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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Microfono di misurazione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione Uno dei parametri più importanti dell'altoparlante è la sua risposta in frequenza: la dipendenza del livello di pressione sonora in decibel dalla frequenza a un livello costante del segnale elettrico fornito. Quanto più ampia è la gamma di frequenza operativa della testina o dell'altoparlante e quanto minore è la differenza nei livelli di pressione sonora nelle diverse parti di questa gamma, tanto migliore è questo trasduttore elettroacustico. Una rappresentazione visiva della risposta in frequenza fornisce una rappresentazione grafica (Fig. 1). Come si può vedere da questa figura, c'è una diminuzione del livello di pressione sonora alle frequenze inferiori e superiori della gamma, così come una diminuzione e un aumento del livello ("salite" e "cali") ad altre frequenze.
Tutte queste deviazioni dei valori di pressione sonora possono essere la causa delle distorsioni in frequenza dei programmi sonori riprodotti introdotti dall'altoparlante [1]. Pertanto, la risposta in frequenza delle testine viene necessariamente presa in considerazione durante la progettazione di sistemi acustici, la scelta degli altoparlanti e il tipo del loro design acustico, il calcolo dei filtri, ecc. I dati sulla risposta in frequenza dell'altoparlante, indicati nella documentazione tecnica (passaporto) e nei libri di riferimento, non sono incondizionati. Ogni diffusore ha la propria risposta in frequenza individuale. Allo stato attuale, al tempo del rapido sviluppo delle tecnologie digitali, non è difficile misurare la risposta in frequenza della testina di pressione sonora di una testina dinamica, anche senza l'uso di attrezzature speciali. Per fare ciò è necessario disporre di un personal computer, di un amplificatore a bassa frequenza per eccitare la testina (sistema audio del computer), di un microfono e di un software appropriato. Quando si misura la risposta in frequenza di un altoparlante, vengono imposti requisiti speciali al microfono. Dovrebbe avere un'ampia gamma di frequenze, non inferiore a 30 - 18000 Hz, una risposta in frequenza "uniforme", dimensioni ridotte della membrana. I microfoni a condensatore hanno i parametri elettroacustici più elevati e questo è il loro principale vantaggio rispetto ad altri tipi di microfoni. La risposta in frequenza di un microfono a condensatore è notevole per la sua uniformità. Nell'intervallo fino alla risonanza della membrana, l'irregolarità può essere molto piccola, al di sopra della risonanza aumenta leggermente. A causa della piccola irregolarità delle caratteristiche, i microfoni a condensatore vengono utilizzati come misuratori. I microfoni di misurazione sono prodotti per la gamma di frequenza da 20 - 30 Hz a 30 - 40 kHz con un'irregolarità di 1 dB fino a una frequenza di 10 kHz e non più di 6 dB oltre 10 kHz. Le dimensioni della capsula di un tale microfono sono prese nei corridoi di 6 - 15 mm, per questo è praticamente omnidirezionale fino a una frequenza di 20 - 40 kHz. La sua sensibilità non supera - 60 dB [2,3]. La capsula microfonica Panasonic WM61 [4] è ideale per utilizzarla come misura. Si sconsiglia di collegare la capsula direttamente attraverso l'ingresso microfonico del PC, utilizzando l'alimentazione phantom per il suo funzionamento, a causa dell'elevata probabilità di interferenze e rumore, bassa sensibilità, che influiranno negativamente sulla qualità delle misurazioni. Il microfono deve essere collegato all'ingresso audio della scheda madre, utilizzando un collegamento corrispondente: un preamplificatore per microfono. Realizzare un dispositivo del genere con le tue mani (Fig. 2) non è affatto difficile. Consiste in una capsula microfonica del diametro di 20 mm, inserita in un tubo, lungo 6 cm, un amplificatore microfonico basato su un amplificatore operazionale ORA2134, caratterizzato da elevate prestazioni [6], una fonte di alimentazione chimica con una tensione di 9 volt , del tipo Krona.
Lo schema elettrico del microfono di misurazione è tratto dalla fonte [6]. Dopo alcune modifiche assume la forma di Fig. 3. Il condensatore C3 è sostituito da un condensatore a film (K-73, K-78 o altro consigliato per l'installazione nei circuiti di segnale dei dispositivi audio). L'impostazione di un amplificatore si riduce alla selezione di un LED che fornisca una caduta di tensione fino a 2 volt nelle aree indicate nel diagramma sul diagramma.
Il circuito stampato è realizzato in lamina di fibra di vetro di dimensioni 55 x 20 mm - fig. 4. La progettazione e la stampa vengono eseguite su PC utilizzando il software Sprint Layout 6.0.
Il tutto è montato in una custodia metallica - per schermare il circuito - fig. 5.
Collegare il microfono di misurazione all'ingresso di linea della scheda audio del PC tramite un cavo schermato a due anime. Lo schermo del filo è collegato su un lato - il lato della scheda audio, anche questo ha un effetto positivo sull'accuratezza delle misurazioni - fig. 6.
Questo design ha un'ampia gamma di frequenze operative, sensibilità relativamente elevata, risposta in frequenza piatta, "sente" i suoni a una distanza maggiore, rispetto, ad esempio, al microfono MKE-3. Le misurazioni possono essere effettuate da quasi tutte le distanze udibili dall'orecchio umano, e questo è importante quando si testa non solo una testa, ma l'intero sistema acustico, ad esempio, in una stanza o all'interno di un'auto. Il microfono è stato testato con successo con Right Mark 6.2.3. Mostrato in Fig. 1 grafico della risposta in frequenza della pressione sonora dell'altoparlante 25GDN-1L costruito utilizzando questo programma. Per le misurazioni, il microfono è posto sullo stesso asse con la testa ad una distanza di 300 - 400 mm. Il collegamento dei dispositivi di misurazione viene eseguito secondo lo schema mostrato in fig. 7. È importante che i controlli di tono nell'amplificatore siano nella posizione centrale e che la modalità di compensazione del volume ei collegamenti correttivi siano disabilitati. La testina è posizionata il più lontano possibile da pareti, mobili e altri oggetti [7].
Letteratura
Autore: V. Marchenko
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