Ηλεκτρικά μικρόφωνα: τι είναι αυτά; Διάγραμμα σύνδεσης. Πώς μπορώ να τα ελέγξω; Αρχή λειτουργίας. Χαρακτηριστικά

2024 Συγγραφέας: Beatrice Philips | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-09 13:13

Τα μικρόφωνα Electret ήταν από τα πρώτα - δημιουργήθηκαν το 1928 και μέχρι σήμερα παραμένουν τα πιο σημαντικά ηλεκτρικά όργανα. Ωστόσο, εάν στο παρελθόν χρησιμοποιούνταν θερμοηλεκτρικά κεριά, τότε σήμερα οι τεχνολογίες έχουν προχωρήσει σημαντικά.

Ας σταθούμε στα χαρακτηριστικά τέτοιων μικροφώνων και στα ξεχωριστά χαρακτηριστικά τους.

Τι είναι?

Τα μικρόφωνα Electret θεωρούνται υποτύπος συσκευών συμπυκνωτή. Οπτικά, μοιάζουν με έναν μικρό συμπυκνωτή και πληρούν όλες τις σύγχρονες απαιτήσεις για συσκευές μεμβράνης . Συνήθως είναι κατασκευασμένα από πολωμένο φιλμ επικαλυμμένο με το λεπτότερο στρώμα μετάλλου. Μια τέτοια επίστρωση είναι μία από τις όψεις του πυκνωτή, ενώ η δεύτερη μοιάζει με μια συμπαγή πυκνή πλάκα: η ηχητική πίεση δρα στο διάφραγμα που κυματίζει και προκαλεί έτσι αλλαγή στα χαρακτηριστικά του ίδιου του πυκνωτή.

Η ηλεκτρονική συσκευή στρώσης παρέχει στατική επίστρωση, είναι κατασκευασμένη από υλικά υψηλής ποιότητας με υψηλά ακουστικά και μηχανικά χαρακτηριστικά.

Όπως κάθε άλλη συσκευή, το ηλεκτρικό μικρόφωνο έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Τα πλεονεκτήματα αυτής της τεχνικής περιλαμβάνουν διάφορους παράγοντες:

• έχουν χαμηλό κόστος, λόγω του οποίου τέτοια μικρόφωνα θεωρούνται από τα πιο οικονομικά στη σύγχρονη αγορά.
• μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συσκευές συνεδρίων, καθώς και να εγκατασταθεί σε οικιακά μικρόφωνα, προσωπικούς υπολογιστές, βιντεοκάμερες, καθώς και σε ενδοεπικοινωνίες, συσκευές ακρόασης και κινητά τηλέφωνα.
• πιο σύγχρονα μοντέλα έχουν βρει την εφαρμογή τους στην παραγωγή μετρητών ποιότητας ήχου, καθώς και στον εξοπλισμό για φωνητικά.
• Και τα δύο προϊόντα με υποδοχές XLR και συσκευές με υποδοχή 3,5 mm και ακροδέκτες καλωδίων διατίθενται στους καταναλωτές.

Όπως και πολλές άλλες εγκαταστάσεις τύπου συμπυκνωτή, η τεχνική electret χαρακτηρίζεται από αυξημένη ευαισθησία και μακροπρόθεσμη σταθερότητα. Τέτοια προϊόντα είναι εξαιρετικά ανθεκτικά σε φθορές, κραδασμούς και νερό.

Ωστόσο, δεν ήταν χωρίς τα μειονεκτήματά του. Τα μειονεκτήματα των μοντέλων είναι μερικά από τα χαρακτηριστικά τους:

• δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μεγάλα σοβαρά έργα, αφού η συντριπτική πλειοψηφία των μηχανικών ήχου θεωρεί ότι τέτοια μικρόφωνα είναι τα χειρότερα από τις προτεινόμενες επιλογές.
• Ακριβώς όπως τα τυπικά μικρόφωνα συμπυκνωτή, οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις χρειάζονται μια πρόσθετη πηγή ενέργειας - αν και μόνο 1 V θα είναι αρκετό σε αυτή την περίπτωση.

