epsicom · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează...

14
EPSICOM Ready Prototyping C C o o l l e e c c ţ ţ i i a a H H I I - - F F I I S S o o n n o o & & L L i i g g h h t t EP 0107……..…. Cuprins ________________________________________ Prezentare Proiect Fişa de Asamblare 1. Funcţionare 2 2. Schema 2 3. PCB 3 4. Lista de componente 3 5. Tutorial – Microfonul 4 - 15 ________________________________________ Avantaj Pret/Calitate Livrare rapida Design Industrial Proiecte Modificabile Adaptabile cu alte module Module usor de asamblat Idei Interesante www.epsicom.com/kits.php a division of EPSICO Manufacturing Idei pentru afaceri Hobby & Proiecte Educationale DIRECTIONAL MICROPHONE - V2

Upload: others

Post on 13-Oct-2019

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

EPSICOM Ready Prototyping

CCCooollleeecccţţţiiiaaa HHHIII---FFFIII SSSooonnnooo &&& LLLiiiggghhhttt EP 0107……..….

Cuprins ________________________________________ Prezentare Proiect Fişa de Asamblare 1. Funcţionare 2 2. Schema 2 3. PCB 3

4. Lista de componente 3 5. Tutorial – Microfonul 4 - 15

________________________________________

Avantaj Pret/Calitate

Livrare rapida Design Industrial Proiecte Modificabile Adaptabile cu alte module Module usor de asamblat Idei Interesante

www.epsicom.com/kits.php a division of EPSICO Manufacturing

Idei pentru afaceri Hobby & Proiecte Educationale

DIRECTIONAL MICROPHONE - V2

Page 2: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

Caracteristici: • Elimină microfoniile • Util în reglarea directivităţii Aplicaţii: Soluţie elegantă de a evita microfonia în spaţii cu rezonanţe precum catedrale, săli de sport sau, în cazuri speciale, de preluare a sunetului de la instrumente “soft” în condiţii de zgomot, unde feed-back-ul apare neprevăzut. Scurtă Prezentare Diagrama de directivitate a unui microfon poate fi descrisă în câteva cuvinte ca fiind curba ce reprezintă capacitatea microfonului de a recepta semnale acustice, emise la aceeaşi intensitate, la aceeaşi distanţa de un receptor, în raport cu axa centrală (orientarea microfonului). Acestea diferă de la microfon la microfon, funcţie de construcţia acestora, tipuri, destinaţie,... Diagramele sunt de următoarele tipuri: Diagrama sferică sau omnidirecţională, unde presiunea semnalului acustic pe membrana microfonului este egală, din orice unghi ar fi emis în raport cu axa de orientare. Diagrama a doua, cardioida, reprezintă caracteristica unui microfon la care semnalul este receptat diferit funcţie de unghiul de emisie. A treia diagramă, numită supercardioida, reprezintă răspunsul la semnale mixate faţă-spate, capacitatea unui microfon de a capta sunete din spatele membranei. Ultima diagrama 8 Shaped – în formă de 8 este cea cu răspuns egal faţă spate. Funcţionare Două microfoane cuplate în antifază, cuplate ca la carte la intrarea unui operaţional, creează o supercardioidă cu faza opusă la 180°. Caracteristica de directivitate poate fi ajustată cu P2, cu P1 se reglează sensibilitatea MiK2 iar cu P3 nivelul de semnal de la ieşire. În concluzie, putem modifica diagramele mai sus descrise prin reglaje: raportul faţă-spate şi amplitudinea. Faţă de alte nenumărate scheme, aceasta conţine toate elementele de subtilitate şi are posibilităţi de up-grade. Schema electrică

31 Sararilor Street I 200570 Craiova, Dolj, Romania I 0723.377.426, 0743.377.426

Page 3: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

Acest produs se livrează în varianta circuit imprimat, circuit imprimat + componente sau în varianta asamblată în scopuri educaționale și va fi însoțit de documentația completă de asamblare pe CD.

