Нормальный микрофон из ☭ МКЭ-3 | Крабовые ручки
Имеем: советский микрофон МКЭ-3 диаметром 12 мм с тремя проводками снаружи; непонятно как и к чему его подключать.
Фото 1. Микрофон МКЭ-3 1991 года, производитель «Октава»
Любопытно, что на микрофоне выбита цена 15 руб, т. е. этот экземпляр произведён в тот редкий период времени, когда цены на товары уже устремились вверх (интересно, а сколько он стоил ранее?), но производители всё ещё продолжали писать розничные цены на товарах.
Что внутри
Фото 2. МКЭ-3 в разборке
Резистор 7.5 КΩ. Фигня с позолоченными контактами и маркировкой АА0 (волшебным образом расшифровывается как К513УЕ1А) в современном мире называется JFET (junction gate field-effect transistor), полевым транзистором, а в советские времена это называли «микросхема» (потому, что там внутри ещё есть диод от истока к затвору и резистор) и «истоковый усилитель-повторитель».
Питание у этого микрофона кошмарное:
Фото 3. Устройство МКЭ-3
К чему это можно подключить сейчас — неведомо. Но большая мембрана как бы намекает, что у этого микрофона есть потенциал… в плане повышенной чувствительности.
Переделка
Резко начинаем думать, как переделать этот микрофон на современный лад. Вот схема «электрическая принципиальная» МКЭ-3 и современного электретных микрофонов:
Схема 1. Микрофон курильщика (слева), микрофон нормального человека (справа)
Тут видно, что для переделки нужно удалить резистор и поменять исток и сток транзистора местами:
Фото 4. Перекоммутируем подключение транзистора, резистор игнорим
Если так сделать (как на Фото 4), то микрофон действительно начинает работать при простом подключении в микрофонный вход компьютера, но очень тихо, даже при вывернутом на максимум входном уровне. В самом деле, ведь его 9-ю вольтами питать надо, а тут всего 2.1-2.5В; плюс внутри возможно мешающие делу диод и резистор… Звук будто старый (советский) телевизор бухтит. Т. е. даже мужской голос делает бухтяще-бубнящим, будто ящик резонирует.
Поэтому, выкидываем все внутренние детали и ставим нормальный современный транзистор, в даташите которого написано «for audio frequency applications», «for microphone amplifiers» и «low noise». Вот, например, попался некий 2SK301:
Фото 5. Установка одного JFET полевого транзистора 2SK301 вместо всего того, что было
Лёгким движением паяльника пристыковываем… готово:
Фото 6. Сборка модернизированного микрофона
Звук записи отличный, идентичен натуральному почти полностью совпадает с исходным (только немного на басах гулко, но это типично для всех электретных микрофонов), очень громко-чувствительно (в сравнении с более мелкими современными капсюлями, см. ниже). Но выявились две проблемы:
- На уровне собственного шума (при записи тишины) слышно лёгкое журчание.
- Сопротивление микрофона (точнее транзистора на выходе исток-сток) оказалось 500 Ом, из-за чего он не работает при подключении к смартфону Самсунг (точнее смартфон глючить начинает).
Тут история такая: все смартфоны Samsung имеют возможность подключения проводной гарнитуры с тремя кнопками:
Схема 2. Проводная гарнитура (наушники, микрофон, кнопки) Самсунг
и кнопка «предыдущий» (она же «-«) — это как раз порядка 500 Ом параллельно микрофону.
Для справки: Смартфон Самсунг считает, что подключена гарнитура, даже если просто воткнуть штекер (предлагает запись с внешнего микрофона, звук гонит на гарнитуру). Напряжение на микрофонном контакте с микрофоном (1.4к) — 2.11В, без микрофона — 2.47В.
В общем, возникла идея поставить другой транзистор, вытащив его из более мелкого (1-см-метрового) и плохого по звуку. В первом раскуроченном капсюле оказался 2SK596:
Фото 7. Другой транзистор: 2SK596
Оказалось удивительное: звук на записи хоть и громче, но точь-в-точь такой же на слух (которым тщимся субъективно измерить АЧХ — амплитудно-частотную характеристику), что и был в мелком микрофоне. Т. е. хреновый (повышенная высокачастотность: цыканье, сипение). Вскрываем другой микрофон, с другим «звучанием» (звук на записи с него глуховат и тиховат), там 2SK596S:
Фото 8. Другой транзистор: 2SK596S
Припаиваем и опять: звук точь-в-точь такой же, что и у микрофона, из которого этот транзистор вытащен, только громче (за счёт большей площади мембраны).
