Notice: Use of undefined constant REQUEST_URI - assumed 'REQUEST_URI' in /var/www/www-root/data/www/sound-talk.ru/index.php on line 2

Notice: Use of undefined constant DOCUMENT_ROOT - assumed 'DOCUMENT_ROOT' in /var/www/www-root/data/www/sound-talk.ru/index.php on line 5

Notice: Use of undefined constant REQUEST_URI - assumed 'REQUEST_URI' in /var/www/www-root/data/www/sound-talk.ru/index.php on line 5

Notice: Use of undefined constant DOCUMENT_ROOT - assumed 'DOCUMENT_ROOT' in /var/www/www-root/data/www/sound-talk.ru/index.php on line 11

Notice: Use of undefined constant REQUEST_URI - assumed 'REQUEST_URI' in /var/www/www-root/data/www/sound-talk.ru/index.php on line 11

Notice: Use of undefined constant REQUEST_URI - assumed 'REQUEST_URI' in /var/www/www-root/data/www/sound-talk.ru/index.php on line 28

Notice: Use of undefined constant REQUEST_URI - assumed 'REQUEST_URI' in /var/www/www-root/data/www/sound-talk.ru/index.php on line 28

Notice: Use of undefined constant REQUEST_URI - assumed 'REQUEST_URI' in /var/www/www-root/data/www/sound-talk.ru/index.php on line 28

Notice: Undefined variable: flag in /var/www/www-root/data/www/sound-talk.ru/index.php on line 28

Notice: Undefined variable: adsense7 in /var/www/www-root/data/www/sound-talk.ru/index.php on line 39

Notice: Undefined variable: adsense6 in /var/www/www-root/data/www/sound-talk.ru/index.php on line 40
Электростатический микрофон. Open Library - открытая библиотека учебной информации

Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Электростатический микрофон


Электростатический микрофон - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Электростатический микрофон

Cтраница 1

Электростатические микрофоны обладают широкополосной частотной характеристикой ( от 50 до 15000 гц при неравномерности не более 10 дб) и малыми габаритами. Благодаря этому они наиболее часто используются при акустических измерениях.  [1]

Конденсаторные или электростатические микрофоны, содержащие две пластины: одну подвижную и одну, установленную с возможностью колебания, в которых звуковые волны вызывают перепады значений емкости между двумя пластинами.  [2]

Емкость капсюля электростатического микрофона обычно бывает порядка нескольких десятков пикофарад. Чтобы при такой емкости чувствительность микрофона не снижалась вплоть до самых низких звуковых частот, нагрузочное сопротивление должно быть порядка нескольких десятков мегом. В связи с этим исключается возможность непосредственного присоединения микрофона к усилителю даже очень коротким кабелем. Поэтому в корпусе микрофона устанавливают согласующий усилитель.  [3]

В зависимости от конструкции электростатический микрофон может иметь одну или две мембраны, расположенные на противоположных сторонах основания. В каждом из этих вариантов микрофон может иметь две характеристики направленности. Если при одной мембране переход от круговой характеристики направленности к кардиоидной может осуществляться при помощи специального акустического экрана, то при двух мембранах этого можно достичь изменением поляризующего напряжения.  [4]

Существует большое число типов электростатических микрофонов, обладающих превосходными частотными свойствами и виброустойчивостью, однако в связи с наличием источников смещения их применение до сих пор ограничивалось аппаратурой высшего класса.  [6]

Приемник системы дистанционного управления собирается по схеме прямого усиления, а на ультразвуковых частотах - это просто электростатический микрофон с резонансным усилителем. Выходом приемника являются исполнительные устройства - реле, электромагниты, двигятели и шаговые искатели.  [8]

Из гибких полиэфирных пленок с нанесенными магнитными слоями никеля и его сплавов с кобальтом или железом изготовляют магнитные ленты и карты, электростатические микрофоны и громкоговорители.  [9]

Из гибких полиэфирных пленок с нанесенными магнитными слоями никеля и его сплавов с кобальтом или железом изготавливают магнитные ленты и карты, электростатические микрофоны и громкоговорители.  [10]

Конструкция микрофона, как и конструкция головного телефо на, достаточно проста ( рис. 3.63), Показанная на рис 3.64 частот ная характеристика аналогична характеристике электростатических микрофонов и имеет превосходный вид.  [11]

