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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Micrófono de medición. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición Uno de los parámetros más importantes del altavoz es su respuesta de frecuencia: la dependencia del nivel de presión sonora en decibelios de la frecuencia a un nivel constante de la señal eléctrica suministrada. Cuanto más amplio sea el rango de frecuencia de funcionamiento del cabezal o altavoz y menor sea la diferencia en los niveles de presión sonora en diferentes partes de este rango, mejor será este transductor electroacústico. Una representación visual de la respuesta de frecuencia da una representación gráfica (Fig. 1). Como se puede ver en esta figura, hay una disminución en el nivel de presión sonora en las frecuencias más bajas y más altas del rango, así como una disminución y aumento en el nivel ("subidas" y "bajadas") en otras frecuencias.
Todas estas desviaciones de los valores de presión sonora pueden ser la causa de las distorsiones de frecuencia de los programas sonoros reproducidos que introduce el altavoz [1]. Por tanto, la respuesta de frecuencia de los cabezales se tiene necesariamente en cuenta a la hora de diseñar sistemas acústicos, elegir altavoces y el tipo de su diseño acústico, calcular filtros, etc. Los datos sobre la respuesta de frecuencia del altavoz, indicados en la documentación técnica (pasaporte) y los libros de referencia, no son incondicionales. Cada altavoz tiene su propia respuesta de frecuencia individual. En la actualidad, en el momento del rápido desarrollo de las tecnologías digitales, no es difícil medir la respuesta de frecuencia del cabezal de presión de sonido de un cabezal dinámico, incluso sin el uso de equipos especiales. Para ello, debe contar con una computadora personal, un amplificador de baja frecuencia para excitar el cabezal de prueba (sistema de audio de la computadora), un micrófono y un software adecuado. Al medir la respuesta de frecuencia de un altavoz, se imponen requisitos especiales al micrófono. Debe tener un rango de frecuencia amplio, no más estrecho que 30 - 18000 Hz, una respuesta de frecuencia "suave", dimensiones de membrana pequeñas. Los micrófonos de condensador tienen los parámetros electroacústicos más altos, y esta es su principal ventaja sobre otros tipos de micrófonos. La respuesta de frecuencia de un micrófono de condensador se destaca por su uniformidad. En el rango hasta la resonancia de la membrana, la irregularidad puede ser muy pequeña, por encima de la resonancia aumenta un poco. Debido a la pequeña irregularidad de las características, los micrófonos de condensador se utilizan como micrófonos de medición. Los micrófonos de medición están hechos para el rango de frecuencia de 20 - 30 Hz a 30 - 40 kHz con una irregularidad de 1 dB hasta una frecuencia de 10 kHz y no más de 6 dB sobre 10 kHz. Las dimensiones de la cápsula de dicho micrófono se toman en los pasillos de 6 a 15 mm, por lo que es prácticamente no direccional hasta una frecuencia de 20 a 40 kHz. Su sensibilidad no supera - 60 dB [2,3]. La cápsula de micrófono Panasonic WM61 [4] es ideal para usarla como medidor. No se recomienda conectar la cápsula directamente a través de la entrada de micrófono de la PC, utilizando alimentación fantasma para su funcionamiento, debido a la alta probabilidad de interferencia y ruido, baja sensibilidad, lo que afectará negativamente la calidad de las mediciones. El micrófono debe estar conectado a la entrada de audio de la placa base, utilizando un enlace correspondiente: un preamplificador de micrófono. Hacer un dispositivo de este tipo con sus propias manos (Fig. 2) no es nada difícil. Consiste en una cápsula de micrófono con un diámetro de 20 mm, colocada en un tubo de 6 cm de largo, un amplificador de micrófono basado en un amplificador operacional ORA2134, caracterizado por un alto rendimiento [6], una fuente de energía química con un voltaje de 9 voltios , del tipo Corona.
El diagrama del circuito eléctrico del micrófono de medición se toma de la fuente [6]. Después de algunas modificaciones, tiene la forma que se muestra en la Fig. 3. Se reemplaza el capacitor C3 por un capacitor de película (K-73, K-78 u otro recomendado para instalar en los circuitos de señal de los dispositivos de audio). La configuración de un amplificador se reduce a seleccionar un LED que proporcione una caída de voltaje de hasta 2 voltios en las áreas indicadas en el diagrama en el diagrama.
La placa de circuito impreso está hecha de lámina de fibra de vidrio con dimensiones de 55 x 20 mm - fig. 4. El diseño y la impresión se realizan en PC utilizando el software Sprint Layout 6.0.
Todo esto está montado en una caja de metal - para blindaje del circuito - fig. 5.
Conecte el micrófono de medición a la entrada de línea de la tarjeta de sonido de la PC a través de un cable blindado de dos hilos. La pantalla del cable está conectada en un lado, el lado de la tarjeta de sonido, esto también tiene un efecto positivo en la precisión de las mediciones, fig. 6.
Este diseño tiene un amplio rango de frecuencia operativa, sensibilidad relativamente alta, respuesta de frecuencia plana, "escucha" sonidos a una distancia mayor, en comparación, por ejemplo, con el micrófono MKE-3. Las mediciones se pueden realizar desde casi cualquier distancia audible para el oído humano, y esto es importante cuando se prueba no solo una cabeza, sino todo el sistema acústico, por ejemplo, en una habitación o en el interior de un automóvil. El micrófono ha sido probado con éxito con Right Mark 6.2.3. Se muestra en la figura. 1 gráfico de la respuesta en frecuencia de la presión sonora del altavoz 25GDN-1L construido con este programa. Para las mediciones, el micrófono se coloca en el mismo eje con la cabeza a una distancia de 300 - 400 mm. La conexión de los dispositivos de medición se realiza de acuerdo con el esquema que se muestra en la fig. 7. Es importante que los controles de tono del amplificador estén en la posición media y que el modo de compensación de volumen y los enlaces correctivos estén desactivados. El cabezal de prueba se coloca lo más lejos posible de paredes, muebles y otros objetos [7].
Literatura
Autor: V Marchenko
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