Мораль: качество звукозаписи с электретного микрофона катастрофически зависит от транзистора.
Надо искать нормальный JFET. Вроде 2SK170 в Сети считается лучшим. Будем искать.
Тестирование-сравнение микрофонов
Вообще, для тестирования (субъективного, на слух) микрофонов делаем такую штуку:
Фото 9. Массовое тестирование электретных микрофонов
Т. е. для простоты смены микрофонов припаиваем к ним простые разъёмы и приклеиваем номера. Потом для каждого микрофона проигрываем один и тот же кусок какой-нибудь музыкальной композиции (с басами, голосом, всякими высокочастотными инструментами одновременно) через двухполосные динамики или наушники; записываем в порядке номеров. Потом прослушиваем и сравниваем, пишем рецензии.
В частности выяснилось, что все микрофоны на Фото 9 «звучат» по разному. № 1, 2, 3 примерно вдвое тише, чем № 5, 6, 7 (и это понятно: они мельче, мембрана по площади как раз примерно вдвое меньше). Все они (электретные, включая МКЭ-3 с любым транзистором) гудят, бу́хают, как бы воют на низких частотах (басах). У всех уровень шума (при записи тишины) вдвое выше, чем у простейшего динамического за 2 бакса.
Основные результаты и выводы:
- Электретные конденсаторные микрофоны — самые плохие по качеству звуко-восприятия (хуже конденсаторных, динамических). В частности тихие (в смысле слабочувствительные), шумные (в тишине). Нет бы просто не «слышали» низких частот, а то ведь пишут их достаточно громко, но в сильно искажённом виде.
- Чем больше диаметр такого микрофона, тем «громче»-чувствительнее он. Очевидно, по причине большести площади мембраны.
- Качество звукопередачи на 99% зависит от полевого транзистора внутри капсюля. (В отличие от динамического микрофона, у которого электронная часть влияет только на громкость-чувствительность микрофона в зависимости от коэффициента усиления транзистора или усилителя).
Нормальный микрофон из ☭ МКЭ-3
5 (100%) 44almois.ru
Подключение микрофона мкэ 3. Виды микрофонов
Практически все гарнитуры, которые предназначены для работы с ПК, имеют настолько «жалкие» характеристики, что попытайся вы использовать микрофон от такой гарнитуры для звукозаписи или того же караоке, ничего кроме разочарования не получите. Причина здесь одна – все подобные микрофоны предназначены для передачи речи и имеют очень узкий частотный диапазон. Это не только удешевляет саму конструкцию, но и способствует разборчивости речи, что является главным требованием гарнитуры.
Попытки же подключить обычный динамический или электретный микрофон обычно заканчиваются провалом – уровня с такого микрофона явно недостаточно для «раскачки» звуковой карты. Дополнительно сказывается незнание входной схемы звуковых карт и неправильное подключение динамического микрофона завршает дело. Собирать микрофонный усилитель и подключить «по уму»? Было бы неплохо, но гораздо проще использовать микрофон МЭК-3, который одно время широко использовался в носимой аппаратуре и до сих пор достаточно распространен. Но подключать «по уму», конечно, придется.
Микрофон этот электретный, обладает достаточно высокими характеристиками (частотный диапазон, к примеру, лежит в интервале 50 – 15 000 Гц) и, самое главное, в него встроен истоковый повторитель, собранный на полевом транзисторе, который не только согласует высокое сопротивление микрофона с усилителем, но и имеет более чем достаточный для любой звуковой карты уровень выходного сигнала. Единственный, пожалуй, недостаток – микрофону требуется питание. Но ток потребления его настолько мал, что двух пальчиковых батареек, соединенных последовательно, хватит на многие месяцы непрерывной работы. Взглянем на внутреннюю схему микрофона, которая расположена в алюминиевом стакане, и подумаем, как его подключить к компьютеру:
Серым цветом обозначен алюминиевый стакан, который является экраном и соединен с общим проводом схемы. Как я уже говорил, такой микрофон требует внешнего питания, причем минус 3-5 В нужно подать на резистор (красный провод), а плюс – на синий. С белого будем снимать полезный сигнал.