С появлением стабильных электретов на основе фторсодержа-щих смол необходимость в применении в аппаратуре такого типа источников смещения отпадает, что имеет очень важное значение. Электростатические микрофоны стали электретными и постепенно внедряются в аппаратуру широкого потребления. В настоящее время они используются в переносных магнитофонах, слуховых аппаратах и как миниатюрные микрофоны.  [13]

По принципу действия ( способу преобразования звукового сигнала) микрофоны подразделяют на электродинамические ( катушечные и ленточные), электростатические ( конденсаторные), пьезоэлектрические, электромагнитные и угольные. Электродинамические и электростатические микрофоны широко применяют в профессиональных установках высококачественного звукоусиления, радиовещания, телевидения, а электромагнитные, пьезоэлектрические и угольные - в простейших звукоусилительных установках ( мегафонах) и устройствах телефонной и диспетчерской связи. Рассмотрим первые два вида микрофонов.  [14]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

Электростатический микрофон

 

Использование: в качестве датчика давления в различных устройствах автоматического управления технологическими процессами. Сущность изобретения: микрофон содержит два источника постоянного напряжения, которые осуществляют питание двух полевых транзисторов через ограничительные сопротивления, параллельно которым подключены чувствительные к давлению конденсаторы. Истоки полевых транзисторов соединены между собой. Параллельно стокам полевых транзисторов подключена последовательная цепочка, состоящая из пассивной индуктивности и конденсатора. При воздействии давления на чувствительные к давлению конденсаторы происходит изменение их емкости, что приводит к изменению емкостной составляющей полного сопротивления на зажимах сток-сток полевых транзисторов, а это в свою очередь вызывает изменение резонансной частоты колебательного контура. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано как датчик давления в различных устройствах автоматического управления технологическими процессами.

Известны устройства для измерения давления, которые представляют собой кремниевую пластину, часть которой вытравливают до образования тонкой мембраны. Методом ионной имплантации на мембране выполняют резистивные элементы с межсоединениями. Четыре однотипных пьезорезистора образуют мост, при этом два резистора соединены так, что при прогибе мембраны их сопротивление возрастает, а у двух резисторов уменьшается. В результате достигается высокая чувствительность моста. Выходное напряжение в этом случае пропорционально давлению, но его величина порядка 0,1В недостаточна для дальнейшей обработки сигнала, поэтому его нужно усилить примерно до 1В. Такое усилие производится при помощи операционных усилителей [1]. Недостатком таких устройств является высокая температурная чувствительность, что значительно снижает точность определения величины давления. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению можно считать электростатический микрофон [2]. Устройство представляет собой конструкцию, которая содержит два чувствительных к давлению конденсатора, источник электрического питания, два полевых транзистора, два резистора и конденсатор. Изменение давления приводит к изменению величины емкости, которая, в свою очередь, изменяет выходное напряжение устройства. Недостатком известного устройства, является низкая точность измерений, особенно в области малых давлений, связанная с тем, что небольшие изменения емкости в малой степени изменяют выходное напряжение. В основу изобретения поставлена задача создания электростатического микрофона, который обладает высокой точностью измерений. Поставленная задача решается таким образом, что в известном устройстве преобразование давления в напряжение заменяется преобразованием давления в частоту в предлагаемом устройстве, для чего конструкция устройства выполнена в виде электростатического микрофона, содержащего два чувствительных к давлению конденсатора, два полевых транзистора, два резистора, первый источник питания и конденсатор. В предлагаемое устройство введены пассивная индуктивность и второй источник питания, причем затвор первого полевого транзистора через подключенные параллельные друг другу первый резистор и первый чувствительный к давлению конденсатор соединен с первым полюсом первого источника питания, затвор второго полевого транзистора через подключенные параллельно друг другу второй резистор и второй чувствительный к давлению конденсатор соединен со стоком первого полевого транзистора, истоки первого и второго полевых транзисторов соединены между собой, первый вывод пассивной индуктивности подключен к стоку первого полевого транзистора, первому выводу второго резистора, первому выводу второго чувствительного к давлению конденсатора и первому полюсу второго источника питания, второй вывод пассивной индуктивности соединен с первым выводом конденсатора, к которому подключена первая выходная клемма микрофона, а второй вывод конденсатора, вторые полюса первого и второго источников питания, сток второго полевого транзистора и вторая выходная клемма микрофона подключены к общей шине. Использование предлагаемого устройства для измерения давления существенно повышает точность измерения информативного параметра за счет выполнения емкостного элемента колебательного контура в виде полевых транзисторов, в котором изменение емкости под действием давления преобразуется в эффективную перестройку резонансной частоты, а также за счет возможности линеаризации функции преобразования путем выбора величины напряжения источников электропитания. На чертеже представлен электростатический микрофон, содержащий источник постоянного напряжения 1, который осуществляет питание полевых транзисторов 2 и 3 через ограничительное сопротивление 4, параллельно которому подключен чувствительный к давлению конденсатор 5. Затвор полевого транзистора 3 через ограничительное сопротивление 6, параллельно которому подключен чувствительный к давлению конденсатор 7, соединен со стоком полевого транзистора 2. Истоки полевых транзисторов 2 и 3 соединены между собой. Параллельно стокам полевых транзисторов 2 и 3 подключена последовательная цепочка, состоящая из пассивной индуктивности 8 и конденсатора 9 совместно с источником электрического питания 10. Выход устройства образован первой обкладкой конденсатора 9 и общей шиной. Электростатический микрофон работает следующим образом. В начальный момент времени давление не действует на чувствительные к давлению конденсаторы 5 и 7. Повышением напряжения управляющих источников 1 и 10 до величины, когда на зажимных сток-сток полевых транзисторов 2 и 3 возникает отрицательное сопротивление, которое приводит к возникновению электрических колебаний в контуре, образованном параллельным включением полного сопротивления с емкостным характером на зажимных сток-сток полевых транзисторов 2 и 3 и индуктивным сопротивлением пассивной индуктивности 8. Конденсатор 9 предохраняет источник 10 управляющего напряжения от короткого замыкания через индуктивность 8, а также служит нагрузочным сопротивлением по переменному току, с которого снимается выходной сигнал. При последующем воздействии давления на чувствительные к давлению конденсаторы 5 и 7 происходит изменение их емкости, что приводит к изменению емкостной составляющей полного сопротивления на электродах сток-сток полевых транзисторов 2 и 3, а это в свою очередь вызывает изменение резонансной частоты колебательного контура.

