מיקרופון מדידה. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מיקרופון מדידה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

אחד הפרמטרים החשובים ביותר של רמקול הוא תגובת התדר שלו - התלות של רמת לחץ הקול בדציבלים בתדר ברמה קבועה של האות החשמלי המסופק.

ככל שטווח תדרי ההפעלה של הראש או הרמקול רחב יותר וככל שההבדל ברמות לחץ הקול בחלקים שונים של טווח זה קטן יותר, כך מתמר אלקטרו-אקוסטי זה טוב יותר.

ייצוג חזותי של תגובת התדר ניתן על ידי ייצוג גרפי (איור 1). כפי שניתן לראות מאיור זה, ישנה ירידה ברמת לחץ הקול בתדרים התחתונים והגבוהים של הטווח, וכן ירידה ועלייה ברמת ("עליות" ו"דיפלות") בתדרים אחרים.

מיקרופון מדידה
אורז. 1. תגובת תדר של ראש לחץ קול דינמי 25GDN-1L

כל הסטיות הללו בערכי לחץ הקול יכולות להיות הגורם לעיוותי תדר המוכנסים על ידי הרמקול בתוכניות הקול המשוחזרות [1]. לכן יש לקחת בחשבון את תגובת התדרים של הראשים בעת תכנון מערכות אקוסטיות, בחירת רמקולים וסוג העיצוב האקוסטי שלהם, חישוב פילטרים וכו'.

נתונים על תגובת התדר של הדובר המצוינים בתיעוד הטכני (דרכון) ובספרי עיון אינם מוחלטים. לכל רמקול תגובת תדרים משלו.

כיום, במהלך ההתפתחות המהירה של טכנולוגיות דיגיטליות, מדידת תגובת התדר של לחץ הקול של ראש דינמי אינה קשה, גם ללא שימוש בציוד מיוחד. לשם כך יש להצטייד במחשב אישי, מגבר בתדר נמוך לעורר את הראש הנבדק (מערכת שמע מחשב), מיקרופון ותוכנה מתאימה.

בעת מדידת תגובת התדר של רמקול, דרישות מיוחדות מונחות על המיקרופון. הוא חייב להיות בעל טווח תדרים רחב, לא עוד 30 - 18000 הרץ, תגובת תדרים "חלקה" וגדלים קטנים של ממברנות.

למיקרופונים מעבים יש את הפרמטרים האלקטרואקוסטיים הגבוהים ביותר, וזהו היתרון העיקרי שלהם בהשוואה לשאר סוגי המיקרופונים. תגובת התדר של מיקרופון מעבה מאופיינת באחידות שלו. בטווח של עד תהודה ממברנה, חוסר האחידות יכול להיות קטן מאוד; מעל התהודה הוא גדל מעט. בשל חוסר האחידות הנמוך של המאפיינים, מיקרופונים מעבים משמשים כמיקרופונים למדידה. מיקרופונים למדידה מיוצרים לטווח התדרים שבין 20 - 30 הרץ ל-30 - 40 קילו-הרץ עם אי אחידות של 1 dB עד לתדר של 10 קילו-הרץ ולא יותר מ-6 dB מעל 10 קילו-הרץ. מימדי הקפסולה של מיקרופון כזה נלקחים בטווח של 6 - 15 מ"מ, בגלל זה הוא כמעט לא כיווני עד לתדר של 20 - 40 קילו-הרץ. הרגישות שלו אינה עולה על 60 dB [2,3].

קפסולת המיקרופון Panasonic WM61 [4] אידיאלית לשימוש כקפסולת מדידה.

לא מומלץ לחבר את הקפסולה ישירות דרך כניסת המיקרופון של מחשב באמצעות כוח פנטום לצורך פעולתה, בשל הסבירות הגבוהה להפרעות ורעש, רגישות מופחתת, שתשפיע לרעה על איכות המדידות. יש לחבר את המיקרופון לכניסת השמע של לוח האם באמצעות קישור תואם - קדם מגבר מיקרופון.

ביצוע מכשיר כזה במו ידיך (איור 2) אינו קשה כלל. הוא מורכב מקפסולת מיקרופון בקוטר 20 מ"מ, מונחת בתוך צינור באורך 6 ס"מ, מגבר מיקרופון המבוסס על ה-Op-amp OPA2134, המאופיין במאפיינים גבוהים [6], מקור כוח כימי, מתח 9 וולט, סוג "קרונה".

מיקרופון מדידה
א)

מיקרופון מדידה
ב)

ג)
אורז. 2. מיקרופון מדידה: א - מבט כללי; b - מבט מהצד של הקפסולה; c - מבט מצד הפלט הליניארי.

תרשים המעגל החשמלי של מיקרופון המדידה נלקח מהמקור [6]. לאחר כמה שינויים זה נראה כמו באיור. 3. קבל C3 מוחלף בקבל סרט (K-73, K-78 או אחר מומלץ להתקנה במעגלי אותות של התקני שמע). הגדרת מגבר מסתכמת בבחירת LED שתספק ירידת מתח של עד 2 וולט באזורים המצוינים בתרשים המעגל.

