Общие сведения, классификация и технические характеристики микрофонов, страница 5

7.4. Микрофон как приемник звука

В зависимости от строения акустической части различают микро­фоны-приемники давления приемники градиента давления и комбини­рованные.

160

Рис. 7.2. Схематичное изображение приемника давления

Характерной особенностью приемника давления является то, что его подвижная механическая система открыта для действия звуковых волн только с одной стороны (рис. 7.2,а). Внутреннее устройство ми­крофона и способ электромеханического преобразования в данном слу­чае значения не имеют.

Для частот, на которых размеры диаграммы меньше длины вол­ны, сила F, действующая на диафрагму, определяется как F= Рзв8. Если же размеры диафрагмы сравнимы с длиной волны, то имеет ме­сто явление дифракции и сила, действующая на диафрагму в данном случае, F= (1...2)р_зв5.

Сила удваивается в том случае, когда размеры диафрагмы суще­ственно больше длины волны, так как происходит отражение от диа­фрагмы. Вблизи диафрагмы образуются стоячие волны, в пучности давления которых она оказывается. Это приводит к увеличению чув­ствительности микрофона.

При падении звука на диафрагму под некоторым углом (рис. 7.2,6} разные точки диафрагмы возбуждаются уже не в одной фазе, как это имело место при осевом падении звука, а в разных фазах. Нетрудно вычислить разность фаз </? крайних точек диафрагмы, находящихся на расстоянии d друг от друга:

(7.14)

В этом случае суммарная сила, действующая на диафрагму, будет уменьшаться, микрофон начинает приобретать направленные свойства (рис. 7.3).

Таким образом, для микрофона-приемника давления характерно увеличение чувствительности и обострение ДН с ростом частоты.

Рассмотрим прием звука микрофоном-приемником градиента зву­кового давления. Такой микрофон можно представить в виде диафраг­мы, размещенной в экране конечных размеров (рис. 7.4,а). Диафраг­ма открыта для звуковых волн с обоих сторон, поэтому на нее воз-

161