Формула изобретения

Электростатический микрофон, содержащий два чувствительных к давлению конденсатора, два полевых транзистора, два резистора, первый источник питания и конденсатор, отличающийся тем, что в него введены пассивная индуктивность и второй источник питания, причем затвор первого полевого транзистора через подключенные параллельные друг другу первый резистор и первый чувствительный к давлению конденсатор соединен с первым полюсом первого источника питания, затвор второго полевого транзистора через подключенные параллельно друг другу второй резистор и второй чувствительный к давлению конденсатор соединен со стоком первого полевого транзистора, истоки первого и второго полевых транзисторов соединены между собой, первый вывод пассивной индуктивности подключен к стоку первого полевого транзистора, первому выводу второго резистора, первому выводу второго чувствительного к давлению конденсатора и первому полюсу второго источника питания, второй вывод пассивной индуктивности соединен с первым выводом конденсатора, к которому подключена первая выходная клемма микрофона, а второй вывод конденсатора, вторые полюса первого и второго источников питания, сток второго полевого транзистора и вторая выходная клемма микрофона подключены к общей шине.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике электроакустических преобразователей, в частности к миниатюрным электретным конденсаторным микрофонам

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при конструировании микрофонов для телефонных аппаратов

Изобретение относится к электроакустике и может использоваться при конструировании конденсаторных электретных микрофонов с неподвижными электретами

Изобретение относится к электроакустике

Изобретение относится к з.чекроакустике

Изобретение относится к электроакустике и может быть использовано при конструировании конденсаторных микрофонов

Изобретение относится к электроакустике

Изобретение относится к технике электроакустических преобразователей, в частности к электретным конденсаторным микрофонам

Изобретение относится к области акустики, в частности к конденсаторным микрофонам. Способ увеличения чувствительности ненаправленных конденсаторных микрофонов предполагает прием звуковых волн подвижным электродом микрофона. При этом неподвижный электрод выполняют со свойством пропускать звуковые волны от подвижного электрода с коэффициентом пропускания не менее 0,7, за неподвижным электродом размещают звукопоглощающее основание, а это основание фиксируют на волнообразной поверхности жесткой пластины со сквозными отверстиями. Интенсивность отраженной от жесткой пластины звуковой волны, дошедшей до подвижного электрода микрофона, составляет не более 0,15 от воздействующей входной интенсивности. При этом подвижный электрод микрофона выполнен в виде мембраны с проводящим слоем, а микрофон также содержит контактное металлическое кольцо, изоляционное кольцо, защитную сетку, контактную металлическую вставку и изоляционную вставку. Проводящее покрытие на неподвижном электроде выполнено в виде микроканальной пластинки. Технический результат - повышение чувствительности. 3 ил.