מיקרופון מדידה
אורז. 3. דיאגרמת מעגלים חשמליים

המעגל המודפס עשוי לרבד פיברגלס נייר במידות של 55 על 20 מ"מ - איור. 4. עיצוב והדפסה מתבצעים על מחשב אישי באמצעות תוכנת Sprint Layout 6.0.

מיקרופון מדידה
א)

מיקרופון מדידה
ב)
אורז. 4. לוח מעגלים מודפס: a - מבט מצד המסלולים; ב - מיקום חלקים.

כל זה מותקן במארז מתכת - כדי להגן על המעגל - איור. 5.

מיקרופון מדידה
אורז. 5. סידור מרכיבים בתיק

חבר את מיקרופון המדידה לכניסה הליניארית של כרטיס הקול של המחשב באמצעות כבל מסוכך עם שתי ליבות. מגן החוט מחובר בצד אחד - הצד של כרטיס הקול, יש לזה גם השפעה חיובית על דיוק המדידות - איור. 6.

מיקרופון מדידה
אורז. 6. דיאגרמת כבל חיבור

לעיצוב זה מגוון רחב של תדרי הפעלה, רגישות גבוהה יחסית, תגובת תדר שטוחה ו"שומע" צלילים במרחק גדול יותר, בהשוואה למשל למיקרופון MKE-3. ניתן לבצע מדידות כמעט מכל מרחק הנשמע לאוזן האנושית, וזה חשוב כשבודקים לא רק ראש אחד, אלא כל המערכת האקוסטית (מערכות), למשל בחדר או בתוך מכונית. המיקרופון נבדק בהצלחה עם התוכנית Right Mark 6.2.3. מוצג באיור. גרף 1 של תגובת התדר של לחץ הקול של הרמקול 25GDN-1L שנבנה באמצעות תוכנית זו. עבור מדידות, המיקרופון ממוקם על אותו ציר עם הראש במרחק של 300 - 400 מ"מ.

חיבור מכשירי המדידה מתבצע על פי התרשים המוצג באיור. 7. חשוב שפקדי הטון במגבר יהיו במיקום האמצעי, ומצב פיצוי הטון וקישורי התיקון מושבתים. ראש הבדיקה ממוקם הכי רחוק מקירות, רהיטים וחפצים אחרים [7].

מיקרופון מדידה
אורז. 7. סכימה של המכשיר להסרת תגובת התדר של הרמקול

PCB

ספרות

אפרוסי מ. רמקולים ויישומם. - מ., "אנרגיה", 1976.
Sapozhkov M. אלקטרואקוסטיקה. - מ', "תקשורת", 1978.
Sapozhkov M. אלקטרואקוסטיקה. מַדרִיך. - מ', "רדיו ותקשורת", 1989.
dl.dropboxusercontent.com/u/87298597/blog/em06_wm61_a_b_dne.pdf
radiocom.dn.ua/image/data/pdf/OPA2134_BB.pdf
audiogarret.com.ua/viewtopic.php?f=15&t=7866#p135608]
Marchenko V. חידוד ראשים דינמיים ומדידה של מאפייני תדר. - רדיו מס' 2, 2014.

מחבר: V. Marchenko

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

למה דובון מסוכן? 09.05.2006

צעצועי קטיפה יכולים לצבור זיהום אוויר שעלול להיות מסוכן.

המילוי של הצעצועים האלה כמעט זהה לחומרים המשמשים במעבדות כימיות כדי לנקות את האוויר מגזים מזיקים ולאחר מכן לנתח אותם, אומרת קייטלין גורביט ממכללת Chatham בבריטניה. היא ועמיתיה בחנו את הבד החיצוני והריפוד של 11 צעצועים רכים, ובדקו 13 חומרי הדברה ו-7 מעכבי בעירה.

רוב הצעצועים הכילו מגוון רחב של כימיקלים עם הריכוז הגדול ביותר מבחוץ ולא במלית. ייתכן שהצעצועים רוססו במטפים במהלך הייצור, ו"בהפעלה" הם ספגו מזהמים נוספים מהאוויר. תכולת הרעלים בצעצועים המיוצרים באמצעות חומרים ממוחזרים גבוהה במיוחד.

רוב הצעצועים אפילו הכילו שרידים של קוטל החרקים הנאסר זמן רב DDT. ככל הנראה, צעצועים רכים צריכים להישטף באופן קבוע.

עוד חדשות מעניינות:

▪ דוסימטר זוהר זול

▪ מחשב זול במיוחד על כונן הבזק מבית Dell

▪ תאי גזע ממבחנה

▪ סמארטפון וארוחת בוקר עם מעכבי בעירה

▪ אספלט עם ננו-צינורות

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק מהאתר חשמלאי בבית. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת קרל לינאוס. ביוגרפיה של מדען

▪ מאמר איזה עץ מחזיק בשיא הגיל? תשובה מפורטת

▪ כתבה מפעיל (מפעיל עגורן) של עגורן זרוע מתנייע. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה