содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Микрофон — устройство, преобразующее звуковые колебания в колебания электрического тока низкой частоты. В переносных радиостанциях используются угольные, угольные дифференциальные и электродинамические микрофоны.

Основными элементами угольного микрофона являются: капсюль, в колодку которого насыпается угольный порошок, и угольная мембрана. Вдоль стенок колодки укладывается фетровая прокладка, которая прилегает к мембране и предотвращает просыпание порошка. К колодке с угольным порошком и мембране через первичную обмотку микрофонного трансформатора подводится напряжение от постоянного источника питания (рис. 30). При отсутствии колебаний воздуха и воздействия их на мембрану по электрической цепи протекает постоянный электрический ток. Во вторичной обмотке ЭДС взаимоиндукции не наводится.

Как только мембрана окажется под воздействием колебаний воздуха, она начнет механически сжимать и разжимать угольный порошок, меняя его сопротивление электрическому току. Это изменение приводит к появлению в первичной обмотке трансформатора переменного тока частотой, равной частоте колебаний воздуха, и амплитудой, пропорциональной силе давления воздуха на Мембрану. Наведенная во вторичной обмотке ЭДС приложится к управляющей сетке лампы модулятора и будет управлять ее электронным потоком.
 

В дифференциальных угольных микрофонах мембрана располагается между двумя угольными колодками и засыпается с обеих сторон угольным порошком. Звуковые колебания на мембрану подаются с конуса, который соединяется с мембраной стальной иглой. Схема включения дифференциального микрофона приведена на рис. 30, в. Из ее рассмотрения видно, что вырабатываемые дифференциальным микрофоном напряжения и его чувствительность при одинаковой силе звукового воздействия имеют большую величину, чем в угольных микрофонах.

Рис. 30. Микрофоны и схемы их включения:
а — капсюль угольного микрофона; б — цепь угольного микрофона; в — включение дифференциального микрофона; г — электродинамический микрофон


В электродинамическом микрофоне использован принцип взаимодействия катушки индуктивности с полем постоянного магнита. В микрофоне устанавливается стаканообразный постоянный магнит с керном посередине, в зазор между полюсами которого помещается катушка индуктивности, намотанная на каркас, который, в свою очередь, жестко соединен с алюминиевой мембраной. Выводы катушки индуктивности соединены со входом модулятора. Колебания мембраны под действием звукового давления приводят в движение катушку индуктивности. В результате перемещения катушки в поле постоянного магнита в ней индуцируется переменная ЭДС, которая поступает на вход модулятора.

Величина амплитуды и частота индуцируемой ЭДС зависят от силы и частоты звуковых колебаний. Электродинамические микрофоны по сравнению с угольными имеют лучшее качество передачи колебаний, но уступают последним в чувствительности.

Очень важно соблюдать правила эксплуатации микрофонов. Капсюли угольных микрофонов всегда должны быть сухими, для чего периодически подвергаются просушиванию. Сырые капсюли нарушают нормальную работу микрофонов, а иногда делают ее невозможной. При ведении передачи мембрана должна находиться в вертикальном положении на расстоянии 20—50 см от рта. В зимнее время во избежание обледенения капсюля подносить микрофон ко рту ближе 20 см не рекомендуется. При нахождении микрофона от рта на расстоянии более 50 см тон передачи повышается, а ближе 50 см — становится приглушенным.

Рис. 31. Устройство телефона и принцип его работы:
ЖМ — мембрана; А — крышка; К — корпус; М — постоянный магнит* ЭИ — электромагнитные катушки

Телефон — устройство, превращающее колебания электрического тока в звуковые колебания воздуха. Он состоит (рис. 31) из пластмассового корпуса, в котором помещается постоянный магнит со стальными полюсными наконечниками. На наконечники неподвижно насаживаются катушки индуктивности с большим числом витков, по которым при приеме сигналов проходит ток звуковой частоты. В корпусе на некотором удалении от полюсных наконечников помещается мембрана. Концы катушек соединены с выходным каскадом приемника.

При отсутствии напряжения звуковой частоты под действием постоянного магнита мембрана несколько приближается к полюсным наконечникам, но не касается их.

При прохождении тока звуковой частоты по катушкам телефонов вокруг них создается электромагнитное поле, которое совместно с полем постоянного магнита действует на мембрану. При положительном полупериоде тока общее магнитное поле усиливается, и мембрана притягивается к магниту ближе; при отрицательном полупериоде тока результирующее магнитное поле ослабевает, и мембрана отклоняется от полюсных наконечников. Колебания мембраны происходят с частотой, равной звуковой частоте, а величина отклонения мембраны от нейтрального положения зависит от амплитуды звукового напряжения.

Недостатки телефонов — малая мощность звука ^невысокое качество воспроизведения сигнала, обусловленное малыми размерами мембраны. Частично они устраняются в громкоговорителях, одиночных излучающих головках.
Наибольшее распространение получили электродинамические излучающие головки. По устройству они имеют много общего с электродинамическими микрофонами (рис. 32). Такая головка снабжена большим постоянным магнитом с центральным стержнем (керном). В зазор между керном и магнитопроводом помещается подвижная звуковая катушка, к которой приклеена центрирующая шайба, предотвращающая прикасание витков катушки к стержню при ее перемещениях. Отсутствие шайбы приводит к появлению тресков при воспроизведении звука. Роль мембраны выполняет конусный бумажный диффузор. Узким концом диффузор приклеивается к каркасу звуковой катушки, а расширенным — к кольцевому корпусу головки. При поступлении на звуковую катушку напряжения сигнала вокруг нее создается электромагнитное поле, которое, взаимодействуя с полем постоянного тока, приводит в колебательные движения корпус катушки с приклеенным к ней диффузором.

Звуковые головки дают возможность получать мощные звуковые колебания, но имеют узкий частотный диапазон.

Рис. 32. Устройство электродинамического громкоговорителя:
а — разрез громкоговорителя; б — постоянный магнит; в — центрирующая катушка; г — диффузор со звуковой катушкой