Изобретение относится к акустике, в частности к микрофонам. Капсюль конденсаторного микрофона содержит защитную крышку, мембрану, корпус, изолирующее кольцо, воздушный зазор, фазовращающий элемент и неподвижный электрод с отверстиями, при этом площадь всех отверстий в неподвижном электроде должна составлять не менее 37% площади мембраны Dм и отверстия в неподвижном электроде расположены на концентрических окружностях, диаметры которых подчиняются формуле: Dц.отв.n=0,72 Dм/n, где n - это номер концентрической окружности. Технический результат - улучшение равномерности и обеспечение линейной частотной характеристики чувствительности по диффузному полю в области высоких частот. 2 ил.

Электростатический микрофон, затвор полевого транзистора

www.findpatent.ru

Электростатический микрофон

 

М 24008

АВТО ЕХОЕ ЕВИДЕТЕ11ЬЕТВО НЕ ИВОО ЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ электростатического микрофона.

К авторскому свидетельству М. А. Бонч-Бруевича., заявленному

17 мая 1930 года (заяв. свид. № 70225).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано ЗО ноября 1931 года.

В обычных электростатических микрофонах применяется или туго натянутая мембрана в том случае, когда микрофон используется в качестве микрофона давления, или свободно подвешенная легкая мембрана — в случае, если в микрофоне используют эффект перемещения частиц воздуха. Микрофоны первого типа являются более удобными в том смысле, что они непосредственно дают более или менее одинаковую амплитуду для всего спектра частот и не требуют особого выделения высоких частот и подавления низких в усилительном устройстве Однако, выполнение их затрудняется благодаря тому, что применяемые для них материалы должны быть достаточно прочными, чтобы выдержать сильное натяжение необходимое для получения собственного периода колебаний мембраны выше спектра звуковых частот. Поэтому было бы вы- годнее, применяя в качестве мембраны от- носительно тонкую металлическую пленку нли пластинку, делать размер мембраны очень маленьким повышая ее период за счет уменьшения геометрических разме- ров. Это требует значительного при- I ближения мембраны, служащей обклвдкой конденсатора, к тому электроду, который служит другой обкладкой конденсатора. Опыты, сделанные в этом направлении, показали, что воздушные подушки, получаемые в таких маленьких камерах, черезвычайно сильно ограничивают движение мембраны и сводят на нет ожидаемый эффект.

Настоящее изобретение имеет целью устранить укаэанный недостаток, для чего предлагается выполнять микрофон с пониженным давлением между обкладками.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает предлагаемый микрофон в разрезе; фиг. 2 — деталь его.

Массивный диск А покрыт решетчатой или перфорированной тонкой пластинкой В из воздухонепроницаемого изолирующего материала, плотно приклеенной к диску А. Поверх пластинка В наклеивается весьма тонкая металлическая пластинка или планка С, при чем операция наклейки производится под колоколом воздушного насоса. В силу этого в камерах, образующихся между А и С, давление воздуха окажется сильно пониженным (фиг. 2). Необходимое.натяжение мембраны будет получать за счет давления на нее наружного воздуха. По вреждения частей мембран, соответству-:, ющих отдельным камерам, не должны играть большой роли, так как каждая камера отделена от другой воздухонепроницаемым слоем..Предмет из обре т ения.

Электростатический микрофон, отличанищийся тем, что из пространства, разделяющего обкладки Л и С конденсатора, образующего микрофон, откачен воздух.

Типография „Советской Почаганк", Чоховаа. 40.

Электростатический микрофон Электростатический микрофон 

www.findpatent.ru

Электростатический микрофон

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

909799 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 29.07.80 (21) 2967553/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 280282. Бюллетень ¹ 8

151)М.Кп з

Н 04 R 19/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий Э

153) УДК 534. 812. 1 (088. 8) Дата опубликования описан и я 2 8, 02 . 82 (72) Авторы изобретения

О. И. Прокопало, A. Д. Василенко, В. А, Рогозин, В.A. Загоруйко, Т. В. Соколова, A Ñ. Комаров, Е. М. Панченко и В".И

Ростовский ордена Трудового Красного Знамени университет, Витебское производственно-техническое объединение "Монолит" им. бО-летия Великого Октября и Ростовский государственный педагогический Иксу (Жгут", (71) Заявители (54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ МИКРОФОН

Изобретение, относится к электрон- т ной технике и может быть использовано .для производства высококачественных электростатических микрофонов, деформаций и перемещения и т.д.