А теперь взглянем на схему микрофонного входа компьютера:
Оказывается сигнал должен подаваться только на самый кончик разъема, обозначенный зеленым, а на красный сама звуковая карта подает +5 В через резистор. Сделано это для питания предварительных усилителей гарнитур, если они используются. Мы этим напряжением не будем пользоваться по двум причинам: во-первых, нам нужна другая полярность, а если просто «перевернуть» провода, то микрофон будет сильно «фонить». Во-вторых, блок питания ПК импульсный и помеха на этих пяти вольтах будет приличная. Использование же гальванических элементов в плане помех идеально – чистая «постоянка» без малейших пульсаций. Итак, полная схема подключения нашего микрофона к компьютеру будет выглядеть следующим образом:
Развязывающий конденсатор, номинал которого может лежать в пределах 0.1 …1 мкФ, — керамический.
AUDIO техникаМикрофон с узкой. диаграммой направленностиМикрофон с узкой диаграммой направленности может найти применение при записи и усилений речи в условиях больших помех, a также дня записи звуке удаленных источников, например пения птиц. Направленность микрофона существенно повышает отношение сигнал/шум на входе усилителя НЧ.Схематически устройство такого показано на рис.1. Основная его пустяковина – электромагнитный капсюль (3), размещенный в цилиндрическом футляре (1). Капсюль с обеих сторон залит эпоксидной смолой. Сторона капсюли, обращенная к открытому отверстию футляра, имеет “чувствительное окно” небольших размеров, обеспечивающее звуковым колебаниям доступ к мембране. С помощью трех растяжек капсюль подвешен на проволочном кольце (4), которое расположено в тыльной стороне футляра. Для уменьшения отражения от стенок внутренность футляра покрыта слоем фетра или войлока (2) толщиной приблизительно 12 мм.Рис.1. Схематически устройство микрофона .Микрофон включают на вход предварительного усилителя, одна из возможных схем которого приведена на рис.2. Снижение собственных шумов первого каскада достигается выбором малошумящего транзистора T1 и использованием его при малом токе коллектора. Второй каскад, собранный на транзисторе Т2 по схеме с общим коллектором, позволяет согласовать выход устройства с усилителем мощности. “Practical wireless”, 1969, N 7.Рис.2. предварительного усилителя.Примечание редакции. В качестве микрофонного капсюля можно использовать капсюль ДЭМШ. Для первого каскада…
Для схемы “Индикация подключения электроприборов к сети 220 В”
Устройство индикации позволяет контролировать при уходе из дома: выключены ли из сети электрорадиоприборы? Если в сети осталась включенной какая-либо нагрузка мощностью > 8 Вт, то светят оба светодиода HL1 и HL2 (см.рисунок). …
Для схемы “Оригинальная схема модуляции генератора ВЧ”
Для схемы “ЭЛЕКТРОННОЕ “УХО””
РадиошпионЭЛЕКТРОННОЕ “УХО”C. Сыч225876, Брестская обл., Кобринский р-н, п.Ореховский, ул.Ленина, 17 – 1.Предлагаемая предназначена для прослушивания разговоров в помещениях на небольшом расстоянии. Чувствительности хватает для уверенного восприятия слабого звука (шепот, тихий разговор) на расстоянии 3…4 м от микрофона. Дальность действия устройства – приблизительно 50 м (при длине антенны передатчика 30…50 см). Схему передатчика желательно уменьшить до минимальных размеров (чтобы его не было видно). При использовании устройств ва на небольших расстояниях (до 15 м) питание можно снизить до 1,5…3 В. Питать передатчик желательно от малогабаритных элементов. Ток потребления устройства составляет 3…4 мА.=ЭЛЕКТРОННОЕ УХОРабочая частота передатчика – 66… Схемы дроздова трансивера 74 МГц. Катушка LI – содержит 6 витков провода ПЭВ-2 0,5 мм и намотана на каркасе диаметром 4 мм с шагом намотки 1…1,5 мм. Частота генератора на VT2 изменяется сдвиганием (раздвиганием) витков катушки L1.РАДИОЛЮБИТЕЛЬ 1/98, с.24Поскольку я получил много писем с вопросами по моей статье “Электронное “ухо”, привожу дополнительные сведения о настройке и доработках схемы и чертеж печатной платы (РИС.1). =ЭЛЕКТРОННОЕ УХОСначала о настройке. Номиналы конденсаторов С1 и С2 следует подбирать в пределах 4,7…33 мкФ до получения наилучшего качества сигнала и максимальных чувствительности и девиации частоты. Резисторы R1 и R2 следует подбирать в пределах 330…420 кОм и 4,7…9,1 кОм соответственно для получения наилучшего качества. Транзистор VT1 следует избирать с наибольшим коэффициентом усиления по току. Вместо С4 после настройки можно включить постоянный конденса…
Для схемы “Радиомикрофон, с улучшенными характеристиками”