Lista de componente Amplasarea componentelor

Dacă doriţi să aflaţi mai multe despre produsele noastre, vizitaţi situl www.epsicom.com

Dacă aţi întâmpinat probleme cu oricare dintre produsele noastre sau dacă doriţi informaţii suplimentare, contactaţi-ne prin e-mail [email protected]

Pentru orice întrebări, comentarii sau propuneri de afaceri nu ezitaţi să ne contactaţi pe adresa [email protected]

31 Sararilor Street I 200570 Craiova, Dolj, Romania I 0723.377.426, 0743.377.426

Nr.Crt. Componenta Denumire Valoare Cant

1 BT1 Baterie 9V 1

2 C1 Condensator POL 10µF/63V 1

3 C2 Condensator NP 100nF 1

4 C3,C6,C7 Condensator POL 22µF/40V 3

5 C4 Condensator NP 100pF 1

6 C5 Condensator POL 1µF/63V 1

7 K1 Conector BNC 1

8 MK2,MK1 Microfon MICROPHONE 2

9 P1 Semireglabil 22KΩ 1

10 P2 Semireglabil 47KΩ 1

11 P3 Semireglabil 10KΩ 1

12 R1,R5 Rezistenţă 22KΩ 2

13 R2 Rezistenţă 10KΩ 1

14 R3,R4 Rezistenţă 33KΩ 2

15 R6 Rezistenţă 68KΩ 1

16 R7 Rezistenţă 220Ω 1

17 SW1 Push Buton 1

18 U1 C.I. TL071 1

Page 4: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

Microfonul condensator

Microfonul capacitiv, inventat la Bell Labs în 1916, este cunoscut şi sub denumirea de microfon condensator sau microfon electrostatic. Acesta funcţionează cu o membrană elastică ca o armătură a unui condensator iar vibrațiile produc schimbări ale distanței dintre aceasta şi o suprafată fixă, celaltă armatură a condensatorului producând variaţia capacităţii. Există două tipuri de microfoane condensator, în funcție de procedeul de extragere a semnalului audio de la traductor: microfoane polarizate în curent continuu și altele utilizate la frecvența radio (RF) sau de înaltă frecvență (HF). La cele cu polarizare, armăturile sunt polarizate cu sarcini fixe (Q). Tensiunea generată de vibrația armăturilor capacității microfonului se calculează după ecuația capacitatii :

C=Q/V unde: Q sarcina în Coulombi , C capacitatea în Farazi și V diferența de potențial în volți . Capacitatea măsurată între armături este invers proporțională cu distanța dintre ele. Pe condensator se menține o sarcină relativ constantă. La variaţia capacităţii, sarcina pe condensator se schimbă foarte usor însă la frecvențe sonore este relativ constantă. Capacitatea capsulei este de 5 - 100 pF iar cu rezistenţa ataşată (100 MQ la zeci de GΩ) formează un filtru tip trece-sus pentru semnalul audio și trece-jos pentru tensiunea de polarizare. Constanta de timp a unui circuit de RC este egală cu produsul dintre rezistență și capacitate. Pe durata schimbării capacităţii (cca. 50 ms la semnal audio de 20 Hz), sarcina este practic constantă și tensiunea pe condensator se schimbă instantaneu prin schimbarea din capacităţii. Tensiunea pe condensator variază în jurul tensiunii de polarizare. Diferența de tensiune de pe condensator este aplicată rezistenţei serie ce este aplicată intrarii unui amplificator. Microfoanele condensator RF folosesc o tensiune de RF relativ scăzută, generată de un oscilator cu zgomot redus. Semnalul oscilatorului poate fi modulat în amplitudine la schimbările de capacitate produse de undele sonore ce deplasează diafragma capsulei microfonului, sau capsula poate fi parte a unui circuit rezonant care modulează frecvența semnalului oscilator. Demodularea produce un semnal de frecvență audio. Absența unei tensiuni mari de polarizare permite utilizarea unei diafragme cu tensiune mai laxă, care poate fi utilizată pentru a obține un răspuns mai mare în frecvență. Microfon cu condensator electret

Microfonul electret este un tip de microfon condensator, inventat in 1962de Gerhard Sessler și Jim West la laboratoarele Bell.

