Нормы. Классификация. Рекомендации по ремонту
Как уже упоминалось, качество микрофонов определяется совокупностью многих параметров, основными из которых являются чувствительность, номинальный диапазон частот, неравномерность частотной характеристики чувствительности в номинальном диапазоне частот, уровень эквивалентного звукового давления относительно нулевого уровня 2*10-5 Па (обусловленного собственным шумом микрофона, воздействием на микрофон переменного магнитного поля 0,008 А*м-1 частотой 50 Гц), уровень предельного звукового давления. Кроме перечисленных параметров направленные микрофоны характеризуются еще н перепадом чувствительности для углов приема 0 и 90° или 0 и 180°. К параметрам микрофонов, входящих в стереофоническую систему, добавляется еще требование к разности уровней чувствительности между обоими микрофонами.
Микрофоны по электрическим и электроакустическим параметрам подразделяются на четыре группы сложности: 0- (высшую), 1-, 2- и 3-ю. Микрофоны 0-, 1- и 2-й групп предназначены для звукозаписи музыки и речи, 3-й группы — для записи и звукоусиления речи.
Микрофоны всех групп сложности и принципов преобразования могут работать при изменении:
- температуры окружающего воздуха от —40 до 50 °С;
- влажности воздуха до 96% при температуре не выше 25 °С.
| Наименование параметра | Норма по группам сложности | |||
| нулевая | первая | вторая | третья | |
| Номинальный диапазон частот, Гц | 20...20000 | 10...16000 | 50...12500 | 80...10000 |
| Модуль полного электрического сопротивления на частоте 1000 Гц, Ом | 200±40 | 200+40 | 200±40 | 600±120 |
| Чувствительность на частоте 1000 Гц, мВ. Па-1, не менее: | ||||
| для конденсаторных электретных микрофонов при модуле полного электрического сопротивления, Ом: | ||||
| 200 | ТУ | 1,5 | 2,0 | 2,0 |
| 600 | — | — | 3,0 | 3,0 |
| для электродинамических микрофонов при модуле полного электрического сопротивления, Ом | ||||
| 200 | ТУ | 1,0 | 1,0 | |
| 600 | — | 1,8 | 2,0 | 2,0 |
| Типовая частотная характеристика чувствительности должна находиться в пределах поля допусков | ТУ | рис. а | рис. б | рис. в |
| Крутизна типовой частотной характеристики чувствительности, дБ. окт.-1, в диапазонах частот, Гц, не более | ||||
| <250 | - | 9 | 9 | - |
| >250...8000 | - | 6 | 6 | - |
| 8000 | - | 9 | 9 | - |
| Отклонение формы частотной характеристики от типовой, дБ, в диапазонах от нижней граннчиой частоты номинального диапазона, Гц, не более: | ||||
| <250 | TУ | ±3,0 | ±3,0 | TУ |
| >250... 8000 | ±2,0 | ±2,5 | ±2,5 | - |
| 8000... верхняя граничная частота номинального диапазона | TУ | ±3 | ±3 | - |
| Характеристика направленности: | ||||
| перепад чувствительности ненаправленных микрофонов прн углах приема 0 и 90°, дБ, в диапазонах частот, Гц, не более | ||||
| ≤1000 | 2 | 2 | 2 | - |
| >1000...5000 | 4 | 4 | 4 | - |
| >5000...8000 | 8 | 8 | 8 | - |
| средний перепад чувствительности направленных микрофонов с кардиодной характеристикой направленности для углов приема 0 и 90° в диапазоне частот 250...8000 Гц, дБ, не менее: | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Разность уровней чувствительности микрофонов стереофонической системы в диапазоне частот 250... 8000 Гц, дБ, не более | 1,5 | 3,0 | 3,0 | - |
| Уровень эквивалентного звукового давления относительно 2*10-5 Па, обусловленный: воздействием на микрофон переменного магнитного поля напряженностью 0,008 А*м-1 частотой 50 Гц, дБ, не более: | ||||
| собственным шумом микрофона относительно 2*10-5 Па (по кривой А), дБ, не более: | ТУ | 30 | 30 | 30 |
| Уровень предельного звукового давления, дБ, в диапазоне частот 250...8000 Гц при коэффициенте гармонических искажений напряжения 1%5, не менее | ТУ | 114 | 114 | 114 |
- Под чувствительностью подразумевают чувствительность по свободному полю.
- Для микрофонов с характеристикой направленности суперкащдиоида, гиперкардиоида и двунаправленных микрофонов норму устанавливают в ТУ на микрофоны конкретного типа.
- Норму для конденсаторных микрофонов указывают в ТУ.
- Требование распространяется только на конденсаторные электретные микрофоны.
- Требование распространяется иа конденсаторные электретные и ненаправленные динамические микрофоны. Сопротивление нагрузки указывают в ТУ.
Допусковая область для типовых ЧХЧ микрофонов: а) I группы сложности; б) II группы сложности; в) III группы сложности
Рабочим диапазоном изменения температуры и влажности окружающей среды считают такие условия, при которых чувствительность микрофонов изменяется не более чем на ±2 дБ (МЭК 581.4.4).
Электродинамические микрофоны всех групп сложности, как правило, имеют рабочий диапазон температур —40... 50 °С, конденсаторные электретные —10...35°С.
Рабочий диапазон относительной влажности электродинамических микрофонов простирается до 95% при температуре 20 °С, а конденсаторных до 85% при температуре 20°С.
