Измерительные микрофоны и оборудование / 18 товаров

Микрофон измерительный

Измерительная техника

Главная Радиолюбителю Измерительная техника

Одним из важнейших параметров динамика является его частотная характеристика — зависимости уровня звукового давления в децибелах от частоты при неизменном уровне подводимого электрического сигнала.

Чем шире рабочий диапазон частот головки или громкоговорителя и чем меньше разница в уровнях звукового давления на различных участках этого диапазона, тем лучше этот электроакустический преобразователь.

Наглядное представление о частотной характеристике дает графическое изображение (рис. 1). Как видно из этого рисунка наблюдается уменьшение уровня звукового давления на нижних и верхних частотах диапазона, а также снижение и увеличение уровня («подъемы» и «провалы») на других частотах.

Рис. 1. АЧХ звукового давления головки динамической 25ГДН-1Л

Все эти отклонения значений звуковых давлений могут быть причиной вносимых громкоговорителем частотных искажений воспроизводимых звуковых программ [1]. Поэтому обязательно учитывается АЧХ головок при проектировании акустических систем, выборе динамиков и типа их акустического оформлении, расчете фильтров и т. п.

Данные о частотной характеристике динамика, заявленные в технической документации (паспорте) и справочниках не являются безусловными. Каждый динамик имеет свою индивидуальную частотную характеристику.

В настоящее время, время стремительного развития цифровых технологий, измерять АЧХ звукового давления головки динамической не представляет трудности, даже без применения специального оборудования. Для этого необходимо иметь персональный компьютер, усилитель НЧ для возбуждения испытуемой головки (компьютерную аудиосистему), микрофон и соответствующее программное обеспечение.

При измерениях АЧХ громкоговорителя особые требования предъявляются к микрофону. Он дожжен иметь широкий частотный диапазон, не уже 30 – 18000 Гц, «гладкую» АЧХ, небольшие размеры мембраны.

Самые высокие электроакустические параметры имеют конденсаторные микрофоны, и в этом их основное преимущество по сравнению с другими разновидностями микрофонов. Частотная характеристика конденсаторного микрофона отличается своей равномерностью. В диапазоне до резонанса мембраны неравномерность может быть очень малой, выше резонанса она несколько увеличивается. Вследствие малой неравномерности характеристики конденсаторные микрофоны используют как измерительные. Измерительные микрофоны изготовляют на диапазон частот от 20 – 30 Гц до 30 – 40 кГц с неравномерностью 1 дБ до частоты 10 кГц и не более 6 дБ свыше 10 кГц. Размеры капсюля такого микрофона берут в приделах 6 – 15 мм, из-за этого он практически ненаправлен до частоты 20 – 40 кГц. Чувствительность его не превышает – 60 дБ [2,3].

Микрофонный капсюль Panasonic WM61 [4] идеально подходит для использования его, в качестве измерительного.

Подключать капсюль напрямую через микрофонный вход ПК, используя, для его работы фантомное питание, не советуется, из-за большой вероятности наводок и шумов, пониженной чувствительности, что негативно скажется на качестве измерений. Микрофон должен подключаться к аудиовходу материнской платы, применяя через согласующее звено – микрофонный предварительный усилитель.

Изготовить своими руками такое устройство (рис. 2) совсем не сложно. Оно состоит из, помещенного в трубку, длиной 20 см, микрофонного капсюля диаметром 6 мм, микрофонного усилителя на ОУ ОРА2134, отличающимся высокими характеристиками [6], химического источника питания, напряжением 9 вольт, типа «Крона».

а

б

в

Рис. 2. Микрофон измерительный: а – общий вид; б – вид со стороны капсюля; в – вид со стороны линейного выхода.

