1.4. Специальные устройства прослушивания. Параболический микрофон


Направленные микрофоны с параболическим рефлектором — КиберПедия

Принцип действия подобных устройств достаточно прост и понятен. Микрофон размещен в фокусе отражателя параболической формы (рис. 1.3.34). Звуковые волны с осевого направления, отражаясь от параболического зеркала, суммируются в фазе в фокальной точке. Возникает усиле-

Рис. 1.3.34. Параболический направленный микрофон:

1 — микрофон; 2 — усилитель; 3 — звуковая волна

ние звукового поля. Чем больше диаметр зеркала, тем большее усиление может обеспечить устройство. Если направление прихода звука не осевое, то сложение отраженных от различных частей параболического зеркала звуковых волн, приходящих в фокус, даст меньший результат, поскольку не все слагаемые будут в фазе. Ослабление тем сильнее, чем больше угол прихода звука по отношению к оси. Создается, таким образом, угловая избирательность по приему.

Коэффициент направленного действия для данного типанаправленного микрофона можно приблизительно определить по формуле:

где Sэ — эффективная поверхность антенны.

Понятие эффективной поверхности тесно связано с максимальной мощностью, которая может быть извлечена приемной антенной из падающей плоской акустической волны. При выполнении ряда условий (D > 1, где D — диаметр рефлектора; совмещение максимума диаграммы направленности с направлением прихода волны и т. д.) можно приближенно считать, что Sэ»S, где S — площадь входной аппертуры, м2.

Как правило, фирмами-изготовителями поставляется в комплекте блок усиления с системой автоматической регулировки усиления и выходами на наушники и магнитофон, иногда акустические фильтры. При работе параболическую антенну с микрофоном можно держать в руках или закрепить на треноге.

В качестве примеров направленных микрофонов с параболическим отражателем рассмотрим несколько систем. Портативный параболический приемникPRO-200 предназначен для дистанционного приема звуковых волн. Обладает высокой чувствительностью и острой диаграммой направленности параболического зеркала. Оборудован дополнительным регулируемым фильтром, позволяющим осуществлять частотную селекцию сигнала по ширине и положению его спектра на оси частот. Паспортная дальность — 1 км (?). Очевидно, что в рекламных целях она приведена для наилучших условий приема: тихая открытая местность, ночь, человек говорит в полный голос. Имеется возможность подключения к магнитофону. Питание — от встроенного аккумулятора или внешнего зарядного устройства от сети 220 В. Диаметр зеркала — 60 и 75 см (качество приема улучшается с увеличением диаметра).

Значения коэффициента направленного действия (КНД) антенны в зависимости от диаметра зеркала и частоты принимаемого акустического сигнала приведены в табл. 1.3.6.

Таблица 1.3.6. Значения коэффициента направленного действия антенны в зависимости от диаметра зеркала и частоты принимаемого акустического сигнала

Частота, Гц /КНД при диаметре зеркала 0,6 м /КНД при диаметре зеркала 0,75 м

500 /1 /11

1000 /15 /17

5000 /19 /31

10000 /35 /37

Другой направленный микрофон (типа А—2) имеет параболический отражатель диаметром 43 см, снабжен усилителем и наушниками. Паспортная дальность действия на открытой местности также заявлена около 1 км (!). Коэффициент усиления электронного блока — не менее 80 дБ. Имеется система автоматической регулировки усиления с динамическим диапазоном входных сигналов 40 дБ. Питание от стандартной батарейки 9 В. Предусмотрен разъем для подключения магнитофона.

Параболические направленные микрофоны РК375 и РК390 (производство Германии) имеют следующие параметры.

РК375: габариты — 0600х300 мм, масса — 1,2 кг, коэффициент усиления — 90 дБ, питание — 5В, автономность — 75 часов.

РК390, соответственно: 0130х100 мм, 1,1 кг, 70 дБ, 9 В, 50 часов. Паспортная дальность — до 50 м (пунктуальности немцев можно позавидовать).

Особенности оперативного применения направленных микрофонов таковы, что неподготовленный человек не сможет их скрытно использовать, так как необходимо не только правильно расположиться относительно объекта разведки и источников шумов, но при этом и самому не быть обна-

Рис. 1.3.35. Направленные микрофоны для дистанционной записи перехватываемой акустической информации:

а — параболический; б — трубчатый щелевой

руженным. Последнее практически невозможно в случае использования направленных микрофонов с параболическими отражателями из-за их существенных размеров.

