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. 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.
Микрофоны для телефонных аппаратов Рис 1. Схема включения конденсаторного микрофона. На рис. 1 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 истоко-вый повторитель на полевом n-каналыюм транзисторе с р-п 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 рис. 2 приведена внутренняя схема электретного микрофона с тремя выводами МКЭ-3. У электретных микрофонов с двумя выводами выход микрофона выполнен по схеме усилителя с открытым стоком. Рис. 2 Внутренняя схема электретного микрофона МКЭ-3. Рис. 3. Внутренняя схема электретного микрофона МКЭ-389-1. Рис. 4. Схема подключения электретных микрофонов с двумя выводами. На рис. 3 приведена внутренняя схема электретного микрофона с двумя выводами МКЭ-389-1. Схема подключения такого микрофона приведена на рис. 4. По этой схеме можно подключать практически все электретные микрофоны с двумя выводами, и отечественные и импортные. Параметры микрофонов Наименование марка | Чувстви- тельность мВПа | Диапазон частот Гц | Уровень шума дБ | Напр. пит. В | Потреб. ток мА | Коэфф. гарм. % | Неравно- мерность ЧХ дБ | М1-А2 "СОСНА" | 515 | 1507000 | 28 | -1,2 | 0,007 | — | 2 | М1-Б2 "СОСНА" | 1020 | М4-В "СОСНА" | >20 | М7 "СОСНА" | >5 | 26 | МЭК-1А | 620 | 3004000 | 30 | 2,34,7 | 0,2 | 2 | МЭК-1В | МКЭ-3 | 420 | 5015000 | 30 | -4,5 | — | 12 | МКЭ-84 | 620 | 3003400 | 30 | 1,34,5 | — | МКЭ-377-1А | 612 | 15015000 | 33 | 2,36 | 0,35 | 4 | МКЭ-377-1Б | 1020 | МКЭ-377-1В | 1836 | МКЭ-378А | 612 | 3018000 | 2,36 | 0,35 | 1 | МКЭ-378Б | 1020 | МКЭ-389-1 | 612 | 3004000 | 26 | — | 4 | 2 | МКЭ-332А | 35 | 5012500 | 30 | 29 | — | — | МКЭ-332Б | 612 | МКЭ-332В | 1224 | МКЭ-332Г | 2448 | МКЭ-333А | 35 | 5012500 | 30 | 29 | МКЭ-333Б | 612 | МКЭ-333В | 1224 | МКЭ-333Г | 2448 | PANASONIC | РАЗМЕР | WM-034 CY | 60 | 2016000 | — | 4,510 | 0,8 | 9,7х6,7 | WM-034 BY | 60 | 2016000 | WM-034 CY 195 | WM-52 BM | 1,510 | 0,3 | 9,7х4,5 | WM-54 BT | 2012000 | 2,510 | 0,6 | WM-60 AY | 58 | 2016000 | 210 | 0,5 | 6х5 | WM-60 AT | WM-60 A 103 | 55 | 10012000 | WM-62 A | 58 | 2016000 | 6х2,5 | WM-66 D 103 | 50 | 1010000 | 6х2,7 | WM 55 A 103 | 60 | 2016000 | 1,510 | 0,5 | 9,7х5 | WM 56 A 103 | 58 | WM 55 D 103 | 10010000 | Китай, стоящий во всех ширпотребовских телефонах и АОНах | SZN-15 E | 58 | 8015000 | — | 310 | — | 9,7х9 | 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. Рис. 5. Допусковая область частотной характеристики микрофона МКЭ-377-1. Рис. 6. Допусковая область частотной характеристики микрофона МКЭ-378. Справочный листок по электретным микрофонам Наименование | Чувств. | Диапазон | Шум | Питание | Ток | Размер мм | мВ \ Па | Гц | ДБ | В | мА | диаметр | толшина | М1-А2 | 5-15 | 150 - 7 000 | 28 | 1,2(10%) | 0,07 | 10x2,7 | М4-Б2 | 10-20 | М7 | > 5 | 26 | МЭК-1В | 6-20 | 300 - 4 000 | 30 | 2,3 - 4,7 | 0,2 | 10 | 8 | МКЭ-3 | 4-20 | 50 - 15 000 | - 4,5 (30%) | | 15 | 21 | МКЭ-84 | 6-20 | 300 - 3 400 | 1,3-4,5 | | 22,5 | 6,5 | МКЭ-377-1 | 6-36 | 150 - 15 000 | 33 | 2,3-6 | 0,35 | 3,5 | 6,5 | МКЭ-373 | 6-20 | 30 - 13 000 | МКЭ-389-1 | 6-12 | 300 - 4 000 | 2-6 | | 3 | 7 | МКЭ-332 | 3-43 | 50 - 12 500 | 30 | 2-9 | | 10,4 | 6,6 | МКЭ-333 | | CZN-15E | 42-62 | 20 - 16 000 | | 2,5-10 | 0,3 | 9,7 | 6,7 | WM-54DT (L-54) | 44 | 20 - 16 000 | | 1,5-10 | 0,3 | 4,5 | L-54 панас. | 53 | 20 - 16 000 | | 2-10 | | Аналог L-54 | 62 | 30 - 15 000 | | 0,5 | WM-65А103 аналог. | 50 | 100 - 12 000 | | 6 | 5 | WM-62A аналог. | 45 | 20 - 16 000 | | 2,7 | WM-66D103 аналог. | 50 | 100 - 10 000 | | 2,5 |
|