Иэвестны конструкции электретных микрофонов, содержащих объединенные в единое целое электростатический капсюль и ячейку поляризационного напряжения (1).

Однако, если электретом является мембрана из полимерного материала или на мембрану наносится электретный слой, то механические свойства электретного материала в значитель- 15 ной степени влияют на электроакустические свойства микрофона, т.е. диафрагма с хорошими электретными свойствами не обеспечивает хороших электроакустических характеристик микро- 20 фона.

Расположение .электретных материалов на неподвижном электроде микрофона сопряжено с трудностями технологического характера, поскольку из акустических соображений этот электрод должен иметь ббльшое количество мелких отверстий, наличие ко-! торых отрицательно сказывается на ,времени жизни электретного элемента.

Ослабление электростатического заряда электретного элемента в известных микрофонах требует полной замены всего капсюля микрофона.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электростатический микрофон, содержащий отдельный электростатический капсюль и ячейку поляризационного напряжения, состоящую из, рабочего тела и электродов, Рабочее тело поляризацион-. ной ячейки выполнено из керамического диэлектрика. Капсюль и ячейка включены в цепь последовательно.При ухудшении электретных свойств поляризационная ячейка может быть заменена. Поскольку капсюль микрофона отделен от источника поляризационного напряжения, то он может быть рассчитан на получение оптимальных электроакустических характеристик ()

Однако применение в качестве рабочего тела источника поляризационного напряжения керамического материала ограничивает время жизни поляризационного состояния. Ограниченное время жизни наполяризованного состояния связано с высвобождением носителей заряда, обуславливающих qy909799 ществование релаксационной поляризации в веществе, с глубоких центров захвата и их рассасыванием за счет сквозной прои-водимости. При этом н течение срока службы происходит непрерывное уменьшение электретного заряда, приводящее к снижению чувствительности микрофона (лучший из известных керамических электретов — титанат кальция, относящийся к окислам кислородно-октаэдрического типа, 10 спустя 7 мес после изготовления снижает свой заряд на 20 и более Ъ).

Кроме того, хранение и эксплуатация в условиях повышенной температуры и влажности любых акустических устройств, использующих электретные эле- 5 менты, резко сокращает срок службы последних из-за пористости рабочего тела и самой природы электретного состояния.

Цель изобретения — увеличение ста- 20 бильности работы н условиях нормальной и повышенной влажности и температуры.

Поставленная цель достигается тем, что н электростатическом микро- 25 фоне, состоящем из электростатического капсюля и последовательно подключенной ячейки поляризационного напряжения, имеющей рабочее тело из диэлектрика кислородно-октаэдричес- щ кого типа, помещенного между электродами, рабочее тело поляризационной ячейки выполнено из монодоменного монокристалла ниобата лития. 0

Экспериментальные исследОвания 35 показывают, что у глонодоменных монокристаллов ниобата лития спонтанное электрическое поле, существующее внутри монокристалла ниобата лития, экранируется не полностью,как счита- 40 лось, часть поля выходит наружу кристалла и создает разность потенциалов между гранями, перпендикулярными полярной оси кристалла. Этот эффект можно использовать для поддержания разности потенциалов между электродами электростатического преобразонателя.

На чертеже приведена схема электростатического микрофона.

Микрофон содержит последовательно включенные электростатический капсюль 1 и ячейку 2 поляризацнонного напряжения. Электростатический капсюль состоит из подвижного электрода-мембраны 3 и неподвижного элект- 55 рода (базы) 4, имеющего отверстие 5 для устранения демпфирования колебаний мембраны. Ячейка 2 поляризационного напряжения состоит из рабочего тела — монодоменного монокристалла 6 ниобата лития и двух электродов 7, нанесенных на плоскости, перпендикулярные полярной оси кристалла.

Монодоменный образец ниобата лития вырезают из були, выращенной по общепринятой технологии.

Электростатический микрофон работает следующим образом.

Постоянный потенциал электрического поля, создаваемый ячейкой 2 поляризационного напряжения, передается на электрод 4, создавая между электродами 3 и 4 электрическое поле, напряженность которого меняется при изменении расстояния между электродами. При этом в цепи возникает переменный токовый сигнал.

Испытания ячейки поляриэационно-. го напряжения из монодоменного монокристалла ниобата лития, проводимые в сравнении с ячейкой поляризационного напряжения из керамического ма. териала на основе титаната кальция с добавкой окислов цинка и магния, показывают, что ячейка из монодоменного монокристалла ниобата лития обладает большей стабильностью поляризационного напряжения н условиях нормальной н повышенной влажности и температуры, а электростатический микрофон с такой ячейкой имеет дву-. кратное увеличение срока службы и неносприимчивость к перепаду температур и воздействию влаги по сравнению с известными.

Формула изобретения

Электростатический микрофон, состоящий из электростатического капсюля и последовательно подключенной ячейки поляризационного напряжения, имеющей рабочее тело из диэлектрика кислородно-октаэдрического типа, помещенного между электродами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности работы в условиях нормальной и повышенной влажности и температуры, рабочее тело поляризационной ячейки выполнено из монодоменного монокристалла ниобата лития°

Источники информации, принятые во вниглание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 120537, кл. Н 04 R 3/06, 1969.

2. Патент ФРГ 9 2312073, кл. Н 04 R 19/04, 1976.

909799

Составитель A. Чернышев

Редактор A.Ëåæíèíà Техред Ж. Кастелевич Корректор N.немчик

Заказ 910/77 Тираж 685 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

Электростатический микрофон Электростатический микрофон Электростатический микрофон 

www.findpatent.ru

Электростатические микрофоны

Механика Электростатические микрофоны

просмотров - 120

АКУСТИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ

Дат­чики, работающие в слышимом диапазоне, обычно называются микрофона­ми. При этом это название может употребляться и для детекторов ультразвуковых и инфразвуковых волн. По существу, микрофон является датчиком давления, при­способленным для преобразования звуковых волн в широком спектральном диа­пазоне, из которого обычно исключены очень низкие частоты (ниже нескольких герц). Микрофоны обычно характеризуются: чувствительно­стью, направленнос­тью, полосой частот, динамическим диапазоном, размерами, стоимостью и т.д. Для работы в разных средах используются различные конструкции акустических дат­чиков. К примеру, для детектирования волн в воздухе или вибраций в твердых те­лах применяются микрофоны, а для работы в жидкой среде - гидрофоны (при­ставка «гидра» произошла от греческого названия мифологической водяной змеи Гидры). Основное отличие между обычным датчиком давления и акустическим преобразователœем состоит по сути в том, что последнему не приходится измерять постоянное или очень медленно меняющееся давление. Его рабочий частотный диапазон начинается с нескольких герц (иногда с десятков миллигерц), а закан­чивается в районе нескольких мегагерц для ультразвуковых датчиков, и даже не­скольких гигагерц для устройств, реализованных на поверхностных акустических волнах (ПАВ).

Поскольку акустические волны являются механическими волнами, любой микрофон или гидрофон имеет ту же основную структуру, что и датчик давления: в его состав входит диа­фрагма и преобразователь перемещений, преобразующий отклонение диафрагмы в электриче­ский сигнал. По этой причине всœе акустические пре­образователи отличаются только конструкцией этих двух компонентов. Хотя не­которые из них могут также включать дополнительные компоненты, такие как звукопоглотители, фокусирующие отражатели или линзы и т.д.

Такие устройства иногда называются конденсаторными или емкостными микрофона­ми. Напряжение на параллельных пластинах конденсатора определя­ется выражением:

, (1)

где q - заряд на пластинах конденсатора, d – расстояние между пластинами, А - площадь пла­стин, ε0- электрическая постоянная.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, элек­тростатический микрофон преобразует расстояние между пластинами в электрический сигнал, который усиливается последующими электронными цепями. Оче­видно, что для работы такого устройства необходим источник электрического за­ряда q, от величины которого зависит чувствительность микрофона. Заряд может быть получен либо от внешнего источника питания, вырабатывающего напряже­ние в диапазоне 20...200 В, либо от внутреннего источника, способного выдавать аналогичный заряд, для чего в подложке микро­датчика формируется электретный слой, представляющий собой поляризованный диэлектриче­ский кристалл.