Το ηλεκτρικό μικρόφωνο γίνεται συχνά ένα στοιχείο του συνολικού συστήματος οπτικής και ηχητικής παρακολούθησης.

Λόγω του συμπαγούς μεγέθους και της υψηλής υδραυλικής αντίστασης, μπορούν να εγκατασταθούν σχεδόν οπουδήποτε . Σε συνδυασμό με μικροσκοπικές κάμερες, είναι ιδανικές για την παρακολούθηση προβληματικών και δυσπρόσιτων περιοχών.

Συσκευή και χαρακτηριστικά

Οι συσκευές συμπυκνωτή Electret έχουν εγκατασταθεί όλο και περισσότερο στα μικρόφωνα καταναλωτών τα τελευταία χρόνια. Έχουν ένα αρκετά μεγάλο εύρος αναπαραγώγιμων συχνοτήτων - από 3 έως 20.000 Hz . Τα μικρόφωνα αυτού του τύπου δίνουν ένα έντονο ηλεκτρικό σήμα, οι παράμετροι του οποίου είναι 2 φορές υψηλότερες από εκείνες μιας παραδοσιακής συσκευής άνθρακα.

Η σύγχρονη ραδιοφωνική βιομηχανία προσφέρει στους χρήστες διάφορους τύπους ηλεκτρικών μικροφώνων.

MKE-82 και MKE-01-όσον αφορά τις διαστάσεις τους, είναι πανομοιότυπα με τα μοντέλα άνθρακα

MK-59 και τα ανάλογα τους - επιτρέπεται η εγκατάστασή τους στην πιο κοινή τηλεφωνική συσκευή χωρίς αλλαγές. Τα μικρόφωνα Electret είναι πολύ φθηνότερα από τα τυπικά μικρόφωνα συμπύκνωσης, γι 'αυτό και τα προτιμούν οι ραδιοερασιτέχνες. Οι Ρώσοι κατασκευαστές έχουν επίσης λανσάρει μια μεγάλη ποικιλία μικροφώνων ηλεκτρικών, μεταξύ των οποίων το πιο διαδεδομένο είναι μοντέλο MKE-2 … Αυτή είναι μια συσκευή κατεύθυνσης μονής κατεύθυνσης που έχει σχεδιαστεί για χρήση σε μαγνητόφωνα κυλίνδρου σε κύλινδρο πρώτης κατηγορίας.

Ορισμένα μοντέλα είναι κατάλληλα για εγκατάσταση σε οποιοδήποτε ηλεκτρονικό εξοπλισμό-MKE-3, καθώς και MKE-332 και MKE-333.

Αυτά τα μικρόφωνα κατασκευάζονται συνήθως σε πλαστική θήκη . Παρέχεται φλάντζα για στερέωση στον μπροστινό πίνακα · τέτοιες συσκευές δεν επιτρέπουν ισχυρό κούνημα και κραδασμούς ισχύος.

Οι χρήστες συχνά αναρωτιούνται ποιο μικρόφωνο (ηλεκτρικό ή παραδοσιακό συμπυκνωτή) είναι προτιμότερο. Η επιλογή του βέλτιστου μοντέλου εξαρτάται από κάθε συγκεκριμένη κατάσταση, λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιαιτερότητες της μελλοντικής χρήσης του εξοπλισμού και τους οικονομικούς περιορισμούς του αγοραστή . Ένα ηλεκτρικό μικρόφωνο είναι πολύ φθηνότερο από ένα μικρόφωνο πυκνωτή, ενώ τα τελευταία είναι πολύ καλύτερα σε ποιότητα.

Αν μιλάμε για την αρχή της δράσης, τότε και στα δύο μικρόφωνα είναι το ίδιο, δηλαδή, μέσα σε έναν φορτισμένο πυκνωτή, με τους παραμικρούς κραδασμούς μιας ή περισσότερων πλακών, προκύπτει μια τάση. Η μόνη διαφορά είναι ότι σε ένα τυπικό μικρόφωνο συμπυκνωτή, η απαιτούμενη φόρτιση διατηρείται από μια συνεχή τάση πόλωσης που εφαρμόζεται στη συσκευή.

Στη συσκευή electret, παρέχεται ένα στρώμα ειδικής ουσίας, το οποίο είναι ένα είδος αναλόγου μόνιμου μαγνήτη . Δημιουργεί ένα πεδίο χωρίς εξωτερική τροφοδοσία - οπότε η τάση που εφαρμόζεται στο ηλεκτρικό μικρόφωνο δεν προορίζεται να φορτίσει τον πυκνωτή, αλλά να υποστηρίξει την ισχύ του ενισχυτή σε ένα μόνο τρανζίστορ.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα ηλεκτρικά μοντέλα είναι συμπαγείς, χαμηλού κόστους εγκαταστάσεις με μέτρια ηλεκτροακουστικά χαρακτηριστικά.

Ενώ οι κλασικές τράπεζες πυκνωτών ανήκουν στην κατηγορία του ακριβού επαγγελματικού εξοπλισμού με υπερεκτιμημένες λειτουργικές παραμέτρους και φίλτρο χαμηλής διέλευσης. Χρησιμοποιούνται ακόμη και συχνά σε ακουστικές μετρήσεις. Οι παράμετροι ευαισθησίας του εξοπλισμού πυκνωτών είναι πολύ χαμηλότεροι από αυτόν του ηλεκτρικού εξοπλισμού, επομένως χρειάζονται σίγουρα έναν επιπλέον ενισχυτή ήχου με έναν πολύπλοκο μηχανισμό παροχής τάσης.

Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε ένα μικρόφωνο σε έναν επαγγελματικό τομέα, για παράδειγμα, για την ηχογράφηση ενός τραγουδιού ή τον ήχο μουσικών οργάνων, τότε είναι προτιμότερο να προτιμάτε τα κλασικά χωρητικά προϊόντα. Ενώ για ερασιτεχνική χρήση στον κύκλο φίλων και συγγενών, οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις αντί για δυναμικές θα είναι αρκετά - λειτουργούν ιδανικά ως μικρόφωνο συνεδρίων και μικρόφωνο υπολογιστή, ενώ μπορεί να είναι επιφανειακά ή γραβάτα.

Αρχή λειτουργίας

Για να καταλάβετε τι συνιστά τη συσκευή και τον μηχανισμό λειτουργίας ενός μικροφώνου ηλεκτρικού, πρέπει πρώτα να μάθετε τι είναι το ηλεκτρόδιο.

Το Electret είναι ένα ειδικό υλικό που έχει την ιδιότητα να βρίσκεται σε πολωμένη κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα

Ένα ηλεκτρόδιο μικρόφωνο περιλαμβάνει αρκετούς πυκνωτές, στους οποίους ένα συγκεκριμένο μέρος του επιπέδου είναι κατασκευασμένο από μια μεμβράνη με ηλεκτρόδιο, αυτή η ταινία τραβιέται πάνω από έναν δακτύλιο, μετά από τον οποίο εκτίθεται στη δράση φορτισμένων σωματιδίων. Τα ηλεκτρικά σωματίδια διεισδύουν στο φιλμ σε ασήμαντο βάθος - ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα φορτίο στη ζώνη κοντά του, το οποίο μπορεί να λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Η ταινία καλύπτεται με ένα λεπτό στρώμα μετάλλου. Παρεμπιπτόντως, είναι αυτός που χρησιμοποιείται ως ηλεκτρόδιο.

