500 likes | 812 Views
Elektroakustika. Mikrofoni Tipovi - podela. Mikrofone delimo:. prema nameni, prema načinu korišćenja, prema karakteristici usmerenosti, prema fi z i čkoj veličini zvučnog polja koja izaziva kretanje membrane, prema načinu generisanja elektromotorne sile itd.
E N D
Elektroakustika Mikrofoni Tipovi - podela
Mikrofone delimo: prema nameni, prema načinu korišćenja, prema karakteristici usmerenosti, prema fizičkoj veličini zvučnog polja koja izaziva kretanje membrane, prema načinu generisanja elektromotorne sile itd.
Akustičkapodela mikrofona • prema fizičkoj veličini zvučnog polja koja izaziva kretanje membrane
Akustička podela mikrofona • Presioni mikrofoni ili mikrofoni koji rade na pritisak, kod kojih su brzina ili pomeraj membrane srazmerni pritisku u zvučnom polju; • Gradijentni mikrofoni ili mikrofoni koji rade na razliku pritisaka, kod kojih su brzina ili pomeraj membrane srazmerni gradijentu pritiska u zvučnom polju, • Kombinovani mikrofoni ili mikrofoni kod kojih na kretanje membrane utiču, kombinovano, i pritisak i gradijent pritiska.
Akustička podela mikrofona karakteristike usmerenosti presioni mikrofoni – kružna (neusmereni) gradijentni mikrofoni - bidirekciona, dvokružna ili osmica (dvosmerni) kombinovani mikrofoni - različite forme kardioidne karakteristike (usmereni, jednosmerni)
Varijacije kardioidne karakteristike usmerensoti Superkardioidna i hiperkardioidna karakteristika usmerenosti
Veoma usmereni mikrofoni “Tref” (detelina) karakteristika usmerensoti
Gradijentni mikrofoni Polje ravnih talasa –amplituda pritiska konstantna sa promenom rastojanja
Gradijentni mikrofoni Efekat blizine Gradijentni mikrofoni imaju ravnu frekvencijsku karakteristiku samo u polju ravnih talasa. Što je gradijentni mikrofon bliže izvoru zvuka to su u njegovoj frekvencijskoj karakteristici više izdignute niske frekvencije.
Električnapodela mikrofona • prema načinu generisanja elektromotorne sile
Električnapodela mikrofona zasniva se na fizičkim principima koji su iskorišćeni kod pretvaranja oscilacija kretnog sistema u elektromotornu silu na izlazu mikrofona ugljeni elektrodinamički sa kalemom elektrodinamički sa trakom piezoelektrični ili kristalni elektrostatički – kondenzatorski elektrostatički - elektret
Ugljeni mikrofoni Kada su relativne promene otpornosti mikrofona male (R 1) onda su promene struje u kolu mikrofona proporcionalne promeni otpornosti R. Promena otpornosti R srazmerna je pomeraju membrane.
Ugljeni mikrofoni • jeftini za proizvodnju (jednostavne konstrukcije) • velika osetljivost (100 mV/Pa), glasan govor - izlazni napon do 500 mV • visok nivo sopstvenog šuma • loša frekvencijska karakteristika • velika izobličenja Skoro isključivo se koristi u telefonskim komunikacijama, gde se tako dugo zadržao i pored nabrojanih značajnih nedostataka, samo zbog svoje velike osetljivosti, jednostavne konstrukcije i robustnosti.
Elektrodinamički mikrofonisa kalemom Indukovana elektromotorna sila E upravo je proporcionalna brzini kretanja v (oscilovanja) kalema.
Elektrodinamički mikrofonisa kalemom Membrana: Al folija, plastična folija Kalem: bakarna žica, prečnika oko 50 m, izolovana lakom, otpornost reda 10 do 100 , induktivnost reda 100 H. Magnetni sistem: magnet (Ticonal, Alniconux, Neodimium)i polni nastavci(meko gvožđe)
Elektrodinamički mikrofonisa kalemom Ravna frekvencijska karakteristika u opsegu od 30(60) Hz do 15(20) kHz, Osetljivost: 2 mV/Pa, Ekvivalentni nivo šuma: 20 dBA, Maksimalni nivo zvučnog pritiska pri 1% izobličenja: 140 dB Dinamički opseg: 120 dB. Impedansa: 200 do 600 Izobličenja: veoma mala Otporni na potrese i vibracije Osetljivi na visoke nivoe zvučnog pritiska (iznad 125 dB) na niskim f Osetljivi na spoljašnja elektormagnetna polja Loša tranzijentna karaktersitika
Elektrodinamički mikrofonisa kalemom Najčešća primena Pevači na sceni (visok nivo zvuka, otporni na potrese i udare) Snimanje drvenih i limenih duvačkih istrumenata (zbog spore tranzijentne karaktersitike – “omekšavaju” snimak
Elektrodinamički mikrofoni sa trakom Traka deluje i kao membrana i kao provodnik, u kojem se indukuje elektromotorna sila.
