Система механической записи и воспроизведения. Микрофоны и звукосниматели. Процесс записи на магнитный носитель. Качественные показатели магнитофонов. Лентопротяжные механизмы, страница 8

это напряжение утонет в шумах. Основным источником шумов индукционных микрофонов является воздействие переменных магнитных полей, особенно промышленной частоты 50 Гц. Поэтому в справочных данных на индукционный микрофон уровень шумов характеризуется следующим образом: уровень эквивалентного звукового давления 2*10^-5 Па, обусловленный воздействием на микрофон переменного магнитного поля 50 Гц напряженностью 0,08 А/м, не более N₁ дБ. Для лучших микрофонов этот показатель N₁ составляет 12... 15 дБ. Это очень хороший показатель, так как позволяет иметь динамический диапазон 140... 145 дБ. К сожалению, напряженность поля 50 Гц величиной 0,08 А/м обеспечивается далеко не в каждом помещении. Обычно она значительно выше из-за того, что все современные здания буквально опутаны токонесущими проводами промышленной частоты.

В качестве примера индукционного динамического микрофона можно привести микрофон МД- 85 А с параметрами:

-  диапазон частот 50.. .16000 Гц при неравномерности АЧХ до 18 дБ;

-  чувствительность 2,2 мВ/Па;

-  показатель внутренних шумов N₁= 15 дБ;

-  выходное сопротивление К_вых = 200 Ом;

-  габариты: диаметр 51 мм, длина 180 мм; -масса 0,18 кг.

2.1.2. КОНДЕНСАТОРНЫЕ МИКРОФОНЫ

Принцип работы основан на том, что если у конденсатора, обладающего запасом энергии электрического поля, изменить емкость, то на нем будет изменяться напряжение. Емкость меняют очень просто: одной из обкладок конденсатора делают мембрану микрофона, которая колеблется под воздействием звукового давления относительно другой, неподвижной обкладки конденсатора. Схема включения конденсаторного микрофона приведена на рис. 11. Здесь С₁ - переменная емкость, изменяющаяся под воздействием звукового давления; С₂ - разделительный конденсатор.

Рис. 11

Конденсатор С\ через высокоомный резистор R_i, заряжается от источника постоянного напряжения. При изменении емкости переменная составляющая напряжения на конденсаторе С\ порождает ток, который на нагрузке R_Hдает выходное напряжение микрофона U_вых.

18

Схема рис. 11 имеет существенный недостаток: необходим источник напряжения для питания микрофона. Этот источник должен быть именно батареей или аккумулятором, так как питать микрофон выпрямленным напряжением промышленной частоты нельзя из-за очень высоких требований к пульсации этого напряжения.

Кроме конденсаторных микрофонов с внешним питанием, существуют микрофоны и с внутренним питанием, в качестве которого используются электреты. Электреты - это поляризованные диэлектрики, длительно сохраняющие электрический заряд. Идея поляризации диэлектрика на длительное время принадлежит М. Фарадею (1838 г.). Однако реально первый поляризованный диэлектрик был изготовлен в 1922 году японским ученым Угучи, который смешал равные части карнаубского воска и смолы, расплавил эту смесь и в течение 12 часов охлаждал ее в сильном электрическом поле (11 кВ/см). Сейчас существуют и другие рецепты получения электрет. Схема включения электреты в состав микрофона показана на рис. 12.

Отрицательный заряд с правой грани электреты попадает через резистор Rна мембрану, в результате между мембраной и пластиной электреты образуется конденсатор, емкость которого начинает меняться под воздействием на мембрану (левая обкладка конденсатора) акустических волн.

Качественные характеристики конденсаторных микрофонов очень высокие. Например, микрофон МК-012 - высококачественный конденсаторный микрофон для концертных залов и телестудий - имеет характеристики:

-  диапазон частот 20 Гц - 20 КГц с неравномерностью АЧХ не более ±1,5 дБ;

-  чувствительность около 10 мВ/Па;

-  динамический диапазон 140 дБ;

-  коэффициент гармоник менее 0,5 %.

Эти микрофоны нечувствительны к магнитным полям, и их шумы обусловлены сравнительно высоким сопротивлением и наводками на элементы конструкции от переменных электрических полей. Динамический диапазон 140 дБ намного превышает динамический диапазон лучшего симфонического оркестра, звучащего в зале с безупречной акустикой и звукоизоляцией. Поэтому лучшие микрофоны из известных на сегодняшний день - это микрофоны конденсаторные.