Зарубежные специалисты рекомендуют применять такие микрофоны только в условиях ограниченной видимости и при относительно низких уровнях окружающих шумов — ночью, в парках, сельской местности и т. п. При этом честно информируют, что акустический телескоп может не улавливать звуки на большом (заявленном) расстоянии, если он используется недалеко от автомагистралей или в местах с повышенным уровнем фонового шума.

Поэтому подобные системы редко применяются для съема информации. Их используют в основном журналисты, ученые, кинематографисты и т. д. Даже в рекламных проспектах производителей спецтехники указывается, что подобные микрофоны незаменимы при спортивных соревнованиях, охоте, экскурсиях на природе, для двусторонней дискретной связи.

Внешний вид некоторых типов направленных микрофонов представлен на рис. 1.3.35.

cyberpedia.su

1.4. Специальные устройства прослушивания

1.4. Специальные устройства прослушивания

1.4.1. Направленные микрофоны

Обычные микрофоны способны регистрировать человеческую речь на расстоянии, не превышающем нескольких десятков метров. Для увеличения дистанции, на которой можно производить прослушивание, практикуют применение направленного микрофона. Другими словами, это устройство собирает звуки только с одного направления, т.е. обладает узкой диаграммой направленности. Такие устройства широко применяются не только в разведке, но и журналистами, охотниками, спасателями и т.д.

Можно выделить два основных типа направленных микрофонов:

  • с параболическим отражателем;
  • резонансный микрофон.

Микрофон с параболическим отражателем

В микрофоне с параболическим отражателем собственно микрофон расположен в фокусе параболического отражателя звука. Направленный параболический микрофон с усилителем АD-9 концентрирует идущие звуки и усиливает их. Прост в обращении и настройке. В комплект входит микрофон, усилитель, кабель и головные телефоны. Электропитание - от батареи 9 В. Выпускаются несколькй моделей. Общим в конструкции всех этих микрофонов является наличие рукоятки пистолетного типа, параболического отражателя диаметром около 40 см и усилителя. Диапазон воспринимаемых частот составляет от 100-250 Гц до 15-18 кГц. Все микрофоны имеют автономное питание и имеют разъемы для подключения к магнитофону. Острая "игольчатая" диаграмма направленности позволяет при отсутствии помех контролировать человеческую речь на расстоянии до 1200 м. В реальных условиях (в условиях города) можно рассчитывать на дальность до 100 м.

Резонансный микрофон

Резонансный микрофон основан на использовании явления резонанса в металлических трубках разной длины. Например, в одной из модификаций такого микрофона используется набор из 37 трубок длиной от 1 до 92 см. Звуковые волны, приходящие к приемнику по осевому направлению, приходят к микрофону в одинаковой фазе, а с боковых направлений (по причине отличной скорости распространения звуковых волн в металле, а также разной длины трубок) - оказываются сдвинутыми по фазе. Так как подобные устройства на рынке практически не представлены, у авторов нет данных о преимуществах резонансных микрофонов.

С точки зрения скрытого контроля звука применение направленных микрофонов затруднено из-за зачастую неприемлемых их габаритов и источников акустических помех. Кроме того, для того, чтобы не быть прослушанным в автомобиле, достаточно просто поднять стекло.

1.4.2. Лазерные микрофоны

В том случае, если вы подняли стекло в автомобиле или закрыли форточку, может быть использован лазерный микрофон. Первые их образцы были приняты на вооружение американскими спецслужбами еще в 60-е годы. Структурная схема подобного устройства изображена на рис. 1.23.

В качестве примера рассмотрим лазерный микрофон НР-150 фирмы "Hewlett-Packard" с дальностью действия до 1000 м. Он сконструирован на основе гелий-неонового или полупроводникового лазера с длиной волны 0,63 мкм (т.е. в видимом диапазоне;современные устройства используют невидимый ИК диапазон).

Луч лазера, отраженный от стекла помещения, в котором ведутся переговоры, оказывается промодулированным звуковой частотой. Принятый фотоприемником отраженный луч детектируется, звук усиливается и записывается. Приемник и передатчик выполнены раздельно, имеется блок компенсации помех. Вся аппаратура размещена в кейсе и имеет автономное питание. Подобные системы имеют очень высокую стоимость (более 10 тыс.$) и, кроме того, требуют специального обучения персонала и использования компьютерной обработки речи для увеличения дальности.

