загрузка...
загрузка...
На головну

АКУСТИЧНІ характеристики мікрофона.

  1. III.2.1) Поняття злочину, його основні характеристики.
  2. U - образні і робочі характеристики синхронного двигуна
  3. U - образні характеристики синхронного генератора
  4. АТ. Механічні характеристики АД при різних режимах роботи
  5. Акустичні впливу і вібрація
  6. акустичні коливання
  7. Акустичні Матеріали і Технології

За акустичними характеристиками мікрофони діляться на приймачі тиску, приймачі градієнта тиску різних порядків (переважно першого і іноді другого порядку), комбіновані і групові.

приймачі тиску. Характерною особливістю приймача тиску є те, що його рухома механічна система (наприклад, діафрагма) відкрита для дії звукових хвиль тільки з одного боку (рис. 5.2). Звукові хвилі, довжина яких більше розмірів мікрофона, огинають його. У цьому випадку тиск у мікрофона буде таке ж, як і у вільному полі. Внаслідок цього сила, що діє на діафрагму мікрофона, F = pS, А акустична чутливість F / p = S, де S - Поверхню рухомої системи мікрофона. В цьому випадку характеристика спрямованості буде сферичної, т. Е. Мікрофон буде ненаправленим. Так, для отримання ненаправленного мікрофона в діапазоні частот до 10 000 Гц (? = 3,4 см) розміри мікрофона повинні бути менше 1,7 см.

Якщо розміри мікрофона великі в порівнянні з довжиною хвилі, то тиск, що діє на діафрагму при падінні хвилі на його осі, буде подвоюватися по відношенню до тиску в вільному полі через відображення хвиль від поверхні мікрофона. Тоді акустична чутливість F / p = 2S. Межі зміни тиску по відношенню до вільного полю p ? 2p, A акустичної чутливості  (5.11)

Якщо звукова хвиля падає на мікрофон збоку або ззаду, то в загальному випадку звуковий тиск, що діє на діафрагму, зменшується через ослаблення хвилі при обгинанні мікрофона. Тому характеристика спрямованості загострюватиметься тим сильніше, чим більше розміри мікрофона по відношенню до довжини хвилі (див. Рис. 5.2).

Приймач градієнта тиску. Його рухлива механічна система відкрита з обох сторін для дії звукових хвиль, тому на діафрагму діє різниця тисків хвиль падаючих на фронтальну поверхню діафрагми з тильного боку.

Приймачі градієнта тиску ділять на симетричні (рис. 5.3) і асиметричні. Акустична чутливість такого приймача визначається за формулою

де р- Тиск у вільному звуковому полі; рф- Тиск у фронтальній поверхні діафрагми (воно практично дорівнює тиску в поле, так як розміри мікрофона зазвичай малі в порівнянні з мінімальною довжиною звукової хвилі); рт - Тиск у тильній поверхні діафрагми; S - Поверхня діафрагми.

різниця тисків Рр = РФ- Рт виходить внаслідок різниці ходу звукових хвиль ?r, Т. Е., По-перше, через що утворюється різниці фаз фронтальної і тильної хвиль і, по-друге, через різницю амплітуд обох хвиль, якщо приймач знаходиться близько до джерела звуку.

Відносна різниця амплітуд для сферичних хвиль

На низьких частотах довжина хвилі велика в порівнянні з різницею ходу, тому для приймача, віддаленого від джерела звуку, результуючий тиск рр, Рівне різниці тисків фронтальній і тильній хвиль, буде дуже мало (оскільки обидва тиску близькі один до одного по фазі і амплітуді).

Мал. 5.4. Акустична чутливість приймача градієнта тиску:

1-для плоскої хвилі (віддаленого джерела звуку); 2 - Для ближнього джерела звуку

Якщо приймач знаходиться близько до джерела звуку, то створюється різниця амплітуд фронтальної і тильної хвиль. Ця різниця не залежить від частоти. Тому на низьких частотах для близьких відстаней результуючий тиск буде визначатися різницею амплітуд, через що чутливість цього приймача для ближнього джерела буде вище, ніж для віддаленого джерела звуку, і не буде залежати від частоти (див. Рис. 5.4, крива 2, Обчислена для ? r / r= 0,5).

З цієї ж кривої видно, що на високих частотах, для яких ? r / r?2??r / ?, На величину чутливості впливатиме і різниця фаз, тому результуючий тиск буде визначатися сумарною дією обох факторів і навіть з переважанням останнього (див. Рис. 5.4). В результаті загальна зміна чутливості від найнижчих частот до найвищих буде менше, ніж для віддаленого джерела звуку.

Якщо мікрофон - приймач градієнта тиску - шляхом взаємної корекції окремих ланок відрегульований так, що його частотна характеристика, знята для віддаленого джерела звуку, буде близька до оптимальної, то при наближенні його до джерела звуку мікрофон буде підкреслювати низькі частоти ( «бубоніти»). Якщо ж мікрофон відрегульований так, що його частотна характеристика близька до оптимальної при близькому розташуванні його до джерела звуку, то при роботі з віддаленим джерелом він буде підкреслювати високі частоти.

.