РадиошпионРадиомикрофон, с улучшенными характеристикамиШатун Александр Николаевич, 312040, Харьковская обл., г. Дергачи, тел.(8-263)3-21-18В разной литературе приводится множество описаний простых радиомикрофонов с ЧМ, но, на мой взгляд, они не отличаются разнообразием. Все это, по сути, это одно и тоже, в разных интерпритациях. Предлагаю схемный вариант некварцованого микрофона, который по сравнению с другими имеет более высокую стабильность частоты при изменении напряжения питания и расстройке антенны. Кроме того, микрофон имеет высокое качество сигнала, отсутствует также перемодуляция при громком разговоре вблизи микрофона, хотя чувствительность от высокая. При напряжении питания 3 вольта, мощности передатчика довольно для приема на расстоянии до 300 метров. хорошо работает и при напряжении 1,5 вольта. Дальность действия и расход питания при этом уменьшаются. приведена на Рис.1. Все каскады имеют непосредственную связь по постоянному току. Сигнал с электретного подается через С2, который с резистором R2 образовывает цепь частотной коррекции. На транзисторе VT1 собран модулирующий каскад, который одновременно является стабилизатором рабочей точки для VT2,VT3, что позволяет выровнять резкое изменение мощности при изменении напряжения питания и уменьшить уход частоты. Задающий генератор собран на VT2 по схеме емкостной трехточки. Колебательный контур задающего генератора для улучшения электрических характеристик имеет два резонанса, последовательный L1,C5 и выше по частоте паралельный L1, C5, C4, C6. Возбуждение происходит на частоте паралельного резон…
Для сх
iuni.ru
Предусилитель для микрофона МКЭ-3 и его аналогов
РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители >Предусилитель для микрофона МКЭ-3 и его аналогов
Известно, что конденсаторные микрофоны более чувствительны, чем динамические, а электретные среди них ещё и бывают низковольтны и со встроенным полевиком, который согласовывает высокий импеданс источника-капсюля с последующими каскадами схемы. В этом можно убедится на примере “уже затёртого до дыр” МКЭ-3, который встраивался почти во всю совковую технику прошлых лет, но хороших результатов мы почему-то не слышали, то-ли из-за каскадов на КТ315, на которые он работал, то-ли вообще из-за качества магнитной записи и магнитофонов, магнитол…
В МКЭ-3 встроен полевой транзистор К513уе1 с нормированным уровнем шума и простейшей обвязкой (1):
C китайскими микрофонами ситуация примерно такая-же, остаётся только придумать простой предусилитель с возможно низким уровнем шума и к тому же низковольтный, а полевик в микрофоне подключать не как истоковый повторитель, а как каскад с общим истоком, что бы задать усиление слабого сигнала от самого капсюля побольше и поднять хоть немного уровень сигнала до следующего основного каскада. Следующая схема позволяет осуществить всё это, основное усиление ~60 дБ задаётся в упрощённом двухтактном какскаде с ОС (2), и позволяет при двух пальчиковых батарейках получить размах выходного сигнала на выходе до 500мв (при спокойном разговоре на расстоянии 0,5 метра). Ток покоя этого каскада выбран равным 100-150 мкА для получения низких собственных шумов. Такой каскад и решение применено и в схеме для МКЭ-271 (3), однако там он напечатан с ошибками и потому не рабочий.
В капсюле МКЭ-3 делается доработка. Аккуратно демонтируем алюминиевый стаканчик-он же экран (если его на место потом не вернуть, то головная боль от помех, фона и наводок обеспечена), стоковый вывод 1 микросборки отпаиваем и отгибаем вверх и к нему припаиваем провод (красный- в данном экземпляре), отпаянный от резистора. Этот резистор установлен под микросборкой, и теперь больше не нужен. Такая перепайка делается для того что бы ООС “сток-капсюль” не уменьшала усиление. Место нового соединения нужно заизолировать или убедиться, что на корпус, который вернём обратно, замыкать не будет.
И после доработки
Теперь, как и прежде, имеем 3 провода на выходе нашего МКЭ-3:
1) синий – для поляризации самого капсюля
2) белый – отвод от истока микросборки на общую шину схемы
3) красный – стоковый, для подключения резистора и снятия сигнала
Разнообразие цветовой маркировки проводов разных экземпляров МКЭ-3 иногда просто удивляет, поэтому проще вскрыть микрофон и посмотреть цоколёвку (отсчитать, как положено, по часовой стрелке от ключа – он иногда сточен, но не полностью)
Китайские “таблеточные” капсюли и почти все современные миниатюрные подключаются ещё проще, по даташиту, например, обычный CZN-15E имеет исток, соединённый с корпусом микрофона, а другой вывод – сток.