Существует опытная отечественная система ЛСТ-ЛА2 с дальностью съема менее 100 м и достаточно скромной стоимостью. Следует отметить, что эффективность применения такой системы возрастает с уменьшением освещенности оперативного пространства.

1.4.3. Гидроакустические датчики

Звуковые волны распространяются в воде с очень небольшим затуханием. Гидроакустики ВМФ научились прослушивать шепот в подводных лодках, находящихся на глубине десятков метров. Этот же принцип можно применять, используя жидкость, находящуюся в системах водоснабжения и канализации. Такую информацию можно перехватывать в пределах здания, но радиус прослушивания будет очень сильно зависеть от уровня шумов, особенно в водопроводе.

Предпочтительнее использовать датчик, установленный в батарее отопления. Еще более эффективным будет использование гидроакустического передатчика, установленного в батарее прослушиваемого помещения.

Данных о применении в России подобных устройств в целях коммерческой разведки в настоящее время не имеется.

1.4.4. СВЧ и ИК передатчики

Для повышения скрытности в последние годы стали использовать инфракрасный канал. В качестве передатчика звука от микрофона используется полупроводниковый лазер. В качестве примера рассмотрим устройство ТRМ-1830. Дальность действия днем составляет 150 м, ночью - 400 м, время непрерывной работы - 20 часов. Габариты не превышают 26х22х20 мм. К недостаткам подобной системы можно отнести необходимость прямой видимости между передатчиком и приемником и влияние помех. Самое громкое дело с применением ИК канала - Уотергейт.

Повысить скрытность получения информации можно также с помощью использования канала СВЧ диапазона - более 10 ГГц. Передатчик, выполненный на диоде Ганца, может иметь очень небольшие габариты. В эксперименте, проведенном авторами, обеспечивалась дальность более 100 м. К преимуществам такой системы можно отнести отсутствие помех, простоту и отсутствие в настоящее время эффективных средств контроля. К недостаткам следует отнести необходимость прямой видимости, хотя и в меньшей степени, т.к. СВЧ сигнал может все-таки огибать небольшие препятствия и проходит (с ослаблением) сквозь тонкие диэлектрики, например, шторы на окнах. Данных о применении СВЧ канала в России у авторов не имеется.

1.4.5. Стетоскопы

Стетоскоп представлет собой вибродатчик, усилитель и головные телефоны. Схема применения стетоскопа приведена на рис. 1.24.

Вибродатчик специальной мастикой прикрепляется к стене, потолку и т.п. Размеры датчика, на примере устройства DTI, составляют 2.2х0.8 см, диапазон частот - ЗОО-ЗООО Гц, вес - 126 г, коэффициент усиления - 20000.

С помощью подобных устройств можно осуществлять прослушивание разговора через стены толщиной до 1 м. Стетоскоп может оснащаться проводом, радио или другим каналом передачи информации. Основным преимуществом стетоскопа можно считать трудность обнаружения, т.к. он может устанавливаться в соседних помещениях.

В качестве примера приведем два устройства - SIPE RS и SIPE ОРТО2000, отличающиеся каналом передачи. Микрофон-стетоскоп размером 2хЗ см обеспечивает прослушивание через стены толщиной до 50 см и оконные рамы с двойными стеклами. Мощность передатчика SIPE RS - 20 мВт, дальность - 250 м. Размеры передатчика составляют 44х32х14 мм, масса - 41 г, время непрерывной работы - 90 часов. ИК система SIPE ОРТО 2000 обеспечивает радиус действия 500 м и имеет широкую диаграмму направленности. Существуют стетоскопы, в которых чувствительный элемент, усилитель и радиопередатчик объединены в одном корпусе. Имеющий очень небольшие габариты, радиостетоскоп достаточно прикрепить с помощью специальной липкой массы к стене, полу или потолку в соседнем помещении. В качестве примера такого стетоскопа на рис. 1.25 изображен стетоскоп АД-50.

