SU77440A3 - Односторонне-направленный ленточный микрофон - Google Patents

Description

Предлагаетс  односторонне направленный ленточный микрофон с акустическим лабиринтом.

Особенность микрофона заключаетс  в том, что в нем применен лабиринт, выполненный в виде цилиндра, в теле которого параллельно его оси высверлен р д цилиндрических отверстий.

Применение такого рода акустического лабиринта в сочетании с общей конструкцией обеспечивает увеличение чувствительности и более острую характеристику направленности микрофона.

На фиг. 1 изображен вид микрофона спереди (крышка в разрезе); на фиг. 2 - продольный разрез микрофона; на фиг. 3 - акустический лабиринт в изометрической проекции; на фиг. 4 - характеристика микрофона.

В зазоре между полюсами 1 и 2 магнита находитс  подвижна  провод ща  деталь 3, например гофрированна  алюминиева  лента. Лента закреплена по концам и по середине так, что образуютс  две последовательных секции 4 и 5. Магнитный поток создаетс  посто нными магнитами 5, 7 и S; магнит 9 прикреплен к полюсам над верхним концом секции 4, магнит 7 прикреплен к полюсам спереди, а магнит 8 сзади, как показано на фиг. 2.

Так как секци  4 ленты открыта и спереди и сзади, то она чувствительна к скорости частиц воздуха, попадающих в зазор с любой стороны. Так как магнитна  структура не находитс  сзади секции 4, то около этой части нет никаких пустот, в которых могли бы возник№ 77440

нуть  влени  резонанса. Секци  5 оканчиваетс  акустическим сопротивлением в виде согнутой трубки. Благодар  конечной длине этой трубки акустическое сопротивление  вл етс  комплексным и имеет как емкостную, так и активную составл ющие. Поэтому скорость движени  секции 5 при низких частотах опережает давление звуковых волн.

Если такого рода микрофоном, отвечающим на давление, пользоватьс  совместно с обычным микрофоном, отвечающим на скорость, то при низких частотах почти невозможно скомпенсировать звуки, действующие на ленту 3 под углом О или l80°.

Если в акустическую цепь секции 4 включить акустическое сопротивление и отрегулировать его так, чтобы при звуках, приход щих по направлению 6°, фазы в обеих секци х совпадали, а при звуках, приход щих по направлению 180°, фазы не совпадали, то при низких частотах можно получить хорошуюкомпенсацию. Иными словами, сопротивление в секции 4, чувствительной к скорости, компенсирует емкостную составл ющую линии, которой кончаетс  секци  5, чувствительна  к давлению. Дл  этой цели служит акустическое сопротивление, выполненное в виде сло  шелка с маленькими отверсти ми в ием. Шелк укрепл етс  у самой секции 4, кра  шелка закрепл ютс  герметически так, чтобы воздух мог проходить только через отверсти . Шелковое сопротивление регулирует движение секции 4, так как они последовательны .

Чувствительна  к давлению секци  5 закрыта сзади трубкой 10, котора  сообщаетс  с одним концом сравнительно длинного непрерывного канала, проход щего по массивному цилиндру лабирииту //. Дл  образовани  этого каиала в цилиндре просверлен р д продольных параллельных отверстий; в торцовых поверхност х цилиндра сделаны выемки с таким расчетом чтобы все отверсти  оказались последовательными , как показано на фиг. 3. Пусть, например, трубка 10 кончаетс  у верхнего конца отверсти  а, которое внизу соедин етс  с соседним отверстием и через выемку. Отверстие е вверху соедин етс  с отверстием с через выемку; внизу отверстие с через такую же выемку соедин етс  со следующим отверстием в и т. д. Последнее отверстие выходит в пространство, образуемое полушаром 12. Это пространство сравнительно велико; оно увеличивает длину а. Теоритически длина канала должна была бы быть бесконечна, но так как это невозможно, то канал наполн етс  каким-либо рыхлым .материалом, например, м гким шерст ным войлоком. Внутри полушара 12 можно поместить выходной трансформатор 18, к которому через провода 14 присоедин ютс  концы ленты . При такой конструкции все устройство получаетс  очень компактным.

Магниты образуют около секции 5 пустоты, в которых могли бы возникать нежелательные  влени  резонанса. Чтобы этого не было, их закрывают крышками 15. Перфорированна  крышка 16 защищает от повреждений части микрофона, расположенные над основанием.

Микрофон с односторонним направленным действием состоит из комбинации ненаправленного элемента и элемента с двухсторонним направле1 ным действием. Дл  получени  характеристики в виде истинной кардисиды, характеристика ненеправленного элемента должна иметь вид круга, а характеристика элемента с двухсторонним направленным действием должна иметь вид косинусоиды. Чувствительность элементов должна быть одинакова, а разность фаз между ними должна быть равна либо О, либо 180°.

Нечувствительность микрофона к звукам, приход щим сзади, зависит от изменени  фазы в том и другом элементах микрофона. Полное сопротивление чувствительного к скорости микрофона состоит из реактивного сопротивлени  массы ленты, реактивного сопротивлени  воздушной нагрузки и активного сопротивлени  воздушной нагрузки.

Активна  составл юща  воздушной нагрузки сдвигает фазу. Кроме того, в микрофоне, отвечаюш,ем на скорость, сдвиг фазы по вл етс  благодар  диффракции. Эти два сдвига фазы можно изобразить кривыми П и 18 на фиг. 4.

Отвечающий на скорость микрофон действует за счет разности давлений по ту и другую сторону ленты.

Если учесть все сдвиги фаз, то можно рассчитать чувствительность системы с односторонним направленным действием дл  направлени  О и 180°. Следует заметить, что эффекты диффракции стрем тс  уничтожить друг друга. В предлагаемой конструкции скоростной путь сделан шире пути давлени , так что различные сдвиги фазы стрем тс  друг друга уничтожить. Дл  этого можно, например, около секции 4 поставить экраны 19.

При более низких частотах скорость ленты опережает давление звуковой волны. Это происходит из-за емкостной составл ющей полного сопротивлени  акустической линии, состо щей из трубки 10, лабиринта 11, полушара 12. Шелковое сопротивление 9 заставл ет скорость ленты 4 опережать скорость звуковой волны. Таким образом, шелковое сопротивление стремитс  заставить секции - и 5 работать в фазе. Это  вл етс  преимуществом перед микрофонами, в которых никак не предусмотрена компенсаци  емкости трубки или лабиринта.

Предмет изобретени 

Односторонне направленный ленточный микрофон с акустическим лабиринтом, отличающийс  тем, что он выполнен в виде круглого цилиндра, в теле которого параллельно его оси высверлен р д цилиндрических трубообразных отверстий.

- 3 № 77440