Page 5: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

Funcţionarea şi constructia microfonului cu electret este asemanatoare microfonului condensator. Electretul este un strat subţire izolant, care pe ambele feţe este încărcat cu sarcini electrice de semne opuse. Electretul se realizează topirea izolantul ce este supus unui câmp electrostatic foarte puternic sub acţiunea căruia se produce polarizarea moleculelor. Prin răcire în acest câmp, se obţine o folie încărcată cu sarcini electrice de semne opuse, pe cele două feţe, creându-se între acestea un câmp electrostatic, asemanator câmpului magnetic permanent. Folia de electret (care înlocuieşte folia metalizată de la microfonul condensator) se metalizează pe una din feţe şi va constitui armătura mobilă a condensatorului. Armătura fixă, rigidă, se realizează din metal şi are o forma constructivă asemănătoare cu cea de la armătura fixă a microfonului condensator. Peste armatura fixa se aşează faţa nemetalizată (izolată) a foliei electretului Între folia electret şi armătura fixă există un strat de aer de ordinul milimetrilor. Volumul aerului închis de folii se măreşte prin practicarea unor orificii de mici dimensiuni în armătura fixă. Odata cu creşterea volumului de aer se măreşte şi elasticitatea membranei microfonului şi implicit şi sensibilitatea lui. Grosimea foliei de electret este foarte mică iar capacitatea electrică este mai mare ca în cazul microfonului clasic cu condensator (de cca. trei ori). Existenta câmpului electric în folia de electret face inutila tensiunea mare de polarizare, necesara microfoanelor condensator. Microfoanele cu electret de calitate medie au răspuns la frecvenţă cuprins între 20…20000Hz, cu abatere de ±3dB. Impedanţele uzuale sunt: 50Ω, 250Ω, 600Ω şi 1000Ω. Datorită suprafetei mici a membranei, microfonul este mai puţin sensibil la frecvenţe joase, asigurând o liniaritate bună a caracteristicii de frecvenţă numai pentru frecvenţe mai mari de 100…150Hz. Amplificarea semnalului captat tensiunii se realizeaza cu preamplificatoare cu tranzistoare cu efect de câmp (TEC), cu circuite discrete sau cu circuite integrate, incorporate de regula în microfon. Microfonul dinamic

Microfoanele dinamice lucrează pe principiul inducției electromagnetice. Ele sunt robuste, relativ ieftine și rezistente la umiditate iar câștigul mare le face ideale pentru utilizarea pe scenă. Microfoanele dinamice folosesc același principiu dinamic ca și un difuzor, însă invers. Un mică bobină mobilă de inducție atașată pe o membrană este poziționată în câmpul magnetic al unui magnet permanent. Când sunetul intra prin sita microfonului, unda sonoră mișcă diafragma. Când diafragma vibrează, bobina se mișcă în interiorul câmpului magnetic, producând o variaţie a curentului în bobină, prin inducție electromagnetică. Întrucât membrana dinamică nu răspunde liniar la toate frecvențele audio, anumite microfoane dinamice, destul de costisitoare, utilizează mai multe membrane pentru diferite zone ale spectrului audio și combinând apoi semnalele rezultate. În tehnica audio sunt folosite mai multe tipuri de microfoane simultan pentru a obține cel mai bun sunet. Microfonul Panglică

Page 6: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

Microfoanele panglică utilizează o panglică subțire de metal, de obicei ondulată şi suspendată într-un câmp magnetic. Panglica este conectată electric la ieșirea microfonului iar vibrațiile acesteia în câmpul magnetic generează un semnal electric, similar cu mișcarea bobinei de la microfoanele dinamice, în sensul că ambele reproduc un sunetul prin fenomenul de inducție magnetică. Microfoanele panglică captează sunetul bidirecțional ( de forma cifrei opt, ca în diagrama de mai jos), deoarece panglica este deschis să capteze sunetul atât din față cât și din spate. Microfoanele panglică mai mari oferă încă o reproducere a sunetului de înaltă calitate, iar un bun răspuns la frecvențe joase ar putea fi obținut numai dacă panglica a fost suspendată foarte slab. Materiale moderne pentru panglică, inclusiv noile nanomateriale elimină aceste neajunsuri și îmbunătățesc dinamica microfoanelor panglică la frecvențe joase. Microfonul cu cărbune

Microfonul cu cărbune folosește o capsulă care conține granule de carbon presat între două plăci de metal. La aplicarea unei tensiună între plăcile metalice, provoacă trecerea unui curent prin granulele de carbune. Una dintre plăci, diafragma, vibrează la undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii ale rezistenței electrice a masei de granule, respectiv o modificare corespunzătoare a curentului prin microfon. Microfoane de carbon au fost mult utilizate în telefoanie; acestea reproduc sunetul cu o calitate slabă și o gamă de frecvență de răspuns foarte limitată, însă sunt au fost foarte robuste. Microfonul piezoelectric

Microfonul cu cristal sau piezo microfonul folosește fenomenul de piezoelectricitate, capacitatea unor materiale de a produce o tensiune de a converti vibrațiile într-un semnal electric atunci când sunt supuse la presiune. Un exemplu în acest sens este tartratul de sodiu și potasiu , un cristal piezoelectric, care funcționează ca traductor, atât ca microfon cât și ca difuzor subțire. Impedanță mare de ieșire corespundea cu impedanţa mare de intrare (cca. 10MΩ ) din etajele de amplificare cu tuburi electronice şi s-au adaptat greu la începuturile echipamentelor cu tranzistoare fiind înlocuite rapid cu microfoane dinamice şi apoi cu condensatorul electret. Impedanţa mare a microfonului cu cristal a facut să fie foarte sensibil la zgomotul produs prin manevrare.

Page 7: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

Traductoarele piezoelectrice sunt adesea folosite ca microfoane de contact pentru a amplifica sunetul de la instrumentele muzicale acustice, sunetele de tobe, precum și pentru a înregistra sunetele în medii dificile, cum ar fi sub apă, la presiune ridicată. Microfon fibră optică

Microfonul fibră optică transformă undele acustice în semnale electrice prin detectarea schimbării în intensitate a luminii, diferit de microfoanele convenționale. În timpul funcționării, lumina de la o sursă laser trece printr-o fibră optică pentru a ilumina suprafața unei membrane reflectorizante. Vibrațiile sonore ale diafragmei modulează intensitatea luminii reflectate pe diafragmă într-o anumită direcție. Lumina modulată este apoi transmisă printr-o a doua fibră optică la un traductor optic, care transformă intensitatea luminii modulate în semnal analogic sau digital. Microfoanele fibră optică au un răspuns dinamic bun și răspuns bun în frecvență, asemănător cu cele mai bune microfoane de înaltă fidelitate convenționale. Microfoanele fibră optică nu reacționează si nu influențează câmpuri electrice, magnetice, electrostatice (imunitate EMI / RFI), este ideal pentru utilizarea în zonele în care microfoanele convenționale sunt ineficiente sau periculoase. Sunt robuste, rezistente la schimbările de căldură și de umiditate și pot fi produse la orice direcționalitate sau impedanţă. Distanța dintre sursa de lumină a microfonului si poate fi de câţiva kilometri fără a necesita nici un preamplificator fiind ideale pentru monitorizarea acustică industrială și supraveghere, în domenii de aplicare specifice precum monitorizare infrasunete și anulare zgomot, în aplicații medicale cum ar fi comunicarea în interiorul incintelor RMN, senzor de monitorizare a echipamentelor industriale, calibrare audio și măsurare, înregistrări de înaltă fidelitate.