Elektrodinamički mikrofonisa trakom Metalna traka (obično od aluminijuma) nalazi se u magnetnom polju stalnog magneta. Pri pomeranju trake, usled dejstva zvučnih talasa, u njoj se indukuje elektromotorna sila. Dužina trake je nekoliko centimetara, širina nekoliko milimetara, a debljina nekoliko m. Veoma je laka i ima električnu otpornost reda 0,1 do 0,2 .
Elektrodinamički mikrofonisa trakom Ravna frekvencijska karakteristika u opsegu od 30Hz do 15 kHz, Osetljivost:6 mV/Pa, veća nego kod edm. mikrofona sa kalemom Ekvivalentni nivo šuma: 20 dBA, Maksimalni nivo zvučnog pritiska pri 1% izobličenja: 120 dB Dinamički opseg: 100 dB. Impedansa: 200 uz prilagodni transformator Izobličenja: mala, i na niskim f <1 % pri nivou zvuka od 100 dB Izvanredna tranzijentna karaktersitika Osetljivi na vetar, i šum ruku, potrese, udare Nisu pogodni za primenu na otvorenom – TV, film Imaju ugrađen transformator – povećava težinu i dimenzije, poskupljuje
Kristalni(piezoelektrični ili keramički) mikrofoni “Bimorf” Piezo - pločica Kristali sa piezoelektričnim svojstvima: kvarc, Sinjetova (Signette) so (jako izraženo piezoelektrično svojtvo) Keramički materijali: barijum-titanat (otporan na klimatske uticaje)
Kristalni(piezoelektrični ili keramički) mikrofoni Mikrofon sa membranom
Kristalni(piezoelektrični ili keramički) mikrofoni Osetljivost:kristalni: sa zvučnom ćelijom - 10 mV/Pa, sa membranom – nekoliko desetina mV/Pa, keramički - 12 do 16 dB niža Karakteristika usmerenosti: obično se rade kao presioni - kružna Ekvivalentni nivo šuma: opada sa frekvencijom, Uticaj kabla: na vrednost izlaznog napona i donju gran. frekv. Impedansa: kapacitivna, reda 1 nF Izobličenja: veoma mala pri nivoima zvuka do 130 dB Ticaj temperature i vlage: menja se kapacitet sa vlagom i temperaturom
Kondenzatorski mikrofoni Mikrofoni najvišeg kvaliteta – primenjuju se u tehnici snimanja zvuka kao i u akustičkim merenjima Membrana - metalna ili metalizirana folija debljine oko 10 do 15m. Rastojanje između membrane i nepomične elektrode je oko 10 do 20 m a kapacitet mikrofona oko 40 do 50 pF.
Kondenzatorski mikrofoni E0 = 100 do 200 V
Elektret mikrofoni Elektreti dielektrični materijali koji, posle određenog tehnološkog postupka, zadržavaju stalnu električnu polarizaciju bez prisustva spoljašnjeg napona (ponašaju se slično kao stalni magneti koji imaju konstantno magnetno polje). Elektreti su naelektrisani ili polarizovani izolatori. Naelektrisan elektret je elektrostatički ekvivalentan izolatoru koji ima površinski raspoređeno naelektrisanje.
Elektret mikrofoni • Osnovna podela elektret mikrofona • mikrofoni sa fleksibilnim elektretom, odnosno sa elektret membranom • mikrofoni sa fiksnim ili zadnjim elektretom
Elektret mikrofoni 1 – metalne elektrode, 2 – vazdušni procep, 3 – odstojnik, 4 - elektret
Elektret mikrofoni rešenje sa fleksibilnim elektretom– membrana od elektret folije 1 – elektret membrana, 2 – metalizovani sloj, 3 – sinterovana zadnja elektroda, 4 – perforisana zadnja elektroda sa osloncima za membranu
Elektret mikrofoni rešenje sa zadnjim – fiksnim elektretom: nanesen na nepomičnu elektrodu Veoma kvalitetni mikrofoni 1 - membrana, 2 – metalizovani sloj, 3 – zadnja elektroda, 4 – elektret, 5 – odstojnik, 6 – metalna membrana
Elektret mikrofoni Osnovna razlika u odnosu na kondenzatorske mikrofone (mikrofoni sa polarizacijom kapisle) • eliminiše se visoki polarizacioni napon koji je neophodan kod kondenzatorskih mikrofona; uprošćava se kako izrada tako i primena ovih mikrofona. • napajanje elektret mikrofona ne može se sasvim izbeći zbog pojačavača postavljenog odmah uz kapislu u isto kućište (može biti obezbeđeno spolja, ili putem minijaturne baterije smeštene u kućištu mikrofona).
Elektret mikrofoni Osetljivost: velika (u poređenu se el.dinamičkim): 2- 10 mV/Pa Frekvencijska karakteristika: široka i ravna Karakteristika usmerenosti: kružna, dvokružna, jednosmerna Ekvivalentni nivo šuma:reda 20 dBA, Impedansa: konvertor impedanse, predpojačavač nekoliko stotina Izobličenja: veoma mala pri nivoima zvuka preko 130 dB ( 1%) Napajanje: 9 – 52 V DC, obično 48 V DC (“fantom” napajanje) Pristupačna cena Širok opseg kvaliteta (od široke potrošnje do kvalitetnih – profesionalnih) Zahtevaju spoljašnje napajanje ili bateriju (predpojačacač)