Σε μικρή απόσταση, τοποθετείται ένα άλλο ηλεκτρόδιο, το οποίο είναι ένας μικροσκοπικός μεταλλικός κύλινδρος, το επίπεδο τμήμα του στρέφεται προς την μεμβράνη. Το υλικό μεμβράνης πολυαιθυλενίου δημιουργεί ορισμένες ηχητικές δονήσεις, οι οποίες στη συνέχεια μεταδίδονται στα ηλεκτρόδια - και ως αποτέλεσμα, δημιουργείται ρεύμα . Η αντοχή του είναι αμελητέα, αφού η σύνθετη αντίσταση εξόδου έχει αυξημένη τιμή. Από αυτή την άποψη, η μετάδοση ενός ηχητικού σήματος είναι επίσης δύσκολη. Προκειμένου το ρεύμα να είναι αδύναμο σε ισχύ και η αυξημένη αντίσταση να ταιριάζουν μεταξύ τους, ένας ειδικός καταρράκτης είναι τοποθετημένος στη συσκευή, έχει τη μορφή μονοπολικού τρανζίστορ και βρίσκεται σε μια μικρή κάψουλα στο σώμα του μικροφώνου.

Η λειτουργία ενός ηλεκτρικού μικροφώνου βασίζεται στην ικανότητα διαφορετικών τύπων υλικών να αλλάζουν την επιφανειακή τους φόρτιση υπό την επίδραση ενός ηχητικού κύματος, ενώ όλα τα υλικά που χρησιμοποιούνται πρέπει να έχουν αυξημένη διηλεκτρική σταθερά.

Κανόνες σύνδεσης

Δεδομένου ότι τα ηλεκτρικά μικρόφωνα έχουν μια μάλλον υψηλή σύνθετη αντίσταση εξόδου, μπορούν να συνδεθούν χωρίς κανένα πρόβλημα με δέκτες, καθώς και ενισχυτές με αυξημένη σύνθετη αντίσταση εισόδου. Για να ελέγξετε τον ενισχυτή για λειτουργικότητα, απλά πρέπει να συνδέσετε ένα πολύμετρο σε αυτό και, στη συνέχεια, να δείτε την τιμή που προκύπτει . Εάν, ως αποτέλεσμα όλων των μετρήσεων, η παράμετρος λειτουργίας του εξοπλισμού αντιστοιχεί σε 2-3 μονάδες, τότε ο ενισχυτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ασφάλεια με τεχνολογία electret. Σχεδόν όλα τα μοντέλα ηλεκτρικών μικροφώνων περιλαμβάνουν συνήθως έναν προενισχυτή, ο οποίος ονομάζεται "μετατροπέας σύνθετης αντίστασης" ή "αντιστάθμισης σύνθετης αντίστασης". Συνδέεται με εισαγόμενο πομποδέκτη και μίνι ραδιοσωλήνες με σύνθετη αντίσταση εισόδου περίπου 1 ohm με σημαντική σύνθετη αντίσταση εξόδου.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, ακόμη και παρά την απουσία μίας συνεχούς ανάγκης για διατήρηση μιας πόλωσης, τέτοια μικρόφωνα σε κάθε περίπτωση χρειάζονται μια εξωτερική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Γενικά, το διάγραμμα σύνδεσης έχει ως εξής

Για να διατηρηθεί η κανονική λειτουργία της μονάδας, είναι σημαντικό να εφαρμοστεί ισχύς στη μονάδα με σωστή πολικότητα. Για μια συσκευή τριών εισόδων, μια αρνητική σύνδεση με το περίβλημα είναι τυπική, οπότε η τροφοδοσία ρεύματος γίνεται μέσω της θετικής εισόδου. Στη συνέχεια, μέσω του διαχωριστικού πυκνωτή, από όπου πραγματοποιείται η παράλληλη σύνδεση στην είσοδο του ενισχυτή ισχύος.

Το μοντέλο δύο εξόδων παρέχεται μέσω μιας αντίστασης περιορισμού, επίσης στη θετική είσοδο. Το σήμα εξόδου αφαιρείται επίσης. Επιπλέον, η αρχή είναι η ίδια - το σήμα πηγαίνει στον πυκνωτή αποκλεισμού και στη συνέχεια στον ενισχυτή ισχύος.