Что такое капсюли микрофонные измерительные конденсаторные?


Поверку и калибровку профессиональных микрофонов выполняют с применением специальных деталей — микрофонных измерительных конденсаторных капсюль. Также капсюли установлены в сами микрофоны и определяют их принцип работы. Эти приспособления преобразуют звуковое давление в электрический ток благодаря тонкой мембране. В статье мы понятными словами расскажем об устройстве и принципе работы микрофонного капсюля.

Устройство

Упрощенная схема конденсаторного микрофона представляет собой токопроводящую мембрану, закрепленную над металлической пластиной. Эта пара деталей уже называется «капсюлем» и определяет принцип работы микрофона.

Кроме жестко зафиксированного электрода и мембраны микрофонные капсюли состоят из таких элементов:

  • корпус;
  • изолятор;
  • щель для выравнивания атмосферного давления.

В металлическом корпусе находится изолятор, к которому прикреплен электрод и мембраны. Такое расположение элементов создает внутри корпуса замкнутую полость, которая связана с внешней средой щелью для выравнивания атмосферного давления.

Между мембраной и электродом не должен проходить электрический ток. Поэтому они изолированы. В целом конструкция представляет собой обкладки конденсатора.

Принцип работы

Когда в конденсаторный микрофон поступает звук, он переводит вибрацию мембраны в переменный ток. Чем громче звук, тем выше напряжение.

Когда кто-то говорит, поет или иным образом направляет звук на мембрану, она прогибается. Из-за этого меняется электроемкость капсюли. К электроду подается постоянный ток. Когда емкость меняется, постоянный ток на обкладках конденсатора становится переменным. Вибрация мембраны становится переменным током. Чем выше звуковое давление, тем больше сила тока.

Обратите внимание! Капсюли применяют в паре с предусилителем, к которому подключают измерительные приборы. Он подает на капсюль напряжение поляризации, а также согласовывает высокий импеданс конденсаторного капсюля с низкоимпедансным входом измерительных устройств.

Одинарные и двойные мембраны — почему важны их размеры?

Чтобы конденсаторный микрофон мог функционировать с кардиоидной и круговой диаграммами направленности, используют одну мембрану. Если важно, чтобы он работал со всеми видами диаграмм направленности, применяют двойные мембраны.

Во время сборки мембраны заводы-изготовители уделяют пристальное внимание каждому шагу. Размеры компонентов подбирают так, как будто изготавливают часовой механизм, потому что толщина мембраны влияет на время задержки. Чем меньше задержка, тем качественнее и дороже микрофон.

Условия эксплуатации

Конденсаторные микрофонные капсюли разрешается использовать в обогреваемых помещениях с температурой воздуха выше +10*С. Их можно применять во влажной среде: даже если она составляет ~90%, капсюль будет работать правильно.

Важно. Для корректного использования капсюль нужно добиться напряжения поляризации в 200 В. Напряжение подают от сети или другого внешнего источника питания только через предусилитель.

Нормативные документы

Стандарты применения и поверки микрофонных капсюль — это ГОСТ Р МЭК 61094-2-2001 и ГОСТ 8.038-94. Первый документ описывает градуировку микрофонов по давлению с использованием метода взаимности, второй — это утвержденная государством поверочная схема для микрофонов.