Page 8: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

Microfonul Laser Microfoanele cu laser sunt considerate ca elemente de spionare, deoarece ele pot fi folosite pentru a capta sunetul de la o distanță. Astfel, un fascicul laser este aplicat pe suprafața unei ferestre sau pe o altă suprafață plană iar vibrațiile sonore de pe această suprafață a modifica unghiul la care raza laser este reflectată, vibrații ce sunt captate prin raza reflectată, convertită în semnal electric, prelucrat și transformat în semnal audio. O aplicație in acest sens este cu dioda Impatt si demodulatorul AD630. Un nou tip de microfon laser este un dispozitiv care utilizează un fascicul laser și fum sau vapori pentru a detecta sunet vibrațiile din aer liber. Undele de presiune acustică provoacă vibrații particulelor din aer (fum, ceață, ...) care, la rândul lor provoacă variații ale cantității de lumină laser reflectate catre o cameră video de calitate. Microfonul cu lichid

Microfoane la care Alexander Graham Bell a făcut îmbunătățiri, inclusiv asupra rezistenței variabile a microfonului emițător ce a constat dintr-un pahar metalic umplut cu apă cu o cantitate mică de acid sulfuric. Undele sonore au produs vibrații ale diafragmei pe care era prins un ac ce se deplasa în sus și în jos în apă. Rezistența electrică dintre ac și pahar a fost invers proporțională cu mărimea meniscului de apă din jurul acului scufundat. Deși au fost printre primele microfoane folosite, acestea nu au fost comercializate. Celebra conversație cu primul telefon între Bell și Watson a avut loc cu ajutorul unui microfon cu lichid. Microfonul MEMS - sisteme microelectromecanice

Microfoanele MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) numit și microfon cip sau microfon siliciu, folosesc procesele de fabricaţie robuste din industria semiconductoarelor pentru a crea o gamă largă de dispozitive electronice mai mici, mai fiabile şi mai ieftine. Pe scurt, MEMS reprezintă fabricaţia de structuri electromecanice cu ajutorul tehnologiei semiconductoarelor. În mod tradiţional, în dispozitivele semiconductoare se creează structuri electrice/electronice care conduc la realizarea circuitelor integrate. În contrast cu aceasta, MEMS transformă siliciul în elemente mecanice în mişcare. Diafragma sensibilă la presiune este gravată direct într-un cip de siliciu prin tehnici MEMS și este de obicei însoțită de preamplificator integrat. În ultimul deceniu acest proces a devenit extrem de util pentru multiple ramuri industriale. De exemplu, industria automobilelor foloseşte accelerometre MEMS pentru comanda airbag-urilor.

Page 9: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

Difuzoarele utilizate ca microfoane Difuzorul este un traductor care transformă un semnal electric în unde sonore, este opusul funcțional al unui microfon. Întrucât difuzorul convențional are o structură foarte asemănătoare cu un microfon dinamic (cu o membrană, bobină și magnet), difuzoarele pot prelua uțor calitatea de microfoane, însă cu o calitate slabă, răspunsul în frecvență limitat și sensibilitate slabă. În practică, difuzoarele sunt folosite uneori ca microfoane în aplicații unde nu este nevoie de de calitate și sensibilitate înaltă, cum ar fi interfoanele, walkie-talkie, ... însă sunt chiar indicate la preluarea sunetelor tobă bas, într-o incintă. Proiectarea capsulei și directivitatea Componentele interne ale unui microfon sunt cele care fac să apară diferențe de directivitate. Microfonul care folosește o membrană pe care apare presiunea dintre un volum de aer constant din interior și mediu și care are un răspuns uniform de presiune pe toate direcțiile, este numit omnidirectional. În funcție de modul în care membrana reacționează la un sunet caracteristic, acestea se împart in mai multe categorii. Există mai multe posibilități de interacțiune. În cazul în care undele sonore de impact apar pe o parte a suprafeței membranei, lungimea de undă este mai mare decât dimensiunea geometrică a microfonului și presiunea p a sunetului nu depinde de orientarea membranei în câmpul de sunet, microfonul este numit receptor de presiune. Prin urmare, forța (S - zona membranei) care acționează asupra membranei nu depinde de poziția în spațiu. Microfonul va accepta semnale audio din toate direcțiile în mod egal, adică este non-direcțional. Modele polare ale microfoanelor

Omnidirecțional Bi-directional

Subcardioid Cardioid

Page 10: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

Hipercardioid Supercardioid

Direcţional "shotgun" (puşcă)

Direcționalitatea unui microfon prin modelul polar arată cât de sensibil este la sunete care ajung la diferite unghiuri în jurul axei sale centrale. Modelele polare ilustrate mai sus reprezintă locul geometric al punctelor care produc aceeași cantitate de nivel de semnal în microfon în cazul în care un anumit nivel de presiune acustică (SPL) este generat la acel moment.

