Elektretiniai mikrofonai: kas tai yra ir kaip prijungti?

Elektretiniai mikrofonai buvo vieni pirmųjų – jie buvo sukurti 1928 m. ir iki šių dienų išlieka svarbiausiais elektretiniais instrumentais. Tačiau jei anksčiau buvo naudojami vaškiniai termoelektretai, tai šiandien technologijos gerokai pažengusios į priekį.

Pakalbėkime apie tokių mikrofonų ypatybes ir jų išskirtines savybes.

Elektretiniai mikrofonai laikomi kondensatorių įtaisų potipiu. Vizualiai jie primena nedidelį kondensatorių ir atitinka visus šiuolaikinius membraniniams įrenginiams keliamus reikalavimus. Paprastai pagamintas iš poliarizuotos plėvelės, padengtos ploniausiu metalo sluoksniu. Tokia danga yra vienas iš kondensatoriaus paviršių, o antroji atrodo kaip vientisa tanki plokštė: garso slėgis veikia banguojančią diafragmą ir taip keičia paties kondensatoriaus talpos charakteristikas.

Kaip ir bet kuris kitas įrenginys, elektretinis mikrofonas turi savų privalumų ir trūkumų.

Šios technikos pranašumai apima keletą veiksnių:

• turi mažą kainą, dėl kurios tokie mikrofonai yra laikomi vienais ekonomiškiausių šiuolaikinėje rinkoje;
• gali būti naudojami kaip konferencijų įrenginiai, taip pat montuojami buitiniuose mikrofonuose, asmeniniuose kompiuteriuose, vaizdo kamerose, taip pat domofonuose, pasiklausymo aparatuose ir mobiliuosiuose telefonuose;
• modernesni modeliai rado savo pritaikymą garso kokybės matuoklių gamyboje, taip pat vokalo įrangoje;
• vartotojams prieinami tiek gaminiai su XLR tipo jungtimis, tiek įrenginiai su 3,5 mm lizdu ir laidų gnybtais.

Kaip ir daugelis kitų kondensatoriaus tipo įrenginių, elektretinė technika pasižymi padidintu jautrumu ir ilgalaikiu stabilumu. Tokie gaminiai yra labai atsparūs pažeidimams, smūgiams ir vandeniui.

Tačiau tai neapsiėjo be trūkumų. Modelių trūkumai yra kai kurios jų savybės:

• jie negali būti naudojami jokiems dideliems, rimtiems projektams, nes didžioji dauguma garso inžinierių mano, kad tokie mikrofonai yra prasčiausias iš siūlomų variantų;
• Kaip ir tipiniams kondensatoriniams mikrofonams, elektretams reikalingas papildomas maitinimo šaltinis – nors šiuo atveju pakaks tik 1 V.

Dėl kompaktiško dydžio ir didelio atsparumo vandeniui juos galima montuoti beveik bet kur. Kartu su miniatiūrinėmis kameromis jie idealiai tinka probleminėms ir sunkiai pasiekiamoms vietoms stebėti.

Pastaraisiais metais vartotojų mikrofonuose vis dažniau montuojami elektretiniai kondensatoriai. Jie turi gana platų atkuriamų dažnių diapazoną – nuo ​​3 iki 20 000 Hz. Šio tipo mikrofonai duoda ryškų elektrinį signalą, kurio parametrai yra 2 kartus didesni nei tradicinio anglies prietaiso.

Šiuolaikinė radijo pramonė siūlo vartotojams kelių tipų elektretinius mikrofonus.

MKE-82 ir MKE-01 – pagal savo matmenis yra identiški anglies modeliams.

MK-59 ir jų analogai - juos leidžiama montuoti į paprasčiausią telefono aparatą, jo nekeičiant. Elektretiniai mikrofonai yra daug pigesni nei standartiniai kondensaciniai mikrofonai, todėl radijo mėgėjai jiems teikia pirmenybę. Rusijos gamintojai taip pat pradėjo gaminti didelį elektretinių mikrofonų asortimentą, tarp kurių labiausiai paplitę yra modelis MKE-2... Tai vienpusis krypties įrenginys, skirtas naudoti pirmosios kategorijos magnetofonuose su ritėmis.

Šie mikrofonai dažniausiai gaminami plastikiniame dėkle. Tvirtinimui priekiniame skydelyje yra flanšas, tokie įtaisai neleidžia stipriai drebėti ir smūgiuoti.

Vartotojams dažnai kyla klausimas, kuris mikrofonas (elektretinis ar tradicinis kondensatorius) yra geresnis. Optimalaus modelio pasirinkimas priklauso nuo kiekvienos konkrečios situacijos, atsižvelgiant į būsimo įrangos naudojimo specifiką ir pirkėjo finansinius suvaržymus. Elektretinis mikrofonas yra daug pigesnis nei kondensacinis mikrofonas, o pastarieji yra daug geresnės kokybės.