Сегодня многие емкостные микрофоны реализуются на основе крем­ниевых диафрагм, которые преобразуют акустическое давление в перемещение и вы­полняют функцию подвижной пластины конденсатора. Для повышения чувстви­тельности датчиков напряжение смещения должно быть максимально возможным; поскольку чем выше напряжение, тем больше отклонение диафрагмы. При этом это мо­жет привести к снижению динамического диапа­зона и надежности устройства. Также следует отметить, что уменьшение воздушного зазора между диафрагмой и подложкой ведет к увеличению акустического сопротивления в этом зазоре, что вызывает сниже­ние механической чувствительности микрофона на высоких часто­тах. К примеру, при воздушном зазоре 2 мкм верхняя частота среза составляет 2 кГц.

Одним из способов улучшения характеристик емкостного микрофо­на является примене­ние механичес­кой обратной связи между выходом усилителя и диафрагмой. На рис. 1А пока­зана схема такого микро­фона, а на рис. 1Б - его гребенча­тые электроды. Один из электродов служит для преобразования переме­щения диафрагмы в напряжение на входе усилителя A1, а другой – для преобразования напряжения Vа в ме­ханическое отклонение диафрагмы за счет дей­ствия электростатических сил. Механическая обратная связь улучшает линœейность и частотный диапазон микрофона, но при этом значительно снижает отклонение мембраны, что приводит к уменьшению чувствительности.

Читайте также

  • - Электростатические микрофоны

    АКУСТИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ Дат­чики, работающие в слышимом диапазоне, обычно называются микрофона­ми. Однако это название может употребляться и для детекторов ультразвуковых и инфразвуковых волн. По существу, микрофон является датчиком давления, при­способленным для... [читать подробенее]

  • - Электростатические микрофоны

    АКУСТИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ Дат­чики, работающие в слышимом диапазоне, обычно называются микрофона­ми. Однако это название может употребляться и для детекторов ультразвуковых и инфразвуковых волн. По существу, микрофон является датчиком давления, при­способленным для... [читать подробенее]

  • oplib.ru

    электростатический микрофон - это... Что такое электростатический микрофон?

     электростатический микрофон static microphone

    Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

    • электростатический метод
    • электростатический осадитель

    Смотреть что такое "электростатический микрофон" в других словарях:

    • электростатический микрофон — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN electrostatic microphone …   Справочник технического переводчика

    • электростатический микрофон — elektrostatinis mikrofonas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. electrostatic microphone; static microphone vok. elektrostatisches Mikrophon, n rus. электростатический микрофон, m pranc. microphone électrostatique, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

    • МИКРОФОН — (от микро... и ...фон) устройство для преобразования звуковых колебаний в электрические в телефонных аппаратах, устройствах звукозаписи, системах радиовещания. Основные типы: угольный, электродинамический, электростатический, пьезоэлектрический… …   Большой Энциклопедический словарь

    • МИКРОФОН — (от микро... и...фон), устройство для преобразования звуковых колебаний в электрические. Основные типы: угольный, электродинамический, электростатический, пьезоэлектрический. Применяют в телефонных аппаратах, системах радиовещания, звукозаписи и… …   Современная энциклопедия

    • микрофон — Устройство, преобразующее звуковые колебания в электрические сигналы. Основные типы используемых микрофонов: угольный, электродинамический, электростатический, пьезоэлектрический и электретный. См. electret lapel , unidirectional . [Л.М. Невдяев …   Справочник технического переводчика

    • Микрофон — (от микро... и ...фон), устройство для преобразования звуковых колебаний в электрические. Основные типы: угольный, электродинамический, электростатический, пьезоэлектрический. Применяют в телефонных аппаратах, системах радиовещания, звукозаписи и …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

    • микрофон — а; м. [от греч. mikros малый и phōnē звук, голос] Прибор, преобразующий звуковые колебания в электрические для последующей передачи на какое л. расстояние. Говорить в м. М. магнитофона. М. телефонной трубки. ◁ Микрофонный, ая, ое. М ая трубка. М… …   Энциклопедический словарь

    • electrostatic microphone — elektrostatinis mikrofonas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. electrostatic microphone; static microphone vok. elektrostatisches Mikrophon, n rus. электростатический микрофон, m pranc. microphone électrostatique, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

    • elektrostatinis mikrofonas — statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. electrostatic microphone; static microphone vok. elektrostatisches Mikrophon, n rus. электростатический микрофон, m pranc. microphone électrostatique, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

    • elektrostatisches Mikrophon — elektrostatinis mikrofonas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. electrostatic microphone; static microphone vok. elektrostatisches Mikrophon, n rus. электростатический микрофон, m pranc. microphone électrostatique, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