Omnidirecțional Răspunsul omnidirecțional (sau nondirectional) al microfonului este în general considerat a fi o sferă perfectă în trei dimensiuni. În lumea reală, acest lucru nu există. Ca și în cazul microfoane direcționale, modelul polar pentru un microfon "omnidirecțional" este o funcție de frecvență. Corpul microfonului nu este infinit de mic astfel că sunetul tinde să pătrundă din spate, provocând o ușoară aplatizare a răspunsului polar. Această aplatizare crește pe măsură ce diametrul microfonului (presupunând că este cilindric) atinge lungimea de undă a frecvenței respective. Prin urmare, microfonul cu cel mai mic diametru dă cele mai bune caracteristici omnidirecționale la frecvențe înalte. Lungimea de undă a sunetului la 10 kHz este puțin mai mult de 3,4 cm. Cele mai mici microfoane de măsurare au un diametru de 6mm, care elimină practic direcționalitatea până la cele mai înalte frecvenţe. Microfoanele omnidirecționale, spre deosebire de

Page 11: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

cele cardioid, nu au cavități rezonante astfel că pot fi considerate ca microfoane ce redau sunetul original. Fiind sensibile la presiune, acestea au un răspuns foarte plat la joasă frecvență, până la 20 Hz. Unidirecționale Un microfon unidirecțional este sensibil la sunete dintr-o singură direcție. Diagrama de mai sus ilustrează o serie de aceste modele. Microfonul este orientat în sus în fiecare diagramă. Intensitatea sunetului pentru o anumită frecvență este reprezentat grafic pentru unghiuri radial 0 la 360 °. Diagramele profesionale arată aceste scale și include mai multe zone la frecvențe diferite. Diagramele prezentate aici oferă doar o imagine de ansamblu de forme tipice şi denumirea lor . Cardioide Cel mai comun microfon unidirecțional este un microfonul cardioid, numit astfel datorită modelul de sensibilitate este cardioid . Acestea sunt utilizate în mod obișnuit ca microfoane vocale întrucât sunt bune la respingerea sunetelor din alte direcții. Tridimensional cardioidul are forma unui măr centrat în jurul microfonului. Răspunsul microfonului cardioid reduce captarea sunetelor din spate evitând microfonia de la monitoare . Un microfon cardioid este efectiv o suprapunere a unei omnidirecțional și un microfon pentru undele sonore din spate, semnalul negativ anulează semnalul pozitiv de la elementul omnidirecțional, în timp ce pentru undele sonore provenind din față, cele două se însumează. Un microfon hipercardioid este similar, dar cu un 8 un pic mai mare care să conducă la o zonă strictă de sensibilitate în față și un lob de sensibilitate mai mic în spate. Un microfon hipercardioid este similar cu un hipercardioid, cu excepția că diagrama este mai ridicată în față și puțin mai scurtă în spate. Bidirecționale microfoane bidirecționale primesc sunet atât din partea din față cât și din spate. Cele mai multe microfoane panglică sunt de acest model. În principiu, ele nu raspund toate la presiunea egală a sunetului ci numai la schimbarea de presiune între față și spate; deoarece sunetul care soseşte pe partea din față ajunge și la fel şi în spate, nu există nici o diferență de presiune și prin urmare nici o sensibilitate la sunetul din acea direcție. Matematic, în timp ce microfoanele omnidirecționale sunt traductoare scalare ce răspund presiunii din orice direcție, microfoane bidirecționale sunt traductoare vectoriale ce răspund gradientului de-a lungul unei axe perpendiculare pe planul a diafragmei. Acest lucru are şi efect de inversare a polarității de ieșire a sunetelor care sosesc pe partea din spatele membranei.

Microfoanele Shotgun

Microfoane shotgun sunt cele mai puternic direcționate. Modelul lor direcțional are un lob foarte îngust în direcția înainte și respinge sunet de la alte direcții Ei au lobi mici de sensibilitate la stânga, din dreapta și din spate, dar sunt semnificativ mai puțin sensibile la partea din spate și decât alte microfoane direcționale. Aceasta rezultă din plasarea capsulei la capătul din spate a unui tub cu fante tăiate lateral de-a lungul tubului ce elimină sunetele laterale. Datorită sensibilităţii într-o zonă îngustă, sunt utilizate în televiziune, pe stadioane. Au un răspuns slab la frecvenţe joase. Impedanţa Microfoane au o caracteristică electrică numită impedanţă , măsurată în ohmi (Ω), care depinde de design. De obicei este scrisă impedanța nominală. Impedanța mică este considerată cea sub 600 Ω. Impedanța medie este considerată cea între 600 Ω și 10 kΩ iar impedanța mare este ce de peste 10 kΩ. Datorită amplificatorului intern, microfoanele capacitive au o impedanță de ieșire între 50 și 200 Ω. Semnalul dintr-un microfon oferă aceeași putere indiferent de impedanță. În cazul celor impedanță mare, tensiunea de ieșire este mai mare o presiune acustică mare. Cele mai multe microfoane profesionale au impedanță redusă, de aproximativ 200 Ω sau mai mică, semnalul fiind transmis în curent, cu imunitate ridicată la zgomot, spre deosebire de cele cu impedanţă ridicată unde semnalul este transmis ăn tensiune. Unele amplificatoare includ un transformator pentru marirea impedanței circuitului de microfon, adaptarea de impedanţă aducând şi un câștig de tensiune. Microfoane cu impedanţă mică sunt preferate celor cu impedanță ridicată pentru două motive:

Page 12: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

- folosind un microfon de înaltă impedanță cu cablu lung se pierde semnalul de frecvență înaltă datorită capacităţii de cablului care formează un filtru trece-jos cu impedanta de ieşire a microfonului.

- Cablurile lungi cu impedanță mare au tendința de a capta semnale parazite, brum, interferențe de radio-frecvență, ş.a Neadaptarea impedanţei între microfon și echipamente duce la o reducere a semnalului util şi la modificarea răspunsului în frecvență.

Măsurători și specificații

Răspunsul în frecvență pentru două microfoane diferite Din cauza diferențelor de construcție a acestora, microfoane au propriile lor caracteristici de răspuns pentru sunete. Aceste diferențe produc răspunsuri neuniforme de fază și frecvență. În plus, microfoanele nu sunt uniform sensibile la presiunea sunetului și pot accepta diferite niveluri fără a-l denatura. Dacă pentru aplicații științifice sunt de dorit microfoanele cu un răspuns cât mai uniform, nu este cazul la înregistrari muzicale, reacția neuniformă a unui microfon putând produce nuanţe de dorit sunetului. Nu este un standard internațional pentru microfoane, iar compararea datelor obţinute de la diferiți producători este dificilă, deoarece sunt utilizate diferite tehnici de măsurare. Diagrama răspunsului în frecvență, adică sensibilitatea microfonului exprimată în decibeli într-un interval de frecvențe (20 Hz 20 kHz) pentru un sunet perfect pe axă (sunet ajunge la 0° la capsulă). Răspunsul în frecvență poate fi precizat ca fiind "30-Hz 16 kHz ± 3 dB", interpretat ca fiind aproape plat, liniar, cu variații în amplitudine de nu mai mult de plus sau minus 3 dB. Cu toate acestea, nu se poate determina din aceste date cât de bune sunt variațiile, nici în ceea ce zone ale spectrului audio apar acestea. Răspunsul în frecvență la microfoanele direcționale "diferă în mare măsură, cu distanţa faţă de sursa de sunet precum și de geometria sursei de sunet. Zgomotul propriu sau nivelul de zgomot de intrare este nivelul de zgomot care creează aceeași tensiune de ieșire a unui microfon în absența sunetului. Aceasta reprezintă punctul de gamă dinamică și este deosebit de important la înregistrarea sunetelor slabe. Nivelul de tăiere este un indicator important al nivelului maxim utilizabil, ca cifra THD 1%, de obicei, citat în max SPL este într-adevăr un nivel foarte ușoară de denaturare, destul de neauzit în special pe vârfuri înalte scurte. Tăiere este mult mai sonor. Pentru unele microfoane nivelul de tăiere poate fi mult mai mare decât SPL max. Gama dinamică a unui microfon este diferența în SPL dintre nivelul de zgomot și SPL maxim. În cazul în care înscrisă pe cont propriu, de exemplu "120 dB", se transmite în mod semnificativ mai puține informații decât având în auto-zgomot și cifrele maxime SPL individual. Sensibilitatea unui microfon reprezintă conversia presiunii acustice în tensiune de ieșire. Un microfon cu sensibilitate generează o tensiune mai mare având nevoie de o amplificare mai mică. În Standardul internațional aceasta se exprimă în milivolți pe Pascal la 1 kHz. O valoare mai mare indică o sensibilitate mai mare. O valoare mai mare indică o sensibilitate mai mare, deci -60 dB este mai sensibil decât -70 dB.