Детали: Для всех показанных схем подойдёт любая комплементарная пара маломощных танзисторов с низким коэфф. шума, и одинаковым h31э, более 300, подобранные с минимально меньшим разбросом на цифровом мультиметре. Здесь, например, используется кт3102е и кт3107л с коэфф. шума ~ 4дБ . Электролитические конденсаторы С2 и С4 –любые на 6 вольт. Остальные – любые плёночные или керамические. Если капсюль выдаёт много не нужных низких частот, то С1 и С3 можно уменьшить до 0,1 мкФ (это также полезно в Скайпе для улучшения разборчивости речи). Провода от микрофона до схемы должны быть как можно короче, а сигнальный от всей конструкции до оконечного устройства только в экране.
В целом из-за низкого потребления тока ( 0,5мА !!!!!! на всё устройство), схема может работать сотни часов почти без изменения параметров и конечно полное отсутствие фона позволяет использовать её и в жучках, радиомикрофонах, где иногда не хватает усиления. Специального измерения шума я не проводил, но по сравнению с шумами встроенной звуковой карты и УМЗЧ на микросхемах TDA, шума от доработанных микрофонов не обнаружил.
Литература
(1) Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги. Справочник. том 4. Серии К507-К543.
(2) Радио №11, 1986 г.
(3) Радио №9, 2004 г.
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
www.radiokot.ru
Создаем усилитель для микрофона и сам микрофон
Создать микрофон для компьютера или камеры совсем не сложно. Но далеко не каждый микрофон способен добиться нужного результата в определенной ситуации. Например потому что микрофон элементарно нечувствительный.
В таком случае нужно самому собрать маленький усилитель для микрофона который не требует питания. Даже для любителей не составит труда собрать его.
Материалы и инструменты:
– Паяльник
– олово и канифоль
– транзистор КТ3102.
– Микрофон со старого магнитофона МКЭ-3 (или любой другой похожий по размеру).
– Резистор, конденсатор и транзистор со старых эл. схем
– провод
– штекер 3,5 мм
– корпус для микрофона
– Изолента
Подробное описание изготовления:
В качестве самого усилителя используется транзистор КТ3102. Схема довольно простенькая и показана на рисунке.
Микрофон взят МКЭ-3, который был вытащен из старого магнитофона Весна. Из него выходят 3 провода, один из них нам не понадобится.
Из микрофона выходят 3 провода – желтый, голубой и красный. Именно красный не нужен и использоваться не будет. После того как его обрезают можно будет укоротить два остальных провода как показано на фото.
Провод для этого микрофона был взят из переходника к магнитофону. В данном виде провода есть три проводка. Тут как и выше третий лишний, поэтому используется только два из них. С обеих сторон зачищается каждый проводок.
К заготовленному проводу припаивается штекер как показано на схеме усилителя, но для начала нужно обработать каждый проводок канифолью с оловом.
После спайки нужно изолировать провод изолентой.
Дальше собирается сам усилитель как показано на схеме. Подготавливается несколько зачищенных с двух сторон проводков. Далее припаивается каждая деталь как изображено на схеме усилителя. Спаивается так что бы усилитель получился минимальным по размеру, для того что бы не использовать большой корпус. Расположение контактов транзистора показано на схеме. При спайке лучше долго не нагревать его контакты. На фото показан усилитель уже спаянный с микрофоном.
Корпусом тут служит корпус снятый со старого штекера звукоснимателя. Использовать можно и покрасивее если у вас имеется в наличии.
Далее провод просовывается в корпус как показано на фото.
Зачищенные проводки припаиваются как в схеме, и в итоге получается как на фото.
После того как все припаяно и подключено усилитель с микрофоном окончательно помещается в корпус. У автора весь микрофон в корпус не помещался, поэтому пришлось приклеивать супер клеем как показано на фото.
После всего этого можно полноценно использовать этот микрофон.
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.usamodelkina.ru
МКЭ-3 4.4.2.1
МКЭ-3
Изготовитель: завод «Октава», г. Тула.
Назначение: для записи музыки и речи с бытовой аппаратурой магнитной записи.
Технические условия: ЛЦ3.842.375.