    • microphone électrostatique — elektrostatinis mikrofonas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. electrostatic microphone; static microphone vok. elektrostatisches Mikrophon, n rus. электростатический микрофон, m pranc. microphone électrostatique, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

    dic.academic.ru

    Электростатический микрофон

     

    ОПИСАНИЕ(и

    ИЗОБРЕТЕНИЯ

    К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

    Сова Советских

    Социалистических

    Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.09.77 (21) 2520549/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (51) N. Кл, Н 04R 19/04

    Государственный комитет (53) УДК 534 86 (088.8) ло делам изобретении и открытий (72) Авторы изобретения

    Е. С. Эстрин, В. С. Булатов и И. В. Карпов (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ МИКРОФОН

    Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при изготовлении электростатических микрофонов.

    Известен электростатический микрофон, содержащий электростатический преобразователь и усилитель с линейной амплитудной характеристикой (1).

    Однако такой микрофон при перегрузках

    «е обеспечивает качественной звукопередачи ввиду возникающих нелинейных искажений.

    Известен также микрофон, содержащий двухмембранный электроакустический преобразователь, выполненный в виде неподвижного электрода, с обеих сторон которого размещены фронтальная и тыловая мембраны, и усилитель с линейной амплитудной характеристикой, вход которого соединен с фронтальной мембраной и неподвижным электродом, а выход является выходом микрофона (2).

    Этот микрофон при малых значениях нелинейных искажений не обеспечивает требуемого динамического диапазона.

    Целью изобретения является уменьшение нелинейных искажений электростатического микрофона.

    Поставленная цель достигается за счет того, что микрофон снабжен дополнительным усилителем с нелинейной амплитудной характеристикой, вход которого соединен с выходом усилителя с линейной амплитудной характеристикой, а выход — с неподвижным электродом и тыловой мембраной

    5 преобразователя.

    На чертеже изображена структурная схема микрофона.

    Микрофон содержит электроакустпческпй преобразователь, пмеющш1 фронтальную

    lp мембрану 1, неподвижный электрод 2 и тыловую мембрану 3, усилитель 4 с линейной амплитудной характеристикой и усилитель

    5 с нелинейной амплитудной характеристикой. При этом вход усилителя 4 соединен с мембраной 1 и нсподвпжным электродом

    2, а вход усилителя 5 — с выходом усилителя 4. Выход усилителя 5 соединен с неподвижным электродом 2 и мембраной 3.

    Прн работе микрофона звуковое давление, воздействующее на мембраны 1 и 3, вызывает их колебание. Колебание мембраны 1 приводит к появлению электрического сигнала, который усиливается усилителем 4. Часть этого сигнала поступает на вход усилителя 5, а затем на мембрану 3, которая работает в данном случае в режиме двигателя. Колебания мембран 1 и 3 происходят в противофазе, вследствие чего результирующая амплитуда колебаний зд мембраны 1 уменьшается. Это ведет к

    712974

    Формула изобретения

    Щ о

    К

    Составитель Е. Дарий

    Техред Л. Камышникова

    Корректор О. Тюрина

    Редактор И. Грузова

    Заказ 2671/19 Изд. № 121 Тираж 729 Подписное

    НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

    113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

    Типография, пр, Сапунова, 2 уменьшению сигнала, подаваемого на вход усилителя 4, а следовательно, и к снижению нелинейных искажений.

    При этом чувствительность микрофона для малых уровней звукового давления ос- 5 тается неизменной, а для больших— уменьшается, т. е. отношение спгнал/шум остается неизменным.

    Описанный микрофон характеризуется ничтожными нелинейными искажениями 10 при сохранении большого динамического диапазона уровней сигналов.

    Электростатический микрофон, содержащий двухмембранный электроакустический преобразователь, выполненный в виде неподвижного электрода, с обеих сторон которого размещены фронтальная и тыловая мембраны, и усилитель с линейной амплитудной характеристикой, вход которого соединен с фронтальной мембраной и неподвижным электродом, а выход является выходом микрофона, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, он снабжен усилителем с нелинейной амплитудной характеристикой, вход которого соединен с выходом усилителя с линейной амплитудной характеристикой, а выход — с неподвижным электродом и тыловой мембраной преобразователя.

    Источники информаппи, принятые во внимание при экспертизе

    1. Фурдуев В. В. Акустические основы вещания. М., «Связь», 19бО, с. 14б.

    2. Описание электростатического микрофона И-87, Фирма Нейман, (прототип).

    Электростатический микрофон Электростатический микрофон 

    www.findpatent.ru