Схема электрическая принципиальная измерительного микрофона взята из источника [6]. После некоторых изменений имеет вид, представленный на рис. 3. Конденсатор С3 заменен пленочным (К-73, К-78 или другой, рекомендованный для установки в сигнальные цепи звуковых устройств). Налаживание усилителя сводится к подборке светодиода, который обеспечивал бы спад напряжения до 2 вольт на участках указанных в схеме на схеме.

Рис. 3. Схема электрическая принципиальная

Печатная плата изготавливается из фольгированного стеклотекстолита размерами 55 х 20 мм — рис. 4. Проектирование и печать выполняется на ПК с использование программы Sprint Layout 6.0.

а

б

Рис. 4. Печатная плата: а – вид со стороны дорожек; б — размещения деталей.

Все это монтируется в металлический корпус — для экранирования схемы — рис. 5.

Рис. 5. Расположение элементов в корпусе

Подключают измерительный микрофон к линейному входу звуковой карты ПК через экранированный кабель с двумя жилами. Экран провода подключается с одной стороны – стороны звуковой карты, это также положительно сказывается на точности измерений – рис. 6.

Рис. 6. Схема соединительного шнура

Данная конструкция имеет широкий диапазон рабочих частот, относительно высокую чувствительность, ровную АЧХ, «слышит» звуки на большем расстоянии, по сравнению, например, с микрофоном МКЭ-3. Замеры можно производить почти с любой, слышимой ухом человека, дистанции, а это важно при тестировании не только одной головки, а всей акустической системы (систем), например в помещении или салоне автомобиля. Микрофон успешно испробован с программой Right Mark 6.2.3. Представленный на рис. 1 график АЧХ звукового давления динамика 25ГДН-1Л построенный с помощью этой программы. Для измерений, микрофон располагают на одной оси с головкой на расстоянии 300 – 400 мм. Подключение измерительных устройств выполняют по схеме, показанной на рис. 7. Важно, что бы в усилителе регуляторы тембра были в среднем положении, а режим тонокомпенсации и корректирующие звенья отключены. Испытуемая головка размещается наиболее удаленно от стен, мебели и других предметов [7].

Рис. 7. Схема устройства для снятия АЧХ динамика

Печтную плату можно скачать здесь

Литература

1. Эфрусси М. Громкоговорители и их применение. – М., «Энергия», 1976.
2. Сапожков М. Электроакустика. – М., «Связь», 1978.
3. Сапожков М. Электроакустика. Справочник. – М., «Радио и Связь», 1989.
4. https://dl.dropboxusercontent.com/u/87298597/blog/em06_wm61_a_b_dne.pdf
5. https://radiocom.dn.ua/image/data/pdf/OPA2134_BB.pdf
6. https://audiogarret.com.ua/viewtopic.php?f=15&t=7866#p135608]
7. Марченко В. Доработка динамических головок и измерение из частотных характеристик. – Радио № 2, 2014.

