Ηλεκτρικά μικρόφωνα: τι είναι και πώς να συνδεθούν;

Τα ηλεκτρικά μικρόφωνα ήταν από τα πρώτα - δημιουργήθηκαν το 1928 και μέχρι σήμερα παραμένουν τα πιο σημαντικά ηλεκτρικά όργανα. Ωστόσο, αν στο παρελθόν χρησιμοποιούνταν θερμοηλεκτρικά κερί, τότε σήμερα οι τεχνολογίες έχουν προχωρήσει σημαντικά.

Ας σταθούμε στα χαρακτηριστικά τέτοιων μικροφώνων και στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους.

Τα ηλεκτρικά μικρόφωνα θεωρούνται υποτύπος συσκευών συμπυκνωτή. Οπτικά μοιάζουν με μικρό συμπυκνωτή και πληρούν όλες τις σύγχρονες απαιτήσεις για συσκευές μεμβράνης. Συνήθως είναι κατασκευασμένα από πολωμένο φιλμ επικαλυμμένο με το λεπτότερο στρώμα μετάλλου. Μια τέτοια επίστρωση είναι μία από τις όψεις του πυκνωτή, ενώ η δεύτερη μοιάζει με μια συμπαγή πυκνή πλάκα: η ηχητική πίεση δρα στο κυματιζόμενο διάφραγμα και ως εκ τούτου προκαλεί μια αλλαγή στα χαρακτηριστικά χωρητικότητας του ίδιου του πυκνωτή.

Όπως κάθε άλλη συσκευή, το μικρόφωνο Electret έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Τα πλεονεκτήματα αυτής της τεχνικής περιλαμβάνουν μια σειρά από παράγοντες:

• έχουν χαμηλό κόστος, λόγω του οποίου τέτοια μικρόφωνα θεωρούνται ένα από τα πιο οικονομικά στη σύγχρονη αγορά.
• μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συσκευές διάσκεψης, καθώς και να εγκατασταθεί σε οικιακά μικρόφωνα, προσωπικούς υπολογιστές, βιντεοκάμερες, καθώς και ενδοεπικοινωνίες, συσκευές ακρόασης και κινητά τηλέφωνα.
• πιο σύγχρονα μοντέλα έχουν βρει την εφαρμογή τους στην παραγωγή μετρητών ποιότητας ήχου, καθώς και σε εξοπλισμό για φωνητικά.
• Και τα δύο προϊόντα με υποδοχές XLR και συσκευές με βύσμα 3,5 mm και ακροδέκτες καλωδίων είναι διαθέσιμα στους καταναλωτές.

Όπως πολλές άλλες εγκαταστάσεις τύπου συμπυκνωτή, η τεχνική elecret χαρακτηρίζεται από αυξημένη ευαισθησία και μακροπρόθεσμη σταθερότητα. Τέτοια προϊόντα είναι εξαιρετικά ανθεκτικά σε ζημιές, κραδασμούς και νερό.

Ωστόσο, δεν ήταν χωρίς τα μειονεκτήματά του. Τα μειονεκτήματα των μοντέλων είναι μερικά από τα χαρακτηριστικά τους:

• δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μεγάλα σοβαρά έργα, καθώς η συντριπτική πλειοψηφία των μηχανικών ήχου θεωρεί ότι τέτοια μικρόφωνα είναι η χειρότερη από τις προτεινόμενες επιλογές.
• Ακριβώς όπως τα τυπικά συμπυκνωτικά μικρόφωνα, οι εγκαταστάσεις ηλεκτρικού χρειάζονται μια πρόσθετη πηγή ενέργειας - αν και σε αυτήν την περίπτωση μόνο 1 V θα είναι αρκετό.

Λόγω του συμπαγούς τους μεγέθους και της υψηλής υδραυλικής αντίστασης, μπορούν να τοποθετηθούν σχεδόν οπουδήποτε. Σε συνδυασμό με μικροσκοπικές κάμερες, είναι ιδανικές για την παρακολούθηση προβληματικών και δυσπρόσιτων περιοχών.

Οι συσκευές ηλεκτρικού συμπυκνωτή χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στα μικρόφωνα καταναλωτών τα τελευταία χρόνια. Έχουν ένα αρκετά μεγάλο εύρος αναπαραγώγιμων συχνοτήτων - από 3 έως 20.000 Hz. Τα μικρόφωνα αυτού του τύπου δίνουν ένα έντονο ηλεκτρικό σήμα, οι παράμετροι του οποίου είναι 2 φορές υψηλότερες από αυτές μιας παραδοσιακής συσκευής άνθρακα.

Η σύγχρονη βιομηχανία ραδιοφώνου προσφέρει στους χρήστες διάφορους τύπους ηλεκτρονικών μικροφώνων.

MKE-82 και MKE-01 - όσον αφορά τις διαστάσεις τους, είναι πανομοιότυπα με τα μοντέλα άνθρακα.

MK-59 και τα ανάλογα τους - επιτρέπεται η τοποθέτησή τους στην πιο συνηθισμένη τηλεφωνική συσκευή χωρίς αλλαγή. Τα μικρόφωνα Electret είναι πολύ φθηνότερα από τα τυπικά πυκνωτικά μικρόφωνα, γι' αυτό και τα προτιμούν οι ραδιοερασιτέχνες. Οι Ρώσοι κατασκευαστές έχουν επίσης λανσάρει μια μεγάλη ποικιλία ηλεκτρικών μικροφώνων, μεταξύ των οποίων το πιο διαδεδομένο είναι μοντέλο MKE-2... Αυτή είναι μια μονόδρομη κατευθυντική συσκευή σχεδιασμένη για χρήση σε μαγνητόφωνα με καρούλι της πρώτης κατηγορίας.

Αυτά τα μικρόφωνα κατασκευάζονται συνήθως σε πλαστική θήκη. Παρέχεται μια φλάντζα για τη στερέωση στον μπροστινό πίνακα· τέτοιες συσκευές δεν επιτρέπουν ισχυρό τίναγμα και ηλεκτροσόκ.

Οι χρήστες συχνά αναρωτιούνται ποιο μικρόφωνο (ηλεκτρικό ή παραδοσιακός συμπυκνωτής) είναι προτιμότερο. Η επιλογή του βέλτιστου μοντέλου εξαρτάται από κάθε συγκεκριμένη κατάσταση, λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιαιτερότητες της μελλοντικής χρήσης του εξοπλισμού και τους οικονομικούς περιορισμούς του αγοραστή. Ένα μικρόφωνο ηλεκτρέτ είναι πολύ φθηνότερο από ένα πυκνωτικό μικρόφωνο, ενώ τα τελευταία είναι πολύ καλύτερα σε ποιότητα.

Αν μιλάμε για την αρχή της δράσης, τότε και στα δύο μικρόφωνα είναι το ίδιο, δηλαδή μέσα σε έναν φορτισμένο πυκνωτή, με τις παραμικρές δονήσεις μιας ή περισσότερων πλακών, προκύπτει τάση. Η μόνη διαφορά είναι ότι σε ένα τυπικό πυκνωτικό μικρόφωνο, η απαιτούμενη φόρτιση διατηρείται από μια συνεχή τάση πόλωσης που εφαρμόζεται στη συσκευή.

Στη συσκευή ηλεκτρέτρου, παρέχεται ένα στρώμα ειδικής ουσίας, το οποίο είναι ένα είδος αναλόγου ενός μόνιμου μαγνήτη. Δημιουργεί ένα πεδίο χωρίς εξωτερική τροφοδοσία - επομένως η τάση που εφαρμόζεται στο ηλεκτρικό μικρόφωνο δεν προορίζεται για τη φόρτιση του πυκνωτή, αλλά για την υποστήριξη της ισχύος του ενισχυτή σε ένα μόνο τρανζίστορ.

Ενώ οι κλασσικές τράπεζες πυκνωτών ανήκουν στην κατηγορία του ακριβού επαγγελματικού εξοπλισμού με υπερεκτιμημένες λειτουργικές παραμέτρους και χαμηλοπερατό φίλτρο. Συχνά χρησιμοποιούνται ακόμη και σε ακουστικές μετρήσεις. Οι παράμετροι ευαισθησίας του εξοπλισμού πυκνωτών είναι πολύ χαμηλότερες από αυτές του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού, επομένως χρειάζονται σίγουρα έναν πρόσθετο ενισχυτή ήχου με πολύπλοκο μηχανισμό τροφοδοσίας τάσης.

Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε ένα μικρόφωνο σε έναν επαγγελματικό τομέα, για παράδειγμα, για την ηχογράφηση ενός τραγουδιού ή του ήχου μουσικών οργάνων, τότε είναι προτιμότερο να προτιμάτε τα κλασικά χωρητικά προϊόντα. Ενώ για ερασιτεχνική χρήση στον κύκλο φίλων και συγγενών, οι ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις αντί για δυναμικές θα είναι αρκετά - λειτουργούν ιδανικά ως μικρόφωνο συνεδρίων και μικρόφωνο υπολογιστή, ενώ μπορεί να είναι επιφανειακά ή δέσιμο.

Για να καταλάβετε τι συνιστά τη συσκευή και τον μηχανισμό λειτουργίας ενός μικροφώνου elecret, πρέπει πρώτα να μάθετε τι είναι ένα elecret.