Этот компактный стетоскоп позволяет не только прослушивать разговоры через стены, оконные рамы, двери, но и передавать информацию по радиоканаду. Имеет высокую чувствительность и обеспечивает хорошую разборчивость речевого сигнала. Рабочая частота составляет 470 МГц. Дальность передачи - до 100 м. Время непрерывной работы - 24 ч, размеры - 40х23 мм Большинством специалистов прогнозируется постоянный рост случаев применения стетоскопов, что прежде всего объясняется удобством применения подобной техники, а также тем, что их чрезвычайно трудно обнаружить.

lib.qrz.ru

1.4. Специальные устройства прослушивания | Техническая библиотека lib.qrz.ru

1.4. Специальные устройства прослушивания

1.4.1. Направленные микрофоны

Обычные микрофоны способны регистрировать человеческую речь на расстоянии, не превышающем нескольких десятков метров. Для увеличения дистанции, на которой можно производить прослушивание, практикуют применение направленного микрофона. Другими словами, это устройство собирает звуки только с одного направления, т.е. обладает узкой диаграммой направленности. Такие устройства широко применяются не только в разведке, но и журналистами, охотниками, спасателями и т.д.

Можно выделить два основных типа направленных микрофонов:

  • с параболическим отражателем;
  • резонансный микрофон.

Микрофон с параболическим отражателем

В микрофоне с параболическим отражателем собственно микрофон расположен в фокусе параболического отражателя звука. Направленный параболический микрофон с усилителем АD-9 концентрирует идущие звуки и усиливает их. Прост в обращении и настройке. В комплект входит микрофон, усилитель, кабель и головные телефоны. Электропитание - от батареи 9 В. Выпускаются несколькй моделей. Общим в конструкции всех этих микрофонов является наличие рукоятки пистолетного типа, параболического отражателя диаметром около 40 см и усилителя. Диапазон воспринимаемых частот составляет от 100-250 Гц до 15-18 кГц. Все микрофоны имеют автономное питание и имеют разъемы для подключения к магнитофону. Острая "игольчатая" диаграмма направленности позволяет при отсутствии помех контролировать человеческую речь на расстоянии до 1200 м. В реальных условиях (в условиях города) можно рассчитывать на дальность до 100 м.

Резонансный микрофон

Резонансный микрофон основан на использовании явления резонанса в металлических трубках разной длины. Например, в одной из модификаций такого микрофона используется набор из 37 трубок длиной от 1 до 92 см. Звуковые волны, приходящие к приемнику по осевому направлению, приходят к микрофону в одинаковой фазе, а с боковых направлений (по причине отличной скорости распространения звуковых волн в металле, а также разной длины трубок) - оказываются сдвинутыми по фазе. Так как подобные устройства на рынке практически не представлены, у авторов нет данных о преимуществах резонансных микрофонов.

С точки зрения скрытого контроля звука применение направленных микрофонов затруднено из-за зачастую неприемлемых их габаритов и источников акустических помех. Кроме того, для того, чтобы не быть прослушанным в автомобиле, достаточно просто поднять стекло.

1.4.2. Лазерные микрофоны

В том случае, если вы подняли стекло в автомобиле или закрыли форточку, может быть использован лазерный микрофон. Первые их образцы были приняты на вооружение американскими спецслужбами еще в 60-е годы. Структурная схема подобного устройства изображена на рис. 1.23.

В качестве примера рассмотрим лазерный микрофон НР-150 фирмы "Hewlett-Packard" с дальностью действия до 1000 м. Он сконструирован на основе гелий-неонового или полупроводникового лазера с длиной волны 0,63 мкм (т.е. в видимом диапазоне;современные устройства используют невидимый ИК диапазон).

Луч лазера, отраженный от стекла помещения, в котором ведутся переговоры, оказывается промодулированным звуковой частотой. Принятый фотоприемником отраженный луч детектируется, звук усиливается и записывается. Приемник и передатчик выполнены раздельно, имеется блок компенсации помех. Вся аппаратура размещена в кейсе и имеет автономное питание. Подобные системы имеют очень высокую стоимость (более 10 тыс.$) и, кроме того, требуют специального обучения персонала и использования компьютерной обработки речи для увеличения дальности.

Существует опытная отечественная система ЛСТ-ЛА2 с дальностью съема менее 100 м и достаточно скромной стоимостью. Следует отметить, что эффективность применения такой системы возрастает с уменьшением освещенности оперативного пространства.

1.4.3. Гидроакустические датчики

Звуковые волны распространяются в воде с очень небольшим затуханием. Гидроакустики ВМФ научились прослушивать шепот в подводных лодках, находящихся на глубине десятков метров. Этот же принцип можно применять, используя жидкость, находящуюся в системах водоснабжения и канализации. Такую информацию можно перехватывать в пределах здания, но радиус прослушивания будет очень сильно зависеть от уровня шумов, особенно в водопроводе.

