Звук от твердых поверхностей: активная масса

1.Контактный микрофон. 2.Вибрйрующая поверх­ность.

3. Масса магнита увели­ чивает инерцию датчика. Масса и инерционные свойства регулируются для восприимчивости низких частот. Для пластин

реверберации датчик может быть закреплен на специальном кронштейне 4.

Для восприятия звука под водой самым простым способом будет помещение обычного (с водонепро­ницаемой оболочкой) микрофона в защитный рези­новый чехол. Это будет означать для звука прохож­дение барьера между водяной и воздушной средой, что несомненно вызовет нарушение акустического импеданса и приведет к существенной потери чувствительности и значительным искажениям сигнала.

92 Микрофоны

Миниатюрный гидрофон

Идеальный подводный

микрофон, 9.5 мм в диаметре. Оболочка из резинового компаунда одета непосредственно на пьезоэлектрическую кера­ мику. Это обеспечивает прекрасное восприятие звука под водой и

частотное реагирование в диапазонах, намного

превышающих предел

слышимости человека. Это свойство используется для научного анализа звуков подводного мира. С помощью специальной

аппаратуры эти звуки воспроизводятся с замед­ ленными скоростями. Частотное реагирование таких систем достаточно ровное для нормальных аудиочастот и при направлениях под прямым углом к оси микрофона, но при направлениях под' другими углами возникает некоторое подавление частотного диапазона.

Гораздо лучше, если датчик будет изолирован от воды при помощи только одной хлоропреновой резины, обеспечивающей совпадение импеданса. Такой миниатюрный гидрофон имеет частотный диапазон от 0.1 Гц до 100 кГц и выше, что более чем удовлетворительно с точки зрения человеческого слуха, однако не с позиции хорошей слышимости китов или дельфинов. Осуществляя запись и прослушивание на различных скоростях магнитофона или пользуясь гармонайзером для изменения частотных

характеристик вне зависимости от времени, можно позволить воспроизвести обширную гамму подводных звуковых диапазонов для осуществления научного рода контактов.

НАПРАВЛЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (А) И (В) СТЕРЕОПАРЫ

В технике стереозвучания большая роль отводится позициям микрофонов в совмещенной паре (см. Раздел . 3). При разнесении в пространстве, микрофоны А (левый) и В (правый) должны быть идентичны по своим конструктивным и техническим характеристикам, так как наличие даже небольшой разницы в их моделях приводит к большим нарушениям в структуре их высокочастотного реагирования. Помимо

совмещенной пары в технике стерео звука применяются, так называемые, двойные микрофоны, в которых две капсулы помещены в единый объем. При этом их диафрагмы размещаются одна над другой в вертикальном положении, что позволяет производить их вращение вокруг единой оси. Иногда (для обеих систем) полярное реагирование может переключаться между 8-образным, кардиоидным, гиберкардиоидным, суперкардиоидным и опять кардиоидным принципом работы (как впрочем и многонаправленным, что не имеет применения в стерео технике). Выбор угла поворота осей для двух элементов зависит от конкретных обстоятельств, вызываемых условиями отстройки баланса системы. На практике угол может быть достаточно мал и составлять 60-70 градусов; для упрощения анализа сложения и подавления сигналов при работе системы, мы будем рассматривать случай прямого угла.

Совмещенная пара 8-образных элементов, установленных под 90 градусов друг к другу, имеет одинаковые фазы (положительные или отрицательные) в соседних квадрантах. Огибающая их характеристики показывает полезный угол реагирования, равный также 90 градусам.

Микрофоны 93

Стереопара, размещенная в одном объеме

Для удобства диафрагмы располагаются одна над другой, причем верхняя имеет поворотное устрой­ ство для установки требуемого угла между диафрагмами.

За пределами этого угла элементы будут находиться не в фазе и информация, поступающая к слушателю, будет "зажата" и неявна по своему значению. Однако, с обратной стороны, где угол восприятия будет в дальнейшем составлять 90 градусов, элементы будут снова находится в фазе. Звуковые источники обратного направления будут восприниматься звуковой картиной в зеркальном отображении (с заменой левой части на правую) так, что физически несовместимые объекты могут появиться в одной точке пространства.

В гиперкардиоидной паре фронтальные лепестки диаграммы должны находиться в фазе. При взаимном расположении диафрагм под углом 90 градусов, полезный угол реагирования спереди составляет около 130 градусов. Соответствующий лепесток на обратной стороне диаграммы (равный 50 градусам) не является существенным для прямого приема, так как частотное реагирование отдельных микрофонов снижается в этом направлении. Однако, если источник звука, воспринимаемый каким-либо из двух микрофонов, будет помещен в пределах этого угла, то его позиция, несмотря на несинфазность характеристики, не вызовет сильного искажения, что было бы характерно для боковых источников.

Стерео пара, расположенная на кронштейне

Система предполагает

наличие двух монофони­ческих микрофонов, распо­ложенных близко своими на кронштейне диафрагмами. Для близлежащих источ­ников звука установка микрофонов рядом на одном кронштейне счи­тается лучше, чем разне­сение их по ' вертикали (один под другим).

Скрещенные кардиоиды имеют максимум полезного угла 270 градусов, для прямого приема этот угол будет составлять около 180 градусов. Это происходит потому, что частотное реагирование этих микрофонов сильно снижается при повороте их от источников звука и, чем больше этот поворот, тем меньше будет значение восприимчивости.

Существует два подхода к рассмотрению полярного реагирования в совмещенных парах. Для одного из них используются обычные кривые восприимчивости А и В микрофонов. В другом случае, за основу принимаются их производные сигналы М (от сложения сигналов А и В) и S (разность А и В сигналов).

94 Микрофоны

Полярные АВ-циаграммы