2.3 Основные характеристики направленных микрофонов.

К основным характеристикам микрофонов относятся: чувствительность, частотная характеристика, характеристика направленности и уровень собственного шума.

Чувствительность E определяется отношением напряжения U на выходе микрофона к звуковому давлению Р на его входе при номинальной нагрузке:

E=U/P

Чувствительность микрофона определяется частотой акустического сигнала, так как от частоты зависит внутреннее сопротивление. Для определения средней чувствительности вводится понятие среднеквадратичного значения в номинальном диапазоне частот.

Чувствительность, выраженная в децибелах относительно величины 1В/(Н/м), называется уровнем чувствительности.

Стационарным уровнем чувствительности называется, выраженное в децибелах отношение U_Н при номинальной нагрузке R_Н при звуковом давлении 1Па = 1 Н/м к напряжению U , соответствующему мощности Р₀ = 1 мВт.

Зависимость уровня чувствительности от частоты называется частотной характеристикой чувствительности.

Характеристика направленности представляет собой зависимость чувствительности микрофона от угла между рабочей осью микрофона (направление, по которому микрофон имеет наибольшую чувствительность) и направлением на источник звука. Эту характеристику определяют для полосы частот. Нормированная характеристика направленности, т.е. зависимость отношения чувствительности Eq, измеренной под углом q, к осевой чувствительности Е₀, определяется выражением

R(q) = Eq/E₀

Большинство микрофонов имеет осевую симметрию. По характеристике направленности микрофоны, используемые для ведения акустической разведки, делятся на направленные (односторонне направленные) и остронаправленные. Графическое представление характеристик направленности называют диаграммой направленности, которую часто представляют в полярных координатах.

Коэффициент направленности G - отношение квадрата осевой чувствительности микрофона в свободном поле Е₀² к среднеквадратичной чувствительности по всем радиальным направлениям Е_qs²:

G = Е₀²_/ Е_qs²

Его определяют для полосы частот.

Уровень собственного шума микрофона L, приведённый к акустическому входу, определяют как уровень эквивалентного звукового давления Р_ш, при воздействии которого на микрофон получилось бы выходное напряжение, равное выходному напряжению микрофона U_ш, развиваемому им в отсутствие звуковых колебаний:

L = 20lg(Р_Ш/Р₀) , где Р_ш= U_ш/E₀; Р₀= 2•10^-5Па.

Основной пользовательской характеристикой направленных микрофонов является дальность их действия в конкретных условиях. На рис.4 представлена зависимость дальности действия направленного микрофона R по сравнению с дальностью R₀ слышимости звука неоснащенным органом слуха как функции его коэффициента направленного действия G.

Рис. 4. Дальность действия направленного микрофона R по сравнению с дальностью R0 слышимости звука неоснащенным органом слуха

3. Описание лабораторной установки.

В качестве лабораторной установки используется параболический направленный микрофон «Супер Ухо – 100». Данный микрофон позволяет на слух осуществлять перехват речевой информации на дальность до 100 м. Данный микрофон имеет оптическую систему, позволяющую направить микрофон на объект разведки.