Предпочтительнее использовать датчик, установленный в батарее отопления. Еще более эффективным будет использование гидроакустического передатчика, установленного в батарее прослушиваемого помещения.

Данных о применении в России подобных устройств в целях коммерческой разведки в настоящее время не имеется.

1.4.4. СВЧ и ИК передатчики

Для повышения скрытности в последние годы стали использовать инфракрасный канал. В качестве передатчика звука от микрофона используется полупроводниковый лазер. В качестве примера рассмотрим устройство ТRМ-1830. Дальность действия днем составляет 150 м, ночью - 400 м, время непрерывной работы - 20 часов. Габариты не превышают 26х22х20 мм. К недостаткам подобной системы можно отнести необходимость прямой видимости между передатчиком и приемником и влияние помех. Самое громкое дело с применением ИК канала - Уотергейт.

Повысить скрытность получения информации можно также с помощью использования канала СВЧ диапазона - более 10 ГГц. Передатчик, выполненный на диоде Ганца, может иметь очень небольшие габариты. В эксперименте, проведенном авторами, обеспечивалась дальность более 100 м. К преимуществам такой системы можно отнести отсутствие помех, простоту и отсутствие в настоящее время эффективных средств контроля. К недостаткам следует отнести необходимость прямой видимости, хотя и в меньшей степени, т.к. СВЧ сигнал может все-таки огибать небольшие препятствия и проходит (с ослаблением) сквозь тонкие диэлектрики, например, шторы на окнах. Данных о применении СВЧ канала в России у авторов не имеется.

1.4.5. Стетоскопы

Стетоскоп представлет собой вибродатчик, усилитель и головные телефоны. Схема применения стетоскопа приведена на рис. 1.24.

Вибродатчик специальной мастикой прикрепляется к стене, потолку и т.п. Размеры датчика, на примере устройства DTI, составляют 2.2х0.8 см, диапазон частот - ЗОО-ЗООО Гц, вес - 126 г, коэффициент усиления - 20000.

С помощью подобных устройств можно осуществлять прослушивание разговора через стены толщиной до 1 м. Стетоскоп может оснащаться проводом, радио или другим каналом передачи информации. Основным преимуществом стетоскопа можно считать трудность обнаружения, т.к. он может устанавливаться в соседних помещениях.

В качестве примера приведем два устройства - SIPE RS и SIPE ОРТО2000, отличающиеся каналом передачи. Микрофон-стетоскоп размером 2хЗ см обеспечивает прослушивание через стены толщиной до 50 см и оконные рамы с двойными стеклами. Мощность передатчика SIPE RS - 20 мВт, дальность - 250 м. Размеры передатчика составляют 44х32х14 мм, масса - 41 г, время непрерывной работы - 90 часов. ИК система SIPE ОРТО 2000 обеспечивает радиус действия 500 м и имеет широкую диаграмму направленности. Существуют стетоскопы, в которых чувствительный элемент, усилитель и радиопередатчик объединены в одном корпусе. Имеющий очень небольшие габариты, радиостетоскоп достаточно прикрепить с помощью специальной липкой массы к стене, полу или потолку в соседнем помещении. В качестве примера такого стетоскопа на рис. 1.25 изображен стетоскоп АД-50.

Этот компактный стетоскоп позволяет не только прослушивать разговоры через стены, оконные рамы, двери, но и передавать информацию по радиоканаду. Имеет высокую чувствительность и обеспечивает хорошую разборчивость речевого сигнала. Рабочая частота составляет 470 МГц. Дальность передачи - до 100 м. Время непрерывной работы - 24 ч, размеры - 40х23 мм Большинством специалистов прогнозируется постоянный рост случаев применения стетоскопов, что прежде всего объясняется удобством применения подобной техники, а также тем, что их чрезвычайно трудно обнаружить.

lib.qrz.ru

Направленный микрофон схема - 25 Февраля 2015 - Радио схемы - Самоделки

Направленные микрофоны

 

Обычные микрофоны способны регистрировать человеческую речь на расстоянии, не превышающем нескольких десятков метров. Для увеличения дистанции, на которой можно производить прослушивание, практикуют применение направленного микрофона. Другими словами, это устройство собирает звуки только с одного направления, т.е. обладает узкой диаграммой направленности. Такие устройства широко применяются не только в разведке, но и журналистами, охотниками, спасателями и т.д.