Автор: В. Марченко, г. Умань, Украина

Дата публикации: 19.02.2015

Мнения читателей

• Денис / 17.04.2020 — 15:52 https://www.chipdip.ru/product/hmo1003a вот такого
• Денис / 17.04.2020 — 15:51 Скажите пожалуйста а подойдет ли для такого капсюля? И не совсем понял для чего здесь стабилитрон?
• Иван / 09.04.2019 — 15:48 Автор, У тебя на печатке ОУ повернут в одну сторону а на картинке с собраным изделием в другую. Как у тебя все работает?..
• Автор / 14.11.2018 — 11:34 Ошибка на плате.
• Владимир / 11.03.2018 — 23:14 На схеме конденцатор С1 шунтирует 3й вывод микросхемы на корпус. На печатке С1 шунтирует светодиод. Где ошибка? Вероятнее всего на печатке,хотя работает и так.
• Леонид / 03.11.2017 — 21:44 Сделал модель этой схемы в Мультисиме 14, то же самое показывает, значит все нормально должно быть
• Леонид / 03.11.2017 — 21:10 Здравствуйте, собрал данную схему, на контрольных точках ровно 2 В. К к компьютеру еще не подключал. Микрофон также не подключен. Дело вот в чем: На выходе до конденсатора 2 В постоянного напряжения. После конденсатора все по нулям (ну тут понятно). Должно ли быть 2 Вольта постоянки до конденсатора?
• Автор / 08.07.2015 — 10:50 Снизить усиление можно уменьшением номинала резистора R5 (100 кОм). К примеру, при применении резистора номиналом 5…10 кОм допускается подключение устройства к компьютеру через микрофонный вход.
• Максим / 08.07.2015 — 00:34 Спасибо! Получилось! Еще одна проблема, уровень усиления слишком большой, на самой минимальной громкости микрофона в настройках уровень в спектрлабе зашкаливает, подскажите как можно согласовать уровень усиления
• Автор / 07.07.2015 — 12:19 Подключите микрофон к аудиоусторойству и послушайте свой голос. Если искажений не слышите, то микрофон работает нормально. подключать необходимо к линейному входу. При подключении через микрофонный вход необходимо изменить коэффициент усиления в микрофонном усилителе в сторону его уменьшения.
• Максим / 07.07.2015 — 11:31 Подскажите, собрал устройство согласно схеме, записываю свой голос и при воспроизведении слышу его с сильными искажениями. В чем может быть проблема?
• Автор / 13.06.2015 — 23:03 Бортовая сеть автомобиля в составляет 12 вольт (полностью заряженная аккумуляторная батарея имеет 12,8 В). При работающем двигателе — 14,1 В. Схема питается, как Вы заметили, от 9 вольтовой батареи. Если включить через интегральный стабилизатор 7809 то можно. Хотя операционный усилитель, согласно документации, должен работать при напряжении от 5 до 36 вольт. При подключении к 12 вольтовой батареи нужно проверить напряжение на указанных на схеме участках. Оно должно составлять 2 вольта. Стабилитрон следует заменить на 14 вольт или выпрямительный диод, либо вообще исключить. И еще, схема экранирована вместе с элементами питания. Если применить выносное питание, не исключено возникновение наводок и помех, что негативно скажется на результатах измерений.
• Максим / 13.06.2015 — 12:40 Вот с этой схемой я могу использовать вместо батарейки питание от бортовой сети автомобиля.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Эргономика

USB микрофон USB RTA Meter (Pro Edition) имеет корпус из анодированного алюминия, содержащего в себе высокочувствительный всенаправленный электретный микрофонный капсюль, усилитель низкой частоты и блок АЦП с USB портом для передачи данных. Вокруг микрофонного капсюля в корпусе прибора имеются специальные насечки для получения более ровной характеристики направленности. Акустически-правильная конструкция прибора позволяет получить на выходе сигнал максимально приближенный к исходному. При необходимости микрофон можно установить на стойку.

Функции

• Измерение характеристик домашних, автомобильных или концертных акустических систем на всем слышимом диапазоне
• Настройка акустических систем
• Определение и настройка частот среза кроссоверов и фильтров усилителей
• Точное согласование компонентов акустических систем между собой
• Подготовка и проведение автозвуковых соревнованиям по качеству звучания(SQ)
• Спектральный анализ сигнала – получение АЧХ
• Количественная оценка неравномерности АЧХ
• Измерение коэффициента гармонических искажений
• Получение и анализ формы сигнала

Питание

Некоторые микрофоны могут относиться к категории «фантомных», когда необходимый ток поступает по кабелю, который соединяет сам агрегат с принимающей установкой. Этот вариант избавляет пользователя от необходимости самостоятельно контролировать уровень заряда аккумулятора. Свобода движения напрямую зависит от длины сетевого кабеля. Наибольшим спросом пользуются изделия с качественным аккумулятором. Но нужно помнить о регулярной подзарядке. Мастер может изготовить измерительный микрофон для анализа АЧХ, который будет работать сразу от двух источников питания. Это самое выгодное и многофункциональное решение.

