Командует звук

Занимательные советы      Постоянная ссылка | Все категории

А. ВАЛЕНТИНОВ

 

Управлять различными устройствами на расстоянии можно, как это ни странно, с помощью обыкновенного свистка или детской дудочки. Такой автомат должен иметь электрические «уши». Это уже знакомый вам микрофон (см. «М-К» N 1 за 1983 г., «На помощь слабому голосу»), преобразующий акустический сигнал в переменный ток звуковой частоты (сокращенно 34). Электрические колебания усиливаются до нужного уровня и подаются на вход электронного реле или тринистора, коммутирующего цепь питания исполнительного механизма.

Однако чувствительность угольного микрофона невысока, звук свистка или дудочки он «слышит» на расстоянии всего 1 … 2 м. Поэтому приходится применять более мощные источники звука, подключив, например, к генератору звуковых частот громкоговоритель.

Предположим, акустический автомат установили перед входом в гараж. Стоит подъехавшей автомашине подать сигнал, под действием звуковых волн угольный порошок микрофона изменит свое сопротивление и связанное с микрофоном электронное устройство включит электродвигатель. Створки ворот раздвинутся — машина может въезжать. Чтобы автомат узнавал «свою» машину, его немного усложняют, заставляют срабатывать, к примеру, только от трех коротких сигналов.

Подобные акустические устройства способны только включать (или выключать) исполнительный механизм. Поэтому их называют звуковыми реле.

«Острым слухом» обладают акустические автоматы, у которых роль электрических «ушей» выполняют более чувствительные электродинамические, электромагнитные или пьезоэлектрические микрофоны.

Принцип действия катушечного электродинамического микрофона основан на взаимодействии движущегося проводника с постоянным магнитным полем. Подвижная диафрагма (рис. 1) соединена со звуковой катушкой, расположенной в зазоре магнитной системы микрофона. Под воздействием звуковых колебаний диафрагма вместе со звуковой катушкой совершает возвратно-поступательные движения вдоль рабочей оси микрофона. В результате на выводах звуковой катушки появляется напряжение звуковой частоты. Диафрагма таких микрофонов выполняется из жесткого материала — тонкой пластмассы или специальной бумаги, пропитанной лаком. Для большей жесткости ей придают куполообразную форму, а плоские края крепят через эластичный гофрированный воротник к корпусу или магнитной системе микрофона. Благодаря эластичности гофрированного воротника обеспечивается подвижность диафрагмы со звуковой катушкой.

Звуковую катушку наматывают изолированным медным или алюминиевым проводом 0 0,03… 0,05 мм. Число слоев обязательно четное, чтобы выводы находились с одной стороны.

В корпусе или в подставке некоторых типов электродинамических микрофонов устанавливают выходные трансформаторы или автотрансформаторы, позволяющие лучше согласовать микрофон с нагрузкой, особенно при подключении к усилителю с большим входным сопротивлением. Подсоединять микрофон нужно не оченьдлинным (1 … 1,5 м) хорошо экранированным кабелем.

Для преобразования звуковых колебаний в электрические используется также пьезоэлектрический эффект, выражающийся в том, что при деформации некоторых кристаллов на их поверхности возникают электрические заряды, пропорциональные по величине деформирующей силе. Значительным пьезоэффектом обладают кристаллы сегнетовой соли. Вырезанные особым образом пластинки из искусственно выращенных кристаллов и служат основным рабочим элементом пьезомикрофонов.

По своим электрическим параметрам и надежности пьезомикрофоны значительно уступают электродинамическим. К тому же высокое внутреннее сопротивление первых оказалось особенно неудобным при работе с усилителями на биполярных транзисторах, имеющими низкое входное сопротивление. К таким усилителям хорошо подошли электромагнитные микрофоны.

Принцип действия электромагнитной системы состоит в том, что колеблющийся якорь из мягкой или специальной стали воздействует на магнитное поле, образованное постоянным магнитом. Якорь находится в зазоре магнитной системы. Он жестко связан с диафрагмой, воспринимающей звуковые колебания, а поэтому, колеблясь вместе с ней, вызывает колебания магнитного поля. В результате в катушке, намотанной поверх якоря или полюсных наконечников и расположенной в том же магнитном поле, возникают электрические колебания, соответствующие звуковым, воздействующим на диафрагму.