 

В простейших из них узкая диаграмма направленности формируется за счет использования длинной трубки и микрофона, установленного в ней. Трубка маскируется под трость или зонт. В более сложных конструкциях могут использоваться несколько трубок различной длины - это так называемый микрофон органного типа. Такой микрофон способен улавливать звуки голоса на расстоянии до 1000 метров. Высокую направленность имеют также микрофоны, в которых диаграмма направленности формируется параболическим концетратором звука.

Можно выделить два основных типа направленных микрофонов:

  • с параболическим отражателем;
  • резонансный микрофон.

Микрофон с параболическим отражателем.

 

В микрофоне с параболическим отражателем собственно микрофон расположен в фокусе параболического отражателя звука. Направленный параболический микрофон с усилителем АD-9 концентрирует идущие звуки и усиливает их. Прост в обращении и настройке. В комплект входит микрофон, усилитель, кабель и головные телефоны. Электропитание - от батареи 9 В. Выпускаются несколькй моделей. Общим в конструкции всех этих микрофонов является наличие рукоятки пистолетного типа, параболического отражателя диаметром около 40 см и усилителя. Диапазон воспринимаемых частот составляет от 100-250 Гц до 15-18 кГц. Все микрофоны имеют автономное питание и имеют разъемы для подключения к магнитофону. Острая "игольчатая" диаграмма направленности позволяет при отсутствии помех контролировать человеческую речь на расстоянии до 1200 м. В реальных условиях (в условиях города) можно рассчитывать на дальность до 100 м.

Ниже представлен рисунок направленного микрофона с параболическим отражателем. (рис.1)

 

Резонансный микрофон.

 

Резонансный микрофон основан на использовании явления резонанса в металлических трубках разной длины. Например, в одной из модификаций такого микрофона используется набор из 37 трубок длиной от 1 до 92 см. Звуковые волны, приходящие к приемнику по осевому направлению, приходят к микрофону в одинаковой фазе, а с боковых направлений (по причине отличной скорости распространения звуковых волн в металле, а также разной длины трубок) - оказываются сдвинутыми по фазе. Так как подобные устройства на рынке практически не представлены, у авторов нет данных о преимуществах резонансных микрофонов.

С точки зрения скрытого контроля звука применение направленных микрофонов затруднено из-за зачастую неприемлемых их габаритов и источников акустических помех. Кроме того, для того, чтобы не быть прослушанным в автомобиле, достаточно просто поднять стекло. Ниже представлен рисунок направленного микрофона органного типа. (рис.2)

 

 

 

 

Схемы усилителей низкой частоты, которые можно использовать в микрофонах органного типа приведены на рис.3-4.

 

 

 

 

Конструирование чувствительных усилителей для прослушивания речи имеет свои особенности. Одна из практических схем микрофонного усилителя приведена на рис. 3.

 

 

 

 

Это устройство содержит двухкаскадный усилитель низкой частоты на малошумящих транзисторах VT1 и VT2, корректирующий фильтр на транзисторе VT3 и оконечный усилитель, собранный по двухтактной бестрансформаторной схеме, на транзисторах VT4-VT6. Акустическое усиление сигнала звуковой частоты, приведенным устройством составляет 85 дБ, начальный ток потребления - 1,8 мА, полоса усиливаемых частот - от 0,3 до 3 кГц, максимальный выходной уровень сигнала - 124 дБ.

Сигнал с микрофона М1 типа "Сосна" через конденсатор С1 поступает на базу транзистора VT1. Поскольку чувствительность усилителя звуковой частоты ограничена внутренними шумами транзисторов, то для уменьшения шумов в первых каскадах усилителя использованы малошумящие транзисторы типа КТ3102. Усилительные каскады на транзисторах VT1 и VT2 охвачены глубокой отрицательной обратной связью, которая позволяет обеспечить устойчивую работу каскадов и более линейную АЧХ. Нагрузкой второго каскада усилителя является перемеяный резистор R3, он же является и регулятором громкости. Сложный RС-фильтр, состоящий из элементов R3, С5, R6, С6, R7, С7отсекает "шумовые" ВЧ составляющие, принимаемые микрофоном, и оставляет только сигналы в полосе частот до 4 кГц. Этот диапазон обеспечивает наибольшую разборчивость речевой информации. С выхода фильтра сигнал поступает на оконечный усилитель звуковой частоты, выполненный на транзисторах VT4, VT5 типа КТ315 и транзисторе VT6 типа КТЗ61. Нагрузкой усилителя служит головной телефон типа ТМ-2А или ТЭМ. Резисторы в схеме используются типа МЛТ-0,125. Резистор R3 - СПЗ-41 или другой небольших габаритов. Настройка устройства сводится к подбору сопротивлений резисторов R1 и R16 для установки напряжения в точках А и В равным половине напряжения питания.