Гарантийный срок эксплуатации: 24 мес.
Тип преобразователя: конденсаторный электретный.
Технические характеристики:
| Технические характеристики | Значения |
| Номинальный диапазон частот, Гц | 50…15000 |
| Неравномерность частотной характеристики чувствительности, дБ, в номинальном диапазоне частот, не более | 12 |
| Чувствительность по свободному полю, мВ/Па, на частоте 1000 Гц | 4…20 |
| Модуль полного электрического сопротивления, Ом, на частоте 1000 Гц . | 4000 |
| Габариты, мм | Ø13×21 |
| Масса, г, не более | 8 |
Типовая частотная характеристика чувствительности микрофона МКЭ-3
Особенности конструкции:
Внешний вид микрофона МКЭ-3
Схематический поперечный разрез микрофона МКЭ-3:
Микрофон состоит из электроакустического преобразователя (капсюля) и предварительного усилителя — микросхемы в интегральном исполнении. Капсюль микрофона представляет собой плоский конденсатор с воздушным зазором, одной из обкладок которого служит тонкая эластичная мембрана, второй — жесткий диск (неподвижный электрод).
В качестве мембраны 1 используется диэлектрическая фторполимерная пленка Ф4МБ-2, поляризованная и металлизированная с одной стороны. Пленка в натянутом виде приклеена металлизированной стороной к металлическому кольцу 2. Такая мембрана является электретом, так как способна длительное время (в течение многих лет) сохранять нанесенные на нее во время поляризации заряды. Неподвижный электрод 3 изготовлен из композиционного диэлектрика, в котором опрессованна металлическая втулка 4. Со стороны мембраны НЭ имеет углубление 5. С этой же стороны НЭ металлизирован, причем слой металла 6 покрывает плоскость опрессованной металлической втулки. Между НЭ и мембраной имеется воздушный зазор, образованный изоляционным кольцом 7.
Схема электрическая принципиальная
Электретная мембрана, кроме выполнения своей основной функции — колебаний при воздействии на нее переменного звукового давления, является и источником напряжения поляризации, так как нанесенные на нее заряды индуцируются на тонком металлическом слое мембраны н на металлическом слое НЭ (но противоположного знака). Обе обкладки конденсатора, т. е. металлический слой на мембране и НЭ соединены между собой через высокоомное входное сопротивление предварительного усилителя. Напряжение поляризация прямо пропорционально заряду, нанесенному на электретную пленку, и толщине электретной пленки.
Пакет, состоящий из мембраны, прокладки между мембраной и НЭ, НЭ с выводом и двумя кольцевыми прокладками над мембраной и под НЭ помещается в тонкий алюминиевый корпус 8 и завальцовывается. К этому же корпусу крепится фигурный вкладыш 9 из изоляционного материала, в котором закреплены детали предварительного усилителя — резистор 10 и интегральная микросхема 11. Эти элементы Микрофона закрываются металлическим корпусом 12, который плотно надевается на корпус 8. Через отверстие 13 в дне корпуса проходят три вывода 14 от микрофона.
Предварительный усилитель служит для согласования большого внутреннего сопротивления электроакустического преобразователя микрофона с сравнительно низкам входным сопротивлением усилителя записи, т. е. предварительный усилитель, по существу, является преобразователем сопротивления. Напряжение питания предварительного усилителя 4,5 В подводится от внешнего источника питания (магнитофона или магнитолы и т. п.).
Микрофон закрепляется к приборам, в которых он используется, с помощью эластичной обоймы, плотно одетой на корпус 12.
Принцип работы конденсаторного электретного микрофона заключается в том, что при колебании мембраны, при воздействии на нее переменного звукового давления, изменяется зазор между ней и НЭ, и, соответственно, изменяется емкость конденсатора (капсюля), вследствие чего на входном сопротивлении предварительного усилителя возникает переменное напряжение, прямо пропорциональное напряжению поляризации и скорости колебания мембраны и обратно пропорциональное высоте воздушного зазора и круговой частоте ω=2πf. Очевидно поэтому, что в номинальном диапазоне частот чувствительность микрофона будет постоянной, если отношение скорости колебания мембраны к частоте будет постоянным или, что то же самое, смещение мембраны сохраняется постоянным.
Простая и эффективная акустическая система обеспечивает выполнение этого требования и высокие электроакустические параметры микрофона.