Смотреть галерею

Направленность

Этот параметр отображает чувствительность изделия к основному месту расположения звука. Сегодня каждый мастер может соорудить своими руками измерительный микрофон, который будет подходить под определенную направленность:

• Суперкардиоидная. Звук воспринимается довольно узко, частично улавливается шум, который доносится с задней стороны установки.
• Кардиоидная. Микрофон воспринимает только те звуки, которые идут спереди. Гиперкардиоидная. «Задняя» зона преобладает над всеми остальными.
• Восьмерка. Изделие одинаково хорошо воспринимает звук, доносящийся спереди и сзади.

Самодельный измерительный микрофон может быть всенаправленным. Такие изделия прекрасно воспринимают звук с любой точки. Усовершенствованные модели могут оснащаться универсальным переключателем, который позволяет регулировать необходимые параметры.

Смотреть галерею

Классическая схема

Если заранее подготовить все необходимые инструменты и материалы, тогда в домашних условиях можно будет соорудить самодельный измерительный микрофон из WM60. Чтобы не допустить самых распространенных ошибок, нужно заранее ознакомиться с элементарной схемой. Напряжение на капсюль подается через мощный резистор сопротивлением 15k. Параллельно в агрегат включен керамический конденсатор, которые самостоятельно устраняет высокочастотные помехи и наводки. После этого сигнал поступает на первый каскад усилителя.

Смотреть галерею

Характеристики

Измерительные микрофоны отличаются своим уровнем чувствительности. Может измеряться в децибелах, а также милливольтах на паскаль. Мастер обязательно должен учитывать номинальное сопротивление агрегата переменному току. Именно от этого параметра зависит совместимость микрофона с имеющимся оборудованием, к которому он подключается. Импеданс особенно важен в профессиональной среде. Если же изделие функционирует в паре со смартфоном, компьютером или ноутбуком, то номинальное напряжение — не столь важный параметр.

Смотреть галерею

Комплект поставки

• USB микрофон
• Соединительный кабель USB для подключения к ПК
• Программное обеспечение Spl-Lab Measuring Center для Windows
• Audio-CD диск с настроечными треками (синусы, свип-тоны, шум)

• Компания Spl-Lab предоставляет гарантию на все проданное оборудования сроком 12 месяцев с момента приобретения. Гарантия предусматривает ремонт оборудования в сервисном центре за счет производителя или замену на аналогичное оборудование.
• Гарантия распространяется на дефекты, возникшие по вине производителя, и не покрывает механические повреждения или нарушение условий использования и хранения.
• Действие гарантии прекращается в случае ремонта либо попыток ремонта оборудования лицами / организациями, не авторизованными компанией Spl-Lab.
• Гарантия не покрывает возможного ущерба, потери прибыли, утраты данных и иных прямых или косвенных потерь, связанных с неисправностью оборудования.
• Гарантийное обслуживание продукции приобретенной через третью сторону (дистрибьютора), осуществляется через третью сторону.
• Решение о произведении гарантийного ремонта или замены, принимается на основании технической экспертизы, осуществляемой в сервисном центре Spl-Lab.

Next-LCD

Next-LCD является полностью универсальным и автономным измерительным прибором. Все измеряемые характеристики…

Next-Lab RTA Microphone

Микрофон предназначен для измерения Амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и коэффициента гармонических…

Оснащение

Измерительный микрофон можно укомплектовать ресивером, который отлично совмещается с различной аудиотехникой. Многие мастера предпочитают использовать трансмиттер, который идеально подходит для компактных агрегатов с беспроводным питанием. Это отличный вариант для профессионалов, так как существенно упрощаются многие рабочие нюансы. Можно также соорудить держатель для стойки или штатива. Такой подход понравится тем, кто работает в инструментальной и вокальной отрасли. Изделие также пригодится в концертной деятельности.

Смотреть галерею