Το Electret είναι ένα ειδικό υλικό που έχει την ιδιότητα να βρίσκεται σε πολωμένη κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Ένα ηλεκτρικό μικρόφωνο περιλαμβάνει αρκετούς πυκνωτές, στους οποίους ένα ορισμένο μέρος του αεροπλάνου είναι κατασκευασμένο από μια μεμβράνη με ένα ηλεκτρόδιο, αυτή η μεμβράνη τραβιέται πάνω από έναν δακτύλιο, μετά τον οποίο εκτίθεται στη δράση φορτισμένων σωματιδίων. Τα ηλεκτρικά σωματίδια διεισδύουν στο φιλμ σε ασήμαντο βάθος - ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα φορτίο στη ζώνη κοντά του, το οποίο μπορεί να λειτουργήσει για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα.

Σε μικρή απόσταση τοποθετείται ένα άλλο ηλεκτρόδιο, το οποίο είναι ένας μικροσκοπικός μεταλλικός κύλινδρος, το επίπεδο τμήμα του γυρίζει προς το φιλμ. Το υλικό της μεμβράνης πολυαιθυλενίου δημιουργεί ορισμένους ηχητικούς κραδασμούς, οι οποίοι στη συνέχεια μεταδίδονται στα ηλεκτρόδια - και ως αποτέλεσμα, δημιουργείται ρεύμα. Η δύναμή του είναι αμελητέα, αφού η αντίσταση εξόδου έχει αυξημένη τιμή. Από αυτή την άποψη, η μετάδοση ενός ακουστικού σήματος είναι επίσης δύσκολη. Προκειμένου το αδύναμο ρεύμα και η αυξημένη αντίσταση να ταιριάζουν μεταξύ τους, τοποθετείται ένας ειδικός καταρράκτης στη συσκευή, έχει τη μορφή μονοπολικού τρανζίστορ και βρίσκεται σε μια μικρή κάψουλα στο σώμα του μικροφώνου.

Η λειτουργία ενός ηλεκτρικού μικροφώνου βασίζεται στην ικανότητα διαφορετικών τύπων υλικών να αλλάζουν το επιφανειακό τους φορτίο υπό τη δράση ενός ηχητικού κύματος, ενώ όλα τα υλικά που χρησιμοποιούνται πρέπει να έχουν αυξημένη διηλεκτρική σταθερά.

Δεδομένου ότι τα ηλεκτρονικά μικρόφωνα έχουν αρκετά υψηλή σύνθετη αντίσταση εξόδου, μπορούν να συνδεθούν χωρίς προβλήματα με δέκτες, καθώς και ενισχυτές με αυξημένη σύνθετη αντίσταση εισόδου. Για να ελέγξετε τη λειτουργικότητα του ενισχυτή, πρέπει απλώς να συνδέσετε ένα πολύμετρο σε αυτό και, στη συνέχεια, να δείτε την τιμή που προκύπτει. Εάν, ως αποτέλεσμα όλων των μετρήσεων, η παράμετρος λειτουργίας του εξοπλισμού αντιστοιχεί σε 2-3 μονάδες, τότε ο ενισχυτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ασφάλεια με την τεχνολογία electret. Σχεδόν όλα τα μοντέλα μικροφώνων ηλεκτρέτ περιλαμβάνουν συνήθως έναν προενισχυτή, ο οποίος ονομάζεται "μορφοτροπέας σύνθετης αντίστασης" ή "ταιριαστής σύνθετης αντίστασης". Συνδέεται με έναν εισαγόμενο πομποδέκτη και σωλήνες μίνι ραδιοφώνου με σύνθετη αντίσταση εισόδου περίπου 1 ohm με σημαντική σύνθετη αντίσταση εξόδου.

Σε γενικές γραμμές, το διάγραμμα σύνδεσης έχει ως εξής.

Είναι σημαντικό να τροφοδοτείτε τη μονάδα με σωστή πολικότητα για να διατηρείται η κανονική λειτουργία. Για μια συσκευή τριών εισόδων, είναι χαρακτηριστική μια αρνητική σύνδεση με το περίβλημα, οπότε η τροφοδοσία τροφοδοτείται μέσω της θετικής εισόδου. Στη συνέχεια μέσω του διαχωριστικού πυκνωτή, από όπου γίνεται η παράλληλη σύνδεση στην είσοδο του ενισχυτή ισχύος.

Το μοντέλο δύο εξόδων τροφοδοτείται μέσω μιας περιοριστικής αντίστασης, επίσης στη θετική είσοδο. Το σήμα εξόδου αφαιρείται επίσης. Επιπλέον, η αρχή είναι η ίδια - το σήμα πηγαίνει στον πυκνωτή μπλοκαρίσματος και μετά στον ενισχυτή ισχύος.

Πώς να συνδέσετε ένα ηλεκτρικό μικρόφωνο, δείτε παρακάτω.