Рис. 1. Устройство катушечного электродинамического микрофона:

1 — магнит, 2 — полюсный наконечник, 3 — гофрированный воротник, 4 — звуковая катушка, 5 — диафрагма, 6 — магнитопровод

Рис. 2. Схематическое устройство микрофона ДЭМШ-1:

1 — кольцевые магниты, 2 — обмотка, 3 — фланцы с полыми полюсными наконечниками, 4 — мембрана, 5 — футляр.

Рис. 3. Условные графические обозначения микрофонов:

а — общее обозначение, б — угольный микрофон, в — электродинамический, г — электромагнитный, д — пьезоэлектрический, е — конденсаторный, ж —> ларингофон, з — стереофонический, конденсаторный.

Широкое распространение у радиолюбителей получил дифференциальный электромагнитный микрофон ДЭМШ-1. Схематически его устройство показано на рисунке 2. Модернизированный тип ДЭМШ-1А имеет полюсные наконечники, ввинчивающиеся во фланцы, что обеспечивает удобную регулировку зазора между ними и мембраной.

К электромагнитным микрофонам относится и унифицированный микротелефонный капсюль ДЭМ-4м, который используется и как микрофон, и как телефон. Он имеет 0 55 мм, высоту 30 мм и массу 125 г.

В профессиональных установках передачи звука наибольшее распространение получили конденсаторные микрофоны, имеющие лучшие по сравнению с другими типами параметры. Это плоские воздушные конденсаторы, у которых одна из обкладок служит мембраной, воспринимающей звуковые колебания. Выполняется она из тонкой (10… 30 мк) дюралюминиевой фольги либо из еще более тонкой металлизированной с одной стороны полимерной пленки. Вторая обкладка, массивная и неподвижная, располагается с небольшим зазором 20… 40 мк.

Под воздействием звуковых колебаний емкость конденсатора изменяется. Для того чтобы эти изменения превратить в переменный ток звуковой частоты, обкладки конденсаторного. микрофона включают последовательно с нагрузочным резистором и источником постоянного (поляризующего) напряжения 60… 70 В. Когда под воздействием звуковых волн емкость конденсатора капсюля уменьшается, заряд на его обкладках снижается и, наоборот, при увеличении емкости возрастает. Изменения заряда вызывают переменный электрический ток в цепи, и на нагрузочном резисторе возникает переменное напряжение. Оно-то и поступает на вход микрофонного усилителя.

На принципиальных схемах микрофоны обозначаются в виде окружности, которой касается вертикальный отрезок прямой. Линии-выводы направляют либо в разные стороны, либо в одну сторону (рис. За). Буквенный код обозначения — ВМ.

Рис. 4. Принципиальная схема звукового реле.

Занимательные советы      Постоянная ссылка | Все категории
Мы в соцсетях:




Архивы pandia.ru
Алфавит: АБВГДЕЗИКЛМНОПРСТУФЦЧШЭ Я

Новости и разделы


Авто
История · Термины
Бытовая техника
Климатическая · Кухонная
Бизнес и финансы
Инвестиции · Недвижимость
Все для дома и дачи
Дача, сад, огород · Интерьер · Кулинария
Дети
Беременность · Прочие материалы
Животные и растения
Компьютеры
Интернет · IP-телефония · Webmasters
Красота и здоровье
Народные рецепты
Новости и события
Общество · Политика · Финансы
Образование и науки
Право · Математика · Экономика
Техника и технологии
Авиация · Военное дело · Металлургия
Производство и промышленность
Cвязь · Машиностроение · Транспорт
Страны мира
Азия · Америка · Африка · Европа
Религия и духовные практики
Секты · Сонники
Словари и справочники
Бизнес · БСЕ · Этимологические · Языковые
Строительство и ремонт
Материалы · Ремонт · Сантехника