Struktura

Mikrofony

Elektroakustické měniče, které převádějí změny akustického tlaku [Pa] na střídavé elektrické napětí. Podle konstrukčního provedení se dělí:

ELEKRODYNAMICKÝ CÍVKOVÝ

Tento mikrofon se skládá z magnetického obvodu trvalého magnetu, v jehož kruhové vzduchové mezeře mezi pólovými nástavci a trnem je umístěna kmitací cívka, spojená s lehkou a na okrajích zvlněnou membránou; membrána kmitá při dopadu zvukových vln pístovým pohybem. Citlivost těchto mikrofonů bývá asi 1 až 2 mV/Pa, výstupní impedance 200 Ω. Typicky má vlastnosti mikrofonu tlakového.

ELEKTRODYNAMICKÝ PÁSKOVÝ

Hliníkový příčně zvlněný pásek tloušťky 1 až 2 μm, dlouhý několik desítek milimetrů a široký kolem 2 mm, má funkci membrány a zároveň vodiče, ve kterém se indukuje napětí; citlivost je ~ 0,5 mV/Pa (malá), kmitočtová charakteristika je velmi vyrovnaná; malá impedance pásku se připojuje přes mikrofonní transformátor (umístěný přímo v mikrofonu), který upravuje výstupní impedanci na asi 200 Ω.

KONDENZÁTOROVÝ (ELEKTROSTATICKÝ)

rozechvíváním membrány se mění vzdálenost desek kondenzátoru, a tím také jeho kapacita (30–150 pF); je-li v obvodu spolu s polarizačním napětím (20–300 V) zapojen velký odpor (10–1000 MΩ), nestačí se elektrický náboj vyrovnat, tudíž se na kondenzátoru mění napětí, které se přes vazební kondenzátor přivádí k dalšímu zpracování. Tyto mikrofony se vyrábějí jako tlakové nebo rychlostní, pro profesionální použití i pro měřicí účely. Lze u nich dosáhnout zvlnění frekvenční charakteristiky jen ± 0,5 dB v pásmu 5 až 30000 Hz.

ELEKTRETOVÝ

Elektrostatický mikrofon s parametry blízkými kondenzátorovému, ale nepotřebuje vnější zdroj. Elektret je keramický materiál, který se polarizuje v elektrostatickém poli. Polarizace se uchovává cca 5 roků. Mají výhodný poměr kvalita/cena, používají se v mobilních telefonech, noteboocích, přenosných mikrofonech.

UHLÍKOVÝ

Je založen na změně přechodového odporu mezi jednotlivými zrnky uhlíkového prachu, která jsou více či méně stlačována (dříve hojně užívané telefonní sluchátko).

Nejpoužívanější mikrofon je elektrodynamický, v provedení cívkový nebo páskový.

Základní vlastnosti:

  • citlivost mikrofonu [mV/Pa] – je dána poměrem výstupního napětí k akustickému tlaku, který toto napětí vybudil v místě akustického vstupu mikrofonu. Udává se při určitém kmitočtu (obvykle 1 kHz) a při kolmém dopadu zvukové vlny.
  • frekvenční charakteristika – závislost citlivosti mikrofonu na kmitočtu.

obrazek

 Obr. 1: Frekvenční charakteristika mikrofonu

  • vnitřní (výstupní) impedance mikrofonu – poměr výstupního napětí mikrofonu naprázdno k výstupnímu proudu nakrátko, je podstatná pro správné připojení mikrofonu k zesilovači.

obrazek

Obr. 2: Měření výstupní impedance mikrofonu

  • směrová charakteristika – závislost citlivosti mikrofonu na směru, ze kterého zvuk přichází. Základní typy směrových charakteristik jsou:

    • kulová – všesměrová (v rovině kruhová)

    • osmičková

    • kardioidní

    • ostře směrovaná

Zdroje

  • BARTONĚK, Josef. Základy audio a video techniky. Interní skriptum, VOŠ a SPŠE Olomouc. 2012

Obrázky

  • Obr. 1 - Obr. 9: Archiv autora

 

Doplňující učivo

MIKROFONY

(vhodné i pro ZŠ)

obrazek

Obr. 3: Elektrodynamický mikrofon

obrazek

Obr. 4: Elektrodynamický páskový mikrofon

obrazek

Obr. 5: Kondenzátorový mikrofon

 

Praktická ukázka

MIKROFONY-ukázky

(vhodné i pro ZŠ)

obrazek

Obr. 6: Elektretový mikrofon

obrazek

Obr. 7: Uhlíkový mikrofon

Čti také

Charakteristiky mikrofonů

 

obrazek

Obr. 8: Směrové charakteristiky mikrofonů

 

obrazek

Obr. 9: Amplitudová kmitočtová charakteristika mikrofonu

Logolink