Основные конструктивные параметры:
| Параметр | Значение |
| Мембрана: | |
| материал | пленка Ф4МБ-2 ТУ-сорт 1. ТУ 6-05-041-359—83 |
| толщина | 10 мкм |
| Металлический слой на мембране: | |
| материал | алюминий А-00 ГОСТ 618—62 |
| толщина, мкм | 0,015 |
| способ нанесения | вакуумное напыление |
| Воздушный зазор: высота, мкм | 30 |
| Неподвижный электрод: | |
| материал | фенопласт Э6-014-30 |
| способ изготовления | прессование с последующим отжигам |
| Металлический слой НЭ: | |
| материал | алюминий А-00 ГОСТ 618—62 |
| толщина, мкм | 0,015 |
| способ нанесения | вакуумное напыление |
| Предварительный усилитель: | |
| коэффициент усиления | 0,15 |
| тип ИС | К5113УЕ1А6 R0.348.1U6 ТУ |
| напряжение питания, В | 4,5 |
| ток питания, мкА | 20…400 |
asmpa.com
Микрофоны (дополнение)
Микрофоны классифицируются по признаку преобразования акустических колебаний в электрические и подразделяются на электродинамические, электромагнитные, электростатические (конденсаторные и электретные), угольные и пьезоэлектрические.
Микрофоны характеризуются следующими параметрами:
- Чувствительность микрофона—это отношение напряжения на выходе микрофона к воздействующему на него звуковому давлению при заданной частоте (как правило 1000 Гц), выраженное в милливольтах на паскаль (мВ/Па). Чем больше это значение, тем выше чувствительность микрофона.
- Номинальный диапазон рабочих частот—диапазон частот, в котором микрофон воспринимает акустические колебания и в котором нормируются его параметры .
- Неравномерность частотной характеристики—разность между максимальным и минимальным уровнем чувствительности микрофона в номинальном диапазоне частот.
- Модуль полного электрического сопротивления—нормированное значение выходного или внутреннего электрического сопротивления на частоте 1 кГц.
- Характеристика направленности—зависимость чувствительности микрофона (в свободном поле на определённой частоте) от угла между осью микрофона и направлением на источник звука.
- Уровень собственного шума микрофона—выраженное в децибелах отношение эффективного значения напряжения, обусловленного флуктуациями давления в окружающей среде и тепловыми шумами различных сопротивлений в электрической части микрофона, к напряжению, развиваемому микрофоном на нагрузке при давлении 1 Па при воздействии на микрофон полезного сигнала с эффективным давлением
0,1 Па.
В телефонных аппаратах, в основном, применяются электродинамические, электретные и угольные микрофоны. Но, как правило, в 95% кнопочных ТА применяются электретные микрофоны, которые имеют повышенные электроакустические и технические характеристики:
- широкий частотный диапазон;
- малую неравномерность частотной характеристики;
- низкие нелинейные и переходные искажения;
- высокую чувствительность;
- низкий уровень собственных шумов.
Рис 1.
Схема включения конденсаторного микрофона.
На рис. 1 приведена схема, объясняющая принцип работы конденсаторного микрофона. Выполненные из электропроводного материала мембрана (1) и электрод (2) разделены изолирующим кольцом (3) и представляют собой конденсатор. Жёстко натянутая мембрана под воздействием звукового давления совершает колебательные движения относительно неподвижного электрода. Конденсатор включен в электрическую цепь последовательно с источником напряжения постоянного тока GB и активным нагрузочным сопротивлением R. При колебаниях мембраны ёмкость конденсатора меняется с частотой воздействующего на мембрану звукового давления. В электрической цепи появляется переменный ток той же частоты и на нагрузочном сопротивлении возникает переменное напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона.
Электретные микрофоны по принципу работы являются теми же конденсаторными, но постоянное напряжение в них обеспечивается зарядом электрета, тонким слоем нанесённого на мембрану и сохраняющим этот заряд продолжительное время (свыше 30 лет).
Поскольку электростатические микрофоны обладают высоким выходным сопротивлением, то для его уменьшения, как правило, в корпус микрофона встраивают истоко-вый повторитель на полевом n-канальном транзисторе с р-п переходом. Это позволяет снизить выходное сопротивление до величины не более 3 + 4 кОм и уменьшить потери сигнала при подключении к входу усилителя сигнала микрофона. На рис. 2 приведена внутренняя схема электретного микрофона с тремя выводами МКЭ-3.
Рис. 2
Внутренняя схема электретного микрофона МКЭ-3.
У электретных микрофонов с двумя выводами выход микрофона выполнен по схеме усилителя с открытым стоком.
Рис. 3.
Внутренняя схема электретного микрофона МКЭ-389-1.
Рис. 4.
Схема подключения электретных микрофонов с двумя выводами.
На рис. 3 приведена внутренняя схема электретного микрофона с двумя выводами
МКЭ-389-1. Схема подключения такого микрофона приведена на рис. 4. По этой схеме можно подключать практически все электретные микрофоны с двумя выводами, и отечественные и импортные.
Параметры микрофонов
| Наименование марка |
Чувстви- тельность мВПа |
Диапазон частот Гц |
Уровень шума дБ |
Напр. пит. В |
Потреб. ток мА |
Коэфф. гарм. % |
Неравно- мерность ЧХ дБ |
| М1-А2 “СОСНА” | 515 | 1507000 | 28 | -1,2 | 0,007 | — | 2 |
| М1-Б2 “СОСНА” | 1020 | ||||||
| М4-В “СОСНА” | >20 | ||||||
| М7 “СОСНА” | >5 | 26 | |||||
| МЭК-1А | 620 | 3004000 | 30 | 2,34,7 | 0,2 | 2 | |
| МЭК-1В | |||||||
| МКЭ-3 | 420 | 5015000 | 30 | -4,5 | — | 12 | |
| МКЭ-84 | 620 | 3003400 | 30 | 1,34,5 | — | ||
| МКЭ-377-1А | 612 | 15015000 | 33 | 2,36 | 0,35 | 4 | |
| МКЭ-377-1Б | 1020 | ||||||
| МКЭ-377-1В | 1836 | ||||||
| МКЭ-378А | 612 | 3018000 | 2,36 | 0,35 | 1 | ||
| МКЭ-378Б | 1020 | ||||||
| МКЭ-389-1 | 612 | 3004000 | 26 | — | 4 | 2 | |
| МКЭ-332А | 35 | 5012500 | 30 | 29 | — | — | |
| МКЭ-332Б | 612 | ||||||
| МКЭ-332В | 1224 | ||||||
| МКЭ-332Г | 2448 | ||||||
| МКЭ-333А | 35 | 5012500 | 30 | 29 | |||
| МКЭ-333Б | 612 | ||||||
| МКЭ-333В | 1224 | ||||||
| МКЭ-333Г | 2448 | ||||||
| PANASONIC | РАЗМЕР | ||||||
| WM-034 CY | 60 | 2016000 | — | 4,510 | 0,8 | 9,7х6,7 | |
| WM-034 BY | 60 | 2016000 | |||||
| WM-034 CY 195 | |||||||
| WM-52 BM | 1,510 | 0,3 | 9,7х4,5 | ||||
| WM-54 BT | 2012000 | 2,510 | 0,6 | ||||
| WM-60 AY | 58 | 2016000 | 210 | 0,5 | 6х5 | ||
| WM-60 AT | |||||||
| WM-60 A 103 | 55 | 10012000 | |||||
| WM-62 A | 58 | 2016000 | 6х2,5 | ||||
| WM-66 D 103 | 50 | 1010000 | 6х2,7 | ||||
| WM 55 A 103 | 60 | 2016000 | 1,510 | 0,5 | 9,7х5 | ||
| WM 56 A 103 | 58 | ||||||
| WM 55 D 103 | 10010000 | ||||||
| китай, стоящий во всех ширпотребовских телефонах и АОНах | |||||||
| SZN-15 E | 58 | 8015000 | — | 310 | — | 9,7х9 | |
Ток потребления микрофона МЭК-1 не более 0,2 мА, МКЭ-377-1 и МКЭ-378 не более 0,35 мА. Потребляемый ток микрофонов М1-А2, М1-Б2 и М-7 не более 70 мкА.
Отличие микрофона МКЭ-332 от МКЭ-333 в том, что МКЭ-332 односторонненаправленный, а МКЭ-333 ненаправленный.
Коэффициент гармоник на частоте 1000 Гц при звуковом давлении 3 Па для микрофонов МКЭ-377-1 и МКЭ-389-1 не более 4 %, МКЭ-378 не более 1 %.
Неравномерность частотной характеристики чувствительности в номинальном диапазоне частот для микрофона МКЭ-3 не более 12 дБ, а для М1-А2, М1-Б2, МЭК-1 и МКЭ-389-1 не более ±2 дБ.
Рис. 5.
Допусковая область частотной характеристики микрофона МКЭ-377-1.
Рис. 6.
Допусковая область частотной характеристики микрофона МКЭ-378.
cxem.net
