Elektreta Mikrofoni: Kas Tie Ir? Savienojuma Shēma. Kā Es Varu Tos Pārbaudīt? Darbības Princips. Raksturlielumi

2024 Autors: Beatrice Philips | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-09 13:34

Elektreta mikrofoni bija vieni no pirmajiem - tie tika radīti 1928. gadā un līdz pat šai dienai joprojām ir vissvarīgākie elektreta instrumenti. Tomēr, ja agrāk vaska termoelektreti tika izmantoti, tad šodien tehnoloģijas ir ievērojami attīstījušās.

Pakavēsimies pie šādu mikrofonu iezīmēm un to atšķirīgajām īpašībām.

Kas tas ir?

Elektreta mikrofoni tiek uzskatīti par kondensatora ierīču apakštipu. Vizuāli tie atgādina nelielu kondensatoru un atbilst visām mūsdienu prasībām attiecībā uz membrānas ierīcēm . Parasti tie ir izgatavoti no polarizētas plēves, kas pārklāta ar plānāko metāla slāni. Šāds pārklājums ir viena no kondensatora virsmām, bet otrā izskatās kā cieta blīva plāksne: skaņas spiediens iedarbojas uz viļņojošo diafragmu un tādējādi izmaina paša kondensatora īpašības.

Elektroniskā slāņa ierīce nodrošina statisku pārklājumu, tā ir izgatavota no augstākās kvalitātes materiāliem ar augstām akustiskām un mehāniskām īpašībām.

Tāpat kā jebkurai citai ierīcei, arī elektrīta mikrofonam ir savas priekšrocības un trūkumi.

Šīs tehnikas priekšrocības ietver vairākus faktorus:

• ir zemas izmaksas, kuru dēļ šādi mikrofoni tiek uzskatīti par vienu no budžeta budžeta mūsdienu tirgū;
• var izmantot kā konferenču ierīces, kā arī uzstādīt mājsaimniecības mikrofonos, personālajos datoros, videokamerās, kā arī domofonos, klausīšanās ierīcēs un mobilajos tālruņos;
• modernāki modeļi ir atraduši savu pielietojumu skaņas kvalitātes mērītāju ražošanā, kā arī vokāla aprīkojumā;
• patērētājiem ir pieejami gan produkti ar XLR savienotājiem, gan ierīces ar 3,5 mm savienotāju un vadu spailēm.

Tāpat kā daudzas citas kondensatora tipa iekārtas, arī elektreta tehniku raksturo paaugstināta jutība un ilgtermiņa stabilitāte. Šādi produkti ir ļoti izturīgi pret bojājumiem, triecieniem un ūdeni.

Tomēr tas nebija bez trūkumiem. Modeļu trūkumi ir daži no tiem:

• tos nevar izmantot lieliem nopietniem projektiem, jo pārliecinošs vairums skaņu inženieru uzskata, ka šādi mikrofoni ir vissliktākie no piedāvātajiem variantiem;
• Tāpat kā tipiskiem kondensatora mikrofoniem, arī elektreta instalācijām ir nepieciešams papildu barošanas avots - lai gan šajā gadījumā pietiks tikai ar 1 V.

Elektreta mikrofons diezgan bieži kļūst par kopējās vizuālās un skaņas uzraudzības sistēmas elementu.

Pateicoties kompaktajam izmēram un augstajai hidrauliskajai pretestībai, tos var uzstādīt gandrīz jebkurā vietā . Kombinācijā ar miniatūrām kamerām tās ir ideāli piemērotas problemātisku un grūti sasniedzamu zonu novērošanai.

Ierīce un īpašības

Elektreta kondensatora ierīces pēdējos gados arvien vairāk tiek uzstādītas patērētāju mikrofonos. Viņiem ir diezgan plašs reproducējamo frekvenču diapazons - no 3 līdz 20 000 Hz . Šāda veida mikrofoni dod izteiktu elektrisko signālu, kura parametri ir 2 reizes augstāki nekā tradicionālajai oglekļa ierīcei.

Mūsdienu radio industrija lietotājiem piedāvā vairāku veidu elektreta mikrofonus.

MKE-82 un MKE-01-pēc izmēriem tie ir identiski ogļu modeļiem

MK-59 un to analogi - tos ir atļauts uzstādīt visizplatītākajā telefona aparātā bez izmaiņām. Elektreta mikrofoni ir daudz lētāki nekā standarta kondensatora mikrofoni, tāpēc radioamatieri tiem dod priekšroku. Krievijas ražotāji ir arī laiduši klajā plašu elektretu mikrofonu sortimentu, starp kuriem ir visizplatītākais modelis MKE-2 … Šī ir vienvirziena virziena ierīce, kas paredzēta izmantošanai pirmās kategorijas lentes magnetofonos.

Daži modeļi ir piemēroti uzstādīšanai jebkurā elektroniskajā iekārtā-MKE-3, kā arī MKE-332 un MKE-333.

Šie mikrofoni parasti tiek izgatavoti plastmasas korpusā . Priekšējā paneļa nostiprināšanai ir paredzēts atloks; šādas ierīces nepieļauj spēcīgu kratīšanu un strāvas triecienus.

Lietotāji bieži domā, kurš mikrofons (elektrets vai tradicionālais kondensators) ir vēlams. Optimālā modeļa izvēle ir atkarīga no katras konkrētās situācijas, ņemot vērā iekārtas turpmākās izmantošanas īpatnības un pircēja finansiālos ierobežojumus . Elektreta mikrofons ir daudz lētāks nekā kondensatora mikrofons, bet pēdējais ir daudz labākas kvalitātes.