Page 13: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

Microfoane de masură Unele microfoane sunt destinate pentru testarea difuzoarelor, măsurarea nivelului de zgomot. Acestea sunt traductoare calibrate și sunt de obicei livrate cu un certificat de calibrare, care prevede sensibilitatea la anumite frecvențe. Calitatea de microfoanelor de măsurare utilizează termeni "clasa 1", "tip 2", etc., conform unor standarde. anemometre cald fire . Microfoane de calibrare Pentru a face o măsurătoare științifică cu un microfon, sensibilitatea sa exactă trebuie să fie cunoscută (în volți per Pascal ). Deoarece aceasta se poate schimba pe durata de viață a dispozitivului, este necesar să se calibreze periodic cu microfoane de măsurare, serviciu este oferit de unii producători de microfoane și de laboratoarele de testare independente, certificate pe proceduri la standarde primare emise de un institut național de măsurare, cum ar fi PTB în Germania și NIST din Statele Unite. Microfoane de masura calibrate pot fi apoi folosite pentru a calibra alte microfoane, folosind tehnici de calibrare prin comparație.

Rețele de microfoane Există situaţii când un număr de microfoane operează în tandem având mai multe aplicații:

- Sisteme pentru extragerea vocii din zgomotul ambiental . - Sunetul surround și tehnologiile conexe - Localizarea sunetelor unei sursei acustice - Captări de înaltă fidelitate pentru înregistrări - Creerea de spații 3D.

Dacă doriţi să aflaţi mai multe despre produsele noastre, vizitaţi situl www.epsicom.com

Dacă aţi întâmpinat probleme cu oricare dintre produsele noastre sau dacă doriţi informaţii suplimentare, contactaţi-ne prin e-mail [email protected]

Pentru orice întrebări, comentarii sau propuneri de afaceri nu ezitaţi să ne contactaţi pe adresa [email protected]

31 Sararilor Street I 200570 Craiova, Dolj, Romania I 0723.377.426, 0743.377.426

Page 14: EPSICOM · undele sonore incidente aplicând o presiune pe granulele de carbon ce se deformează provocând variaţii în zona de contact dintre granule adiacente şi determină variaţii

Data Notes

Dacă doriţi să aflaţi mai multe despre produsele noastre, vizitaţi situl www.epsicom.com

Dacă aţi întâmpinat probleme cu oricare dintre produsele noastre sau dacă doriţi informaţii suplimentare, contactaţi-ne prin e-mail [email protected]

Pentru orice întrebări, comentarii sau propuneri de afaceri nu ezitaţi să ne contactaţi pe adresa [email protected]

31 Sararilor Street I 200570 Craiova, Dolj, Romania I 0723.377.426, 0743.377.426