапазон частот від 20 - 30 Гц до 30 - 40 кГц з нерівномірністю 1 дБ до частоти 10 кГц і трохи більше 6 дБ понад 10 кГц. Розміри капсуля такого мікрофона беруть у межах 6 - 15 мм, через це він практично неспрямований до частоти 20 - 40 кГц. Чутливість його не перевищує – 60 дБ [2,3].

Мікрофонний капсуль Panasonic WM61 [4] ідеально підходить для використання його як вимірювального.

Підключати капсуль безпосередньо через мікрофонний вхід ПК, використовуючи, для його роботи фантомне живлення, не радиться, через велику ймовірність наведень і шумів, знижену чутливість, що негативно позначиться на якості вимірювань. Мікрофон повинен підключатися до аудіовходу материнської плати, застосовуючи через узгоджувальну ланку мікрофонний попередній підсилювач.

Виготовити своїми руками такий пристрій (рис. 2) дуже легко. Воно складається з поміщеного в трубку, довжиною 20 см, мікрофонного капсуля діаметром 6 мм, мікрофонного підсилювача на ОУ ОРА2134, що відрізняється високими характеристиками [6], хімічного джерела живлення, напругою 9 вольт, типу "Крона".

Мікрофон вимірювальний
а)

Мікрофон вимірювальний
б)

в)
Мал. 2. Мікрофон вимірювальний: а – загальний вигляд; б - вид з боку капсуля; в - вид із боку лінійного виходу.

Схема електрична важлива вимірювального мікрофона взята з джерела [6]. Після деяких змін має вигляд, наведений на рис. 3. Конденсатор С3 замінений на плівковий (К-73, К-78 або інший, рекомендований для встановлення в сигнальні ланцюги звукових пристроїв). Налагодження підсилювача зводиться до добірки світлодіода, який би забезпечував спад напруги до 2 вольт на ділянках зазначених у схемі на схемі.

Мікрофон вимірювальний
Рис. 3. Схема електрична важлива

Друкована плата виготовляється із фольгованого склотекстоліту розмірами 55 х 20 мм – рис. 4. Проектування та друк виконується на ПК за допомогою програми Sprint Layout 6.0.

Мікрофон вимірювальний
а)

Мікрофон вимірювальний
б)
Рис. 4. Друкована плата: а – вид з боку доріжок; б – розміщення деталей.

Все це монтується в металевий корпус – для екранування схеми – рис. 5.

Мікрофон вимірювальний
Рис. 5. Розташування елементів у корпусі

Підключають вимірювальний мікрофон до лінійного входу звукової карти ПК через екранований кабель із двома жилами. Екран дроту підключається з одного боку – сторони звукової карти, це також позитивно позначається на точності вимірів – рис. 6.

Мікрофон вимірювальний
Рис. 6. Схема сполучного шнура

Дана конструкція має широкий діапазон робочих частот, відносно високу чутливість, рівну АЧХ, "чує" звуки на більшій відстані порівняно, наприклад, з мікрофоном МКЕ-3. Вимірювання можна робити майже з будь-якої, чутної вухом людини, дистанції, а це важливо при тестуванні не тільки однієї головки, а всієї акустичної системи (систем), наприклад у приміщенні або салоні автомобіля. Мікрофон успішно випробуваний із програмою Right Mark 6.2.3. Поданий на рис. 1 графік АЧХ звукового тиску динаміка 25ГДН-1Л побудований за допомогою цієї програми. Для вимірювань мікрофон розташовують на одній осі з головкою на відстані 300 - 400 мм.

Підключення вимірювальних пристроїв виконують за схемою, показаною на рис. 7. Важливо, щоб у підсилювачі регулятори тембру були в середньому положенні, а режим тонокомпенсації та коригувальні ланки відключені. Випробувана головка розміщується найбільш віддалено від стін, меблів та інших предметів [7].

Мікрофон вимірювальний
Рис. 7. Схема пристрою для зняття АЧХ динаміка

Друкована плата

література

Ефруссі М. Гучномовці та їх застосування. - М., "Енергія", 1976.
Чоботи М. Електроакустика. - М., "Зв'язок", 1978.
Чоботи М. Електроакустика. Довідник - М., "Радіо та Зв'язок", 1989.
dl.dropboxusercontent.com/u/87298597/blog/em06_wm61_a_b_dne.pdf
radiocom.dn.ua/image/data/pdf/OPA2134_BB.pdf
audiogarret.com.ua/viewtopic.php?f=15&t=7866#p135608]
Марченко В. Доопрацювання динамічних головок та вимірювання із частотних характеристик. - Радіо №2, 2014.

Автор: В. Марченко

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Дбайливого робота можна полюбити 25.07.2013

Вчені провели цікаве дослідження, присвячене взаємодії робот/людина і дійшли висновку, що наше дружелюбне ставлення іноді не більше ніж умовний рефлекс на турботу.

Зрозуміло, це цитата вчених, які дипломатично оминули етичні сторони людської поведінки. У ході дослідження вчені з Університету Пенсільванії лише вивчали, як у різних ситуаціях люди ставляться до гуманоїдної роботи Nao, розробленої французькою компанією Aldebaran Robotics. Робот досить складний, має міміку і може виконувати різні функції, наприклад, допомагати людині в простих домашніх справах.

Вчені провели експеримент, під час якого люди взаємодіяли з роботом двома способами: спочатку людям було запропоновано допомогти Nao відкалібрувати його очі, а потім навпаки – Nao "уважно" дивився в очі людям, як лікар, і видавав поради щодо покращення зору.

Потім учасники експерименту описали свої почуття до Nao. В результаті з'ясувалося, що коли люди отримують від робота допомогу, вони сприймають робота як корисного компаньйона, а якщо доводиться допомагати роботу, обслуговувати і налаштовувати його, то Nao вже ставилися, як до дратівливої машини. У першому випадку ставлення людей до роботи було вкрай позитивним: спостерігалося більше довіри, робот здавався розумнішим і в очах людей набув людських якостей. Саме робота-помічника людина могла б полюбити, наприклад, як домашнього вихованця і навіть більше, як друга.

У той же час робот, з яким треба постійно "колупатися", як зі старим автомобілем, жодних сентиментальних почуттів не викликає і в очах людей такий робот залишається бездушною машиною.

Виходить, що демонстрація турботи про себе коханого, сприймається людиною, як безперечна ознака інтелекту, турботи та інших корисних соціальних якостей - і не важливо, турбота ця з боку іншої людини чи машини, теоретично людина здатна полюбити робота, яка приносить йому багато користі. У певному сенсі це демонстрація виняткового егоцентризму людей, але, на щастя, роботи поки що не оцінюють моральних якостей представників людства.

Інші цікаві новини:

▪ Пір'я стародавнього пінгвіна

▪ Пластмаса з пір'я

▪ Шлягери від комп'ютера

▪ Жорсткі диски із вбудованим шифруванням для масивів Winchester Systems FlashDisk

▪ Однокристальна система MediaTek MT6589

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Мікроконтролери. Добірка статей

▪ стаття Осетрина другої свіжості. Крилатий вислів

▪ статья Яку всесвітньо відому радянську мелодію її автор вважав за творчу невдачу? Детальна відповідь

▪ стаття Гарантії та компенсації при нещасному випадку на виробництві та професійному захворюванні