Ja mēs runājam par darbības principu, tad abos mikrofonos tas ir vienāds, tas ir, uzlādēta kondensatora iekšpusē pie vienas vai vairāku plākšņu mazākās vibrācijas rodas spriegums. Vienīgā atšķirība ir tāda, ka standarta kondensatora mikrofonā nepieciešamo uzlādi uztur nepārtraukts polarizācijas spriegums, kas tiek piemērots ierīcei.

Elektreta ierīcē ir paredzēts īpašas vielas slānis, kas ir sava veida pastāvīgā magnēta analogs . Tas rada lauku bez jebkādas ārējas padeves - tāpēc spriegums, kas tiek pielietots elektreta mikrofonam, nav paredzēts kondensatora uzlādēšanai, bet gan pastiprinātāja jaudas atbalstīšanai vienā tranzistorā.

Vairumā gadījumu elektreta modeļi ir kompaktas, lētas iekārtas ar vidējām elektroakustiskajām īpašībām.

Kamēr klasiskās kondensatoru bankas pieder dārgu profesionālu iekārtu kategorijai ar pārvērtētiem darbības parametriem un zemas caurlaidības filtru. Tos pat bieži izmanto akustiskajos mērījumos. Kondensatoru iekārtu jutības parametri ir daudz zemāki nekā elektreta iekārtām, tāpēc tiem noteikti ir nepieciešams papildu skaņas pastiprinātājs ar sarežģītu sprieguma padeves mehānismu.

Ja plānojat izmantot mikrofonu profesionālā jomā, piemēram, dziesmas vai mūzikas instrumentu skaņas ierakstīšanai, tad labāk ir dot priekšroku klasiskajiem kapacitatīvajiem produktiem. Kamēr amatieru vajadzībām draugu un radinieku lokā pilnīgi pietiks ar elektretu instalācijām, nevis dinamiskām - ideālā gadījumā tie darbojas kā konferences mikrofons un datora mikrofons, bet var būt virspusēji vai sasieti.

Darbības princips

Lai saprastu, kas ir elektreta mikrofona ierīce un darbības mehānisms, vispirms ir jānoskaidro, kas ir elektrets.

Elektrets ir īpašs materiāls, kam ir īpašība ilgstoši atrasties polarizētā stāvoklī

Elektreta mikrofonā ir vairāki kondensatori, kuros noteikta plaknes daļa ir veidota no plēves ar elektrodu, šī plēve tiek pārvilkta virs gredzena, pēc tam tiek pakļauta uzlādētu daļiņu iedarbībai. Elektriskās daļiņas iekļūst plēvē nenozīmīgā dziļumā - rezultātā zonā pie tās veidojas lādiņš, kas var darboties diezgan ilgi.

Filma ir pārklāta ar plānu metāla slāni. Starp citu, tieši viņš tiek izmantots kā elektrods.

Nelielā attālumā tiek novietots vēl viens elektrods, kas ir miniatūrs metāla cilindrs, tā plakana daļa pagriežas pret plēvi. Polietilēna membrānas materiāls rada noteiktas skaņas vibrācijas, kuras pēc tam tiek pārnestas uz elektrodiem - un rezultātā tiek ģenerēta strāva . Tā stiprums ir niecīgs, jo izejas pretestībai ir paaugstināta vērtība. Šajā sakarā arī akustiskā signāla pārraide ir apgrūtināta. Lai pašreizējā vājā stiprība un paaugstinātā pretestība būtu savstarpēji saskaņota, ierīcē ir uzstādīta īpaša kaskāde, tai ir vienpolāra tranzistora forma un tā atrodas nelielā kapsulā mikrofona korpusā.

Elektreta mikrofona darbības pamatā ir dažāda veida materiālu spēja mainīt virsmas lādiņu skaņas viļņa ietekmē, savukārt visiem izmantotajiem materiāliem jābūt ar paaugstinātu dielektrisko konstanti.

Savienojuma noteikumi

Tā kā elektreta mikrofoniem ir diezgan augsta izejas pretestība, tos bez problēmām var savienot ar uztvērējiem, kā arī pastiprinātājiem ar paaugstinātu ieejas pretestību. Lai pārbaudītu pastiprinātāja darbību, jums vienkārši jāpievieno tam multimetrs un pēc tam jāaplūko iegūtā vērtība . Ja visu mērījumu rezultātā iekārtas darbības parametrs atbildīs 2-3 vienībām, tad pastiprinātāju var droši izmantot ar elektreta tehnoloģiju. Gandrīz visos elektretu mikrofonu modeļos parasti ir priekšpastiprinātājs, ko sauc par "pretestības pārveidotāju" vai "pretestības mērītāju". Tas ir savienots ar importētu uztvērēju un mini radio caurulēm ar ieejas pretestību aptuveni 1 omi ar ievērojamu izejas pretestību.

Tieši tāpēc, pat ja nav pastāvīgas nepieciešamības uzturēt polarizējošo spriegumu, šādiem mikrofoniem jebkurā gadījumā ir nepieciešams ārējs elektroenerģijas avots.

Kopumā savienojuma shēma ir šāda

Lai saglabātu normālu iekārtas darbību, ir svarīgi nodrošināt strāvas padevi pareizai polaritātei. Trīs ievades ierīcei raksturīgs negatīvs savienojums ar korpusu, un tādā gadījumā strāva tiek piegādāta caur pozitīvo ieeju. Tad caur atdalīšanas kondensatoru, no kurienes tiek izveidots paralēlais savienojums ar jaudas pastiprinātāja ieeju.

Divu izeju modelis tiek piegādāts caur ierobežojošo rezistoru, arī uz pozitīvo ieeju. Tiek noņemts arī izejas signāls. Turklāt princips ir tāds pats - signāls iet uz bloķējošo kondensatoru un pēc tam uz jaudas pastiprinātāju.