В отличие от предыдущего устройства, собранного на дискретных элементах, предлагаемое устройство собрано на широко распространенной микросхеме типа К237УН1 и предназначено для обнаружения слабых акустических сигналов. Принципиальная схема устройства приведена на рис. 4.

 

 

 

 

В схеме использован электретный микрофон типа МКЭ-333. Сигнал с микрофона М1 поступает на вход микросхемы DA1 типа К237УН1, которая представляет собой усилитель низкой частоты. Усилитель включен по типовой схеме. Транзисторы VT1 типа КТ315 и VT2 типа КТ361 выполняют роль эмиттерных повторителей и служат для усиления сигнала по току. В качестве нагрузки используется телефон типа ТМ-2А.

Настройка усилителя звуковой частоты заключается в получений максимальной мощности сигнала на выходе микросхемы DA1 путем измене ния сопротивления резистора R3. Сопротивление резистора R3 подбирают таким, чтобы при номинальном напряжении питания 9 В и отсутствии сигнала звуковой частоты на входе микросхемы DA1 потенциал на выводе 1 микросхемы DA1 находился в пределах 3,75-3,85 В. В случае неустойчивой работы усилителя, его самовозбуждения, необходимо между выходом микрофона М1 и конденсатором С2 включить резистор сопротивлением 2-68 кOм. Устройство работоспособно в диапазоне питающих напряжений 3-9 В, потребляемый при этом ток составляет 2-6 мА. Вместо микрофона возможно подключение многовитковой катушки индуктивности. Она подключается между точками А и В схемы. Микрофон М1 и резисторы при этом отключаются. В последнем случае возможна регистрация переменных магнитных полей.

 

 

 

Простой направленный микрофон представляет собой набор из семи алюминиевых трубок диаметром 10 мм. Длина трубки определяет резонансную частоту звукового сигнала. Формула для расчета длины трубок имеет следующий вид:

L = 330/2F,

 где L - длина трубки в метрах; F - резонансная частота в герцах. Исходя из вышеприведенной формулы, можно построить табл. 1 для микрофона из семи трубок, где N - номер трубки.

 

Таблица 1. Характеристики трубок направленного микрофона

 

N 1 2 3 4 5 6 7
L,мм 550 400 300 200 150 100 50
F,Гц 300 412 550 825 1100 1650 3300

 

 Вариант размещения избирательной системы, составленной из направленных трубок, приведен на рис. 5.

 

 

 

 

Микрофон располагается в параболическом улавливателе, фокусом которого является направляющая система (рис. 6).

 

 

 

 

 

Дальнейшее усиление сигнала происходит за счет использования высокочувствительного микрофонного усилителя МУ. Этот направленный микрофон перекрывает диапазон частот от 300 Гц до 3300 Гц, т. е. основной информационный диапазон речевого сигнала.

Если необходимо получить более качественное восприятие речи, то необходимо расширить диапазон принимаемых частот. Это можно сделать путем увеличения количества резонансных трубок, например, до 37 штук. В табл. 2 приведены расчетные данные для использования в избирательной системе от 1 до 37 трубок. Приведенная в табл. 2 резонансная система перекрывает диапазон частот от 180 Гц до 8200 Гц. Вариант размещения резонансных трубок приведен на рис. 7, где трубки располагаются "улиткой".

 

 

Вместо резонансной системы можно использовать параболический рефлектор диаметром от 30 до 80 см.

 

 

Таблица 2. Расчетные данные для использования в избирательной системе от 1 до 37 трубок.

 

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
L,мм 920 895 870 845 820 792 770 745 720 695 670 645 620 595 570 545 520 495 470 445
F,Гц 180 184 190 195 201 208 214 222 229 237 246 256 266 277 290 303 317 333 351 371

 

N 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
L,мм 420 395 370 345 320 295 270 245 220 195 170 145 120 95 70 45 20
F,Гц 393 418 446 478 516 560 611 674 750 846 971 1138 1375 1737 2357 3667 8250 

samodelka.ucoz.org