Приймач градієнта тиску навіть при віддаленому розташуванні мікрофона від виконавця вносить дискримінацію в прийом шуму. Якщо мікрофон наближати до рота виконавця, то на низьких частотах внаслідок різниці амплітуд фронтальної і тильної хвиль дискримінація шуму буде підвищуватися, так як чутливість мікрофона до шумів залишається колишньою, а чутливість до сигналу, що виходить від виконавця, збільшується

Застосовується ще приймач градієнта тиску другого порядку. Він являє собою здвоєний приймач градієнта тиску першого порядку. На здвоєну діафрагму такого приймача діє різниця від різниці тисків, що діє на кожну з діафрагм.

Чутливість цього приймача визначається квадратичною залежністю від частоти по відношенню до приймача градієнта тиску першого порядку. Тому приймач градієнта другого порядку вносить більш значну дискримінацію в прийом шуму, ніж приймач градієнта тиску першого порядку. Характеристика спрямованості його має форму квадрата косинусоид в полярних координатах.

асиметричний приймач градієнта тиску. Діафрагма такого приймача знаходиться під впливом різниці тисків, що діють на фронтальну (лицьову) і тильну (задню) сторони діафрагми. Зрушення фаз між цими тисками обумовлений, як і в симетричному приймачі градієнта тиску, різницею ходу звукових хвиль, що приходять до фронтальної і тильної сторін діафрагми

комбіновані приймачі. Для отримання різних форм характеристик спрямованості зазвичай комбінують приймачі тиску і градієнта тиску. Розглянемо найпростішу комбінацію з цих приймачів, найбільш часто застосовується в практиці, що складається з одного мікрофона-приймача тиску і одного мікрофона-приймача градієнта тиску, що розташовуються якомога ближче один до одного (зазвичай один над іншим) і так, щоб їх осі були паралельні. На рис. 5.6б зображені діаграми спрямованості: 1-Окружні для приймача тиску (q= 0); 2-кардіоіда для комбінованого приймача з однаковою чутливістю приймачів тиску і градієнта тиску (q= 0,5); 3 - Суперкардіоіда (q = 0,63); 4 - Гіперкардіоїда (q = 0,75); 5 - Косинусоид (вісімка) для одного »приймача градієнта тиску (q = 1).

Мал. 5.6. Акустичні характеристики комбінованих приймачів:

а) індекси:

1 - Спрямованості, 2 - Перепаду чутливості фронт / тил, 3 - Фронт / тил, при різних співвідношеннях між чутливістю приймачів тиску і градієнта тиску;

б) Діаграми спрямованості:

1 - Працює тільки приймач тиску; 2-однаково чутливість приймача тиску і градієнта тиску; 3- Відношення чутливості Ед/Ег.д.о = 0,37 / 0,63, 4 - відношення Ед /Ег.д.о = 0,25 / 0,75, 5 - Працює тільки приймач градієнта тиску

Групові приймачі. Однакові приймачі звуку можна об'єднувати в групи. До них відносяться лінійні групи і трубчасті приймачі.

Лінійна група приймачів (мікрофонів) це кілька мікрофонів, зазвичай розташовуються в ряд по прямій горизонтальній лінії так, щоб їх осі були паралельні (рис. 5.7) (іноді мікрофони розташовують по невеликій дузі кола). Електричні виходи цих мікрофонів з'єднують послідовно в спеціальному змішувачі.

трубчасті приймачі. З трубчастих приймачів отримали деяке поширення два варіанти.

Мал. 5.8. Будова трубчастого приймача ,:

1- Звуководние трубки; 2 - Зріз трубок; 3 - Капсуль мікрофона; 4 - Предкапсюльний обсяг

Перший варіант, схематично представлений на рис. 5.8, має кілька десятків тонких трубок 1 з довжинами від декількох сантиметрів до метра і більше. Ці трубки збирають в пучок: довгі по середині, короткі по зовнішній поверхні пучка. Кінці трубок: з одного боку утворюють плоский зріз 2, Що входить в предкапсюльний обсяг 4. мікрофонний капсуль 3 беруть або електродинамічного або електромагнітного типу (приймача тиску) в залежності від необхідного частотного діапазону. Звукові хвилі, що приходять до приймача по осьового напрямку, проходять в трубки і надходять в предкапсюльний обсяг в однаковій фазі, і їх амплітуди складаються арифметично. Звукові хвилі, що приходять під кутом до осі (див. Рис. 5.8), виявляються зсунутими по фазі, так як трубки мають різну довжину.

.

Другий варіант-трубчастий щілинний приймач (його іноді називають приймачем біжучої хвилі) - являє собою трубку з поздовжньою щілиною. З деяким наближенням таку трубку можна розглядати як безліч трубок різної довжини. Щоб не було стоячих хвиль, зовнішній кінець трубки закритий поглинає тканиною. Через різні ділянки щілини звукові хвилі надходять до капсулі в різній фазі, як в разі приймача, що складається з великого числа трубок.

 



Попередня   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   Наступна

Тимчасові характеристики акустичного сигналу. | ПЕРВИННИЙ МОВНОЇ СИГНАЛ. | ВТОРИННИЙ СИГНАЛ. | ШУМИ І ПЕРЕШКОДИ | ЛІНІЙНІ СПОТВОРЕННЯ. | НЕЛІНІЙНІ СПОТВОРЕННЯ. | Припустимої величини СПОТВОРЕНЬ | Глава 4. МОЗКОВІ ХВИЛІ. | Функції мозкових хвиль. | Характеристики генеруються бінарних коливань. |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати