Классификация микрофонов.
Микрофоном называют преобразователь акустических колебаний в электрические. Микрофоны классифицируют по принципам электромеханического преобразования, приема звука и др.
По принципу электромеханического преобразования микрофоны бывают электродинамические, электростатические, электромагнитные и релейные. Электродинамические по конструкции подвижной системы делятся на катушечные и ленточные. Электростатические делятся на конденсаторные, в том числе электретные и пьезоэлектрические микрофоны.
Классификация микрофонов по принципу приема звуков
По принципу приема звука микрофоны подразделяют на приемники давления, приемники градиента давления и комбинированные приемники. В приемниках звукового давления звуковоспринимающий элемент например, диафрагма открыт для воздействия звуковых волн только с одной стороны. В области низких частот, когда длина звуковых волн больше размеров микрофона, микрофон не искажает звукового поля, не влияет на распространение звуковых волн, звуковые волны огибают его. Для этого случая действующая на диафрагму результирующая сила
где звуковое давление в точке расположения микрофона до его внесения, площадь поверхности диафрагмы.
С увеличением частоты, когда размеры микрофона становятся больше длины звуковой волны, наличие микрофона в звуковом поле приводит к его деформации. Микрофон становится преградой, от которой звуковые волны частично отражаются, а частично огибают его. Это приводит к изменению звукового давления, а следовательно, и действующей силы. Изменение силы учитывают введением коэффициента дифракции. Коэффициент зависит от соотношения между размерами микрофона и длиной звуковой волны, формы микрофона. При приеме звуковых волн в области высоких частот с направления рабочей оси. При приеме звуковых волн с задней стороны микрофона из-за явлений дифракции и отражения результирующая сила, действующая на диафрагму, будет уменьшаться.
Звуковоспринимающий элемент в приемниках градиента давления открыт для воздействия звуковых волн с двух сторон. Для таких микрофонов сила, вызывающая колебания диафрагмы площадью, равна разности сил, действующих с фронтальной и тыльной сторон диафрагмы.
Расположение микрофона
При расположении микрофона в поле плоской звуковой волны источник звука находится на расстоянии более 1 м от микрофона амплитуды звуковых давлений можно считать одинаковыми. В этом случае разность сил где фазовый сдвиг между направлениями сил.
При расположении микрофона в поле сферической звуковой волны, так как в сферической волне звуковое давление изменяется обратно пропорционально расстоянию от источника звука. Это приводит к увеличению разностной силы, действующей на микрофон, особенно в области низких частот.
Комбинированные приемники звука представляют собой сочетание двух микрофонов, расположенных в непосредственной близости друг от друга. Существуют электрически и акустически комбинированные приемники. Электрически комбинированные приемники состоят из двух самостоятельных микрофонов, расположенных близко друг от друга и соединенных между собой электрически. Акустически комбинированные приемники выполняют так, чтобы звуковоспринимающий элемент микрофона был открыт для воздействия звуковых волн полностью с одной стороны и частично с другой. Такой приемник является сочетанием микрофонов давления и градиента давления. Сила, вызывающая колебания диафрагмы, состоит из двух составляющих, одна из них не зависит от угла приема приемник давления, вторая изменяется пропорционально приемник градиента давления. В комбинированных приемниках, также, как и в приемниках градиента давления, в поле сферической волны увеличивается результирующая сила в области низких частот.
