мікрофон вимірювальний
мікрофон вимірювальний
Одним з найважливіших параметрів динаміка є його частотна характеристика - залежності рівня звукового тиску в децибелах від частоти при незмінному рівні підводиться електричного сигналу.
Чим ширше робочий діапазон частот головки або гучномовця і чим менше різниця в рівнях звукового тиску на різних ділянках цього діапазону, тим краще цей електроакустичний перетворювач.
Наочне уявлення про частотній характеристиці дає графічне зображення (рис. 1). Як видно з цього малюнка спостерігається зменшення рівня звукового тиску на нижніх і верхніх частотах діапазону, а також зниження і збільшення рівня ( "підйоми" і "провали") на інших частотах.
Мал. 1. АЧХ звукового тиску головки динамічної 25ГДН-1Л
Всі ці відхилення значень звукових тисків можуть бути причиною внесених гучномовцем частотних спотворень відтворюваних звукових програм [1]. Тому обов'язково враховується АЧХ головок при проектуванні акустичних систем, виборі динаміків і типу їх акустичного оформлення, розрахунку фільтрів і т. П.
Дані про частотній характеристиці динаміка, заявлені в технічній документації (паспорті) і довідниках не є безумовними. Кожен динамік має свою індивідуальну частотну характеристику.
В даний час, час стрімкого розвитку цифрових технологій, вимірювати АЧХ звукового тиску головки динамічної не представляє труднощі, навіть без застосування спеціального обладнання. Для цього необхідно мати персональний комп'ютер, підсилювач НЧ для збудження випробуваної головки (комп'ютерну аудіосистему), мікрофон і відповідне програмне забезпечення.
При вимірах АЧХ гучномовця особливі вимоги пред'являються до мікрофона. Він дожжен мати широкий частотний діапазон, що не вже 30 - 18000 Гц, "гладку" АЧХ, невеликі розміри мембрани.
Найвищі електроакустичні параметри мають конденсаторні мікрофони, і в цьому їх основна перевага в порівнянні з іншими різновидами мікрофонів. Частотна характеристика конденсаторного мікрофона відрізняється своєю рівномірністю. У діапазоні до резонансу мембрани нерівномірність може бути дуже малою, вище резонансу вона дещо збільшується. Внаслідок малої нерівномірності характеристики конденсаторні мікрофони використовують як вимірювальні. Вимірювальні мікрофони виготовляють на діапазон частот від 20 - 30 Гц до 30 - 40 кГц з нерівномірністю 1 дБ до частоти 10 кГц і не більше 6 дБ понад 10 кГц. Розміри капсуля такого мікрофона беруть в межах 6 - 15 мм, через це він практично ненаправлен до частоти 20 - 40 кГц. Чутливість його не перевищує - 60 дБ [2,3].
Мікрофонний капсуль Panasonic WM61 [4] ідеально підходить для використання його, як вимірювального.
Підключати капсуль безпосередньо через мікрофонний вхід ПК, використовуючи, для його роботи фантомне живлення, не радиться, через велику ймовірність наводок і шумів, зниженої чутливості, що негативно позначиться на якості вимірювань. Мікрофон повинен підключатися до аудіовходу материнської плати, застосовуючи через согласующее ланка - мікрофонний попередній підсилювач.
Виготовити своїми руками такий пристрій (рис. 2) зовсім не складно. Воно складається з, поміщеного в трубку, довжиною 20 см, мікрофонного капсуля діаметром 6 мм, мікрофонного підсилювача на ОУ ОРА2134, що відрізняється високими характеристиками [6], хімічного джерела живлення, напругою 9 вольт, типу "Крона".
Мал. 2. Мікрофон вимірювальний: а - загальний вигляд; б - вид з боку капсуля; в - вид з боку лінійного виходу.
Схема електрична принципова вимірювального мікрофона взята з джерела [6]. Після деяких змін має вигляд, представлений на рис. 3. Конденсатор С3 замінений плівковим (К-73, К-78 або інший, рекомендований для установки в сигнальні кола звукових пристроїв). Налагодження підсилювача зводиться до добірки світлодіода, який забезпечував би спад напруги до 2 вольт на ділянках зазначених у схемі на схемі.
Мал. 3. Схема електрична принципова
Друкована плата виготовляється з фольгованого склотекстоліти розмірами 55 х 20 мм - рис. 4. Проектування і друк виконується на ПК з використання програми Sprint Layout 6.0.
Мал. 4. Друкована плата: а - вид з боку доріжок; б - розміщення деталей.
Все це монтується в металевий корпус - для екранування схеми - рис. 5.
Мал. 5. Розташування елементів в корпусі
Підключають вимірювальний мікрофон до лінійного входу звукової карти ПК через екранований кабель з двома жилами. Екран дроти підключається з одного боку - боку звукової карти, це також позитивно позначається на точності вимірювань - рис. 6.
Мал. 6. Схема з'єднувального шнура
Дана конструкція має широкий діапазон робочих частот, відносно високу чутливість, рівну АЧХ, "чує" звуки на більшій відстані, в порівнянні, наприклад, з мікрофоном МСЕ-3. Заміри можна виробляти майже з будь-якої, чутної вухом людини, дистанції, а це важливо при тестуванні не тільки однієї головки, а всієї акустичної системи (систем), наприклад в приміщенні або салоні автомобіля. Мікрофон успішно випробуваний з програмою Right Mark 6.2.3. Представлений на рис. 1 графік АЧХ звукового тиску динаміка 25ГДН-1Л побудований за допомогою цієї програми. Для вимірювань, мікрофон розташовують на одній осі з головкою на відстані 300 - 400 мм. Підключення вимірювальних пристроїв виконують за схемою, показаної на рис. 7. Важливо, що б в підсилювачі регулятори тембру були в середньому положенні, а режим тонокомпенсації і коригувальні ланки відключені. Випробувана головка розміщується найбільш віддалено від стін, меблів та інших предметів [7].
Мал. 7. Схема пристрою для зняття АЧХ динаміка
Печтную плату можна скачати тут