Все микрофоны, выпускаемые отечественной промышленностью для бытовой техники, предназначены для работы как в закрытых помещениях, так и на открытом пространстве. Часть конденсаторных микрофонов, выпускаемых отечественной промышленностью для профессиональных целей, предназначена только для работы в закрытых помещениях — телестудиях и студиях радиодомов.
К прочности и конструкции микрофонов предъявляются очень высокие требования. Так, надежность электродинамических микрофонов должна быть не менее 10 000 ч наработки до отказа, а конденсаторных — не менее 6800 ч. Для проверки выполнения этих требований микрофоны подвергают испытаниям на механические и климатические воздействия и электропрогон, причем длительность этих испытаний 750 ч.
Критерием надежности микрофонов является неизменность их параметров после испытаний н сохранность внешней отделки.
Для повышения надежности н удобства пользования микрофоном, предназначенным для бытовой техники, их комплектуют рядом приспособлений, как то: обхватом с шарниром, настольной стойкой, ветрозащитой и ответной гнездовой частью микрофонного соединителя.
Отечественная промышленность выпускает всего 33 модели микрофонов, из них 12 моделей электродинамического типа (11 катушечных и 1 ленточный), 11 конденсаторных электретных и 10 моделей конденсаторных с внешним источником напряжения поляризации.
| Причина повреждения | Метод устранения повреждения |
| Электродинамические микрофоны | |
| Нарушение целостности электрической цепи: обрыв вывода звуковой катушки: | |
| у контактной платы | Подтянуть вывод и припаять к контакту на плате |
| близко к катушке | В домашних условиях исправлению не подлежит |
| Обрыв цепи в печатной плате и нарушение целостности проводника печатной платы | Заменить монтажным проводом провод печатной платы, припаяв его к соответствующим местам пайки |
| Обрыв провода от печатной платы до кабеля | Припаять места паек. Заменить провод новым |
| Нарушение паек в электрической цепи | Припаять места паек |
| Обрыв кабеля | Удалить поврежденный кусок кабеля или заменить на новый |
| Конденсаторные электретные микрофоны | |
| Нарушение целостности электрической цепи: | |
| Все перечисленное для электродинамических микрофонов, а также: | |
| обрыв в обмотках трансформатора | Перемотать трансформатор или заменить на новый согласно указанному типу |
| вышел из строя один из транзисторов усилителя | Заменить транзистор |
| вышла из строя ИС усилителя | Заменить ИС |
Специально для бытовой техники выпускается пять моделей микрофонов: МКЭ-3 — ненаправленный миниатюрный, предназначенный для встраивания в радиоэлектронную аппаратуру — магнитофоны, магнитолы и т. п.; МКЭ-9 — односторонне направленный с кардиоидной характеристикой направленности, ближнего действия, предназначенный для солистов; МД-85А — электродинамический, катушечный, односторонне направленный, ближнего действия, предназначенный для солистов; МКЭ-271 — односторонне направленный широкополосный, предназначенный в основном для записи музыки; МД-282 — электродинамический, катушечный, односторонне направленный с кардиоидной характеристикой направленности, предназначенный для записи музыки н речи. Как следует из данных таблиц, электроакустические параметры этих пяти моделей микрофонов удовлетворяют требованиям категории Hi—Fi по МЭК 581.4.4. Для бытовой техники могут быть использованы и микрофоны, выпускаемые для про¬фессиональных целей, например, такие, как МКЭ-1.5 по электроакустическим параметрам близкий к МКЭ-9. Этот микрофон снабжен батареей и блоком питания, работающим от сети 220 В. Таким образом, эксплуатационные возможности его расширены по сравнению с МКЭ-9. Может быть использован микро¬фон МКЭ-5Б — нагрудный миниатюрный, с капсюлем от микрофона МКЭ-3 и блоком питания с батареей 316. Этот микрофон крепится на груди исполнителя иа расстоянии около 25 см, поэтому получает значительно больший сигнал, чем микрофоны, удаленные от источника на расстоянии 0,5 м и более. Для записи речи можно использовать микрофоны МД-80А. Последняя модель микрофона выпускается в сравнительно больших количествах. Остальные модели микрофонов, предназначенные для профессиональных целей, изготовляются в очень ограниченных объемах, в специализированные магазины не поступают н их можно приобрести пока только на заводе-изготовителе.
Ремонт микрофонов в бытовых условиях практически не может быть осуществлен; только мелкие, простые повреждения, такие как нарушение пайки в электрической цепи или обрыв кабеля, могут быть устранены в бытовых условиях.
Повреждение подвижной системы как у электродинамических, так и конденсаторных электретных микрофонов исправлено быть не может. Для изготовления диафрагмы электродинамических микрофонов требуются пресс-формы, с помощью которых при температуре выше 100 °С формуется пленка, т. е. ей придается необходимая форма, причем незначительные изменения в режиме прессования или перекосы пресс-формы, вызывающие почти незаметные изменения формы диафрагмы значительно влияют на форму частотной характеристики микрофона.
Для изготовления мембран электретных микрофонов требуется целый ряд Технологических сложных установок, как то: для напыления на пленку алюми¬ния, поляризации пленки в сильном электрическом поле напряженностью несколько тысяч киловольт, поэтому при серьезных повреждениях подвижных систем микрофоны следует направлять для ремонта на завод-изготовитель.