Jei mes kalbame apie veikimo principą, tada abiejuose mikrofonuose jis yra vienodas, tai yra, įkrauto kondensatoriaus viduje, esant menkiausiam vienos ar kelių plokščių virpesiams, atsiranda įtampa. Vienintelis skirtumas yra tas, kad standartiniame kondensatoriniame mikrofone reikiamą įkrovimą palaiko nuolatinė poliarizacinė įtampa, kuri tiekiama į įrenginį.

Elektretiniame įrenginyje yra specialios medžiagos sluoksnis, kuris yra savotiškas nuolatinio magneto analogas. Jis sukuria lauką be jokio išorinio maitinimo – taigi įtampa, kuri tiekiama į elektretinį mikrofoną, skirta ne kondensatoriui įkrauti, o vieno tranzistoriaus stiprintuvo galiai palaikyti.

Nors klasikinės kondensatorių baterijos priklauso brangios profesionalios įrangos su pervertintais veikimo parametrais ir žemųjų dažnių filtru kategorijai. Jie netgi dažnai naudojami akustiniams matavimams. Kondensatorių įrangos jautrumo parametrai yra daug mažesni nei elektretinės įrangos, todėl jiems tikrai reikia papildomo garso stiprintuvo su sudėtingu įtampos tiekimo mechanizmu.

Jei planuojate naudoti mikrofoną profesionalioje srityje, pavyzdžiui, įrašyti dainą ar muzikos instrumentų garsą, geriau teikti pirmenybę klasikiniams talpiniams gaminiams. Nors mėgėjiškam naudojimui draugų ir giminaičių rate užteks elektretinių instaliacijų, o ne dinamiškų - jie idealiai veikia kaip konferencijos mikrofonas ir kompiuterio mikrofonas, nors gali būti paviršutiniški arba susieti.

Norint suprasti, kas yra elektretinio mikrofono įtaisas ir veikimo mechanizmas, pirmiausia reikia išsiaiškinti, kas yra elektretas.

Elektretas yra speciali medžiaga, kuri turi savybę ilgą laiką būti poliarizuotoje būsenoje.

Elektretiniame mikrofone yra keli kondensatoriai, kuriuose tam tikra plokštumos dalis pagaminta iš plėvelės su elektrodu, ši plėvelė užtraukiama ant žiedo, po to veikiama įkrautų dalelių. Elektrinės dalelės prasiskverbia į plėvelę iki nereikšmingo gylio – dėl to šalia jos esančioje zonoje susidaro krūvis, kuris gali veikti gana ilgai.

Nedideliu atstumu dedamas kitas elektrodas, kuris yra miniatiūrinis metalinis cilindras, jo plokščia dalis pasisuka į plėvelę. Polietileno membranos medžiaga sukuria tam tikrus garso virpesius, kurie vėliau perduodami elektrodams – ir dėl to susidaro srovė. Jo stiprumas yra nereikšmingas, nes išėjimo varža yra padidinta. Šiuo atžvilgiu taip pat sunku perduoti akustinį signalą. Kad silpna srovė ir padidintas pasipriešinimas būtų suderinti tarpusavyje, įrenginyje yra sumontuota speciali kaskada, kuri yra vienpolio tranzistoriaus forma ir yra mažoje mikrofono korpuse esančioje kapsulėje.

Elektretinio mikrofono veikimas pagrįstas skirtingų tipų medžiagų gebėjimu keisti paviršiaus krūvį veikiant garso bangai, tuo tarpu visos naudojamos medžiagos turi turėti padidintą dielektrinę konstantą.

Kadangi elektretiniai mikrofonai turi gana didelę išėjimo varžą, juos be problemų galima prijungti prie imtuvų, taip pat ir stiprintuvų su padidinta įėjimo varža. Norėdami patikrinti stiprintuvo veikimą, tereikia prie jo prijungti multimetrą ir pažiūrėti į gautą vertę. Jei atlikus visus matavimus įrangos veikimo parametras atitiks 2-3 vienetus, tuomet stiprintuvą galima saugiai naudoti su elektretine technologija. Beveik visi elektretinių mikrofonų modeliai paprastai turi išankstinį stiprintuvą, kuris vadinamas „impedanso keitikliu“ arba „impedanso suderintuvu“. Jis yra prijungtas prie importuoto siųstuvo-imtuvo ir mini radijo vamzdžių, kurių įėjimo varža yra apie 1 omas, o išėjimo varža yra didelė.

Apskritai sujungimo schema yra tokia.

Kad įrenginys veiktų normaliai, svarbu tinkamai maitinti įrenginį. Trijų įėjimų įrenginiui būdingas neigiamas ryšys su korpusu, tokiu atveju maitinimas tiekiamas per teigiamą įvestį. Tada per atskyrimo kondensatorių, iš kurio lygiagrečiai jungiamasi į galios stiprintuvo įvestį.

Dviejų išėjimų modelis tiekiamas per ribojantį rezistorių, taip pat į teigiamą įvestį. Išėjimo signalas taip pat pašalinamas. Be to, principas yra tas pats - signalas patenka į blokuojantį kondensatorių, o tada į galios stiprintuvą.

Kaip prijungti elektretinį mikrofoną, žr.