Способ преобразования звуковых колебаний в электрические колебания

 

Использование: электротехника. Сущность изобретения: преобразование механических колебаний звуковой катушки, Изобретение относится к электротехнике , в частности, к способам преобразования звуковых колебаний в электрические колебания , осуществляемые с помощью индукционных методов.: Известен способ преобразования звуковых колебаний в электрические, заключающийся в том,- что сначала звуковые колебания преобразуют в механические, после чего механические - в частотные электрические сигналы. При воздействий акустического давления на мембрану, она приводится в движение. Поскольку мембрана является одной из обкладок конденсатора , то меняется емкость мембраны - конденсатора. Другой обкладкой конденсатора является плоская спираль печатной платы. Катушка-спираль и конденсатор подключены на вход автогенератора. Изменение емкости приводит к изменению частоты автогенератора. Таким образом, акустическое давление осуществляет .частотную мосвязанной с мембраной, в электрические осуществляют при рёзЪнансё двух индуктивно связанных контуров. Первичный контур возбуждают напряжением резонансной частоты в диапазоне: uJp- 0,5 А о 1 / .СС где ширина резонансной кривой, L и С индуктивность и собственная межвйтковая емкость йтЬ йчного контура. Вторичный контур --резонирующий, используют в режиме холостого хбда и он жестко связан с мембраной, а первичный - неподвижный. Полезный сигнал звуковой частоты выделяют в цепи первичного контура как разность Мгновенных значений тока Покоя и модулированного тока. 1 ил. ,, - - - Т дуляцию выходного сигнала автогенератора . Недостаток способа в том, что мала величина индуктивности неферромагнитной катушки уводит несущую частоту автогенератора в область сверхчастот (десятки, сотни МГц), что делает способ зависимым к изменению окружающего поля. Наиболее близким техническим решением является способ преобразования звуковых колебаний в электрические, используемый в динамическом (катушечном ) микрофоне. Способ заключается в том, что звуковые колебания сначала преобразуют в механические колебания, после чего механические колебания преобразуют в адекватные электрические , причем преобразование механических колебаний в электрические осуществляют по закону электромагнитной индукции Ф а радея. При движении проводУ Ј VI о° 00 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.(! 9) (11) .(s1)s Н 04 R 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 (21) 4899701/10 (22) 08.01.91 (46) 15.12.92; Бюл. Q 46 (71) Курский завод "Маяк" (72) А.П,Рожин (56) Авторское свидетельство СССР :.:- (1(.

hb 1300661, кл. Н 04 R 9/08, 1985.

Дальков А.Г. и др. Микрофоны, M..

Энергия, 1967, серия "Массовая радйобиб-, лиотека", вып. 633, стр. 6. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ (57) Использование: электротехника. Сущность изобретения: преобразоеанйе механических колебаний звуковой катушки„

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.2 Изобретение относится к электротехнике, в частности, к способам преобразования . звуковых колебаний в электрические колебания, осуществляемые с помощью индукцйонных методов.

Известен способ преобразования звуковых колебаний в электрические, заключающийся в том; что сначала звуковые колебания преобразуют в механические, по- сле чего механические — в частотные электрические сигналы. При воздействий акустического давления на мембрану, она приводится в движение, Поскольку мембрана является одной из обкладок конденсатора, то меняется емкость мембраны— конденсатора, Другой обкладкой конденсатора является плоская спираль печатной платы. Катушка-спираль и конденсатор под. ключены на вход автогенератора. Изменение емкости приводит к изменению частоты автогенератора. Таким образом, акустическое давление осуществляет. частотную мо",—...:- =.-. 2 связанной с мембрачйьой, в электрические осуществляют при рез()нансе двух.-индуктивно связанных контуров, Первичный контур возбуждают напряжением резонансной частоты в диапсазоне: о)р+ 0,5 Ли=1/, где Ьа- ширина резонансной кривой, 1 и С вЂ” индуктивность и собственная межвитковая емкость вторичного контура. Вторичный контур- . - резонирующий, используют в режиме-холостого хбда и он жестко связан.с мембраной, а первичный— неподвижнйй. Полезный сигнал звуковой частоты выделяют-в цепи первичного контура как разность мгновенных значений тока покоя и модулированного тока, 1 ил, дуляцию выходного сигнала автогенератора.

: Недостаток- способа в том, что мала величина индуктивностси неферромагнитной . а катушки уводит несущую частоту автогене- с ратора в область сверхчастот (десятки, сот- Ог1 ни МГц), что делает способ зависимым к йзменению окружающего поля.

Наиболее близким техническим решением является способ преобразования зву- 4 . ковых колебайий в электрические, бд исдольауемый е динамическом.(катушек- )» ном) микрофоне.

Способ заключается в том, что звуковые колебания сначала преобразуют в механические колебания, после чего механические колебания преобразуют в адекватные электрические, причем преобразование механических колебаний в электрические осуществляют по закону электромагнитной индукции Фарадея, При движении провод1781843

5 6 ных контуров в диапазоне этой катушки, см, (1) и (3) и к изменению йф + 0,5 Лв =14L» .", . Причем, один напряжения на шунте 11. контур работает в режиме Х.Х. и звуковая Поскольку частота генератора 10 и его катушка жестко связана с мембраной, а дру- выходное напряжение остаются неизменгой включает неподвижную дополнитель- 5 ными, звуковые колебания, перемещая эвуную катушку, кмксиально установленную ковую крышку 5, осуществляют относительно звуковой..: амплитудную модуляцию резойансного тоОсуществление предлагаемого способа ка, потребляемого от генератора дополнипоясняется с помощью устройства, пред- тельной катушкой 7. ставленного на чертеже. 10 Модулированное звуковыми колебаниУстройство — резонансный микрофон ями напряжение выделяется на токовом состоит из капсулы 1, включающей корпус. шунте11, и поступает на вход детектора 12, 2, крышку 3, мембрану 4 из неметаллйческо- где происходит детектирование и выделего материала, к последней жестко закрепле- ние электрического сйгнала звуковой частона звуковая катушка 5. ::.::: .. 15 ты (выход 13).

Выводы звуковой катушки не использу- Работа микрофона возможна на любой ются, они разомкнуты и прижатй клеем к ветви и в любой точке резонансной кривой, Tertyкатушки, -:... -.:., -.:.:.::: .::.-.Итак, наряду с известными способами

На дне корпуса крепится магнЗггйый 20 преобразования звуковых колебаний в сердечник 6, на котором намотана допблнй- :::- электрические, на основе которьМ разработельная катушка 7, выводы 8 которой распо- . таны такие конструкции микрофойов; диналожены на задней стенке капсулы. мические, ленточные, конденсаторные, Мембрана 4 зажимается между крышкой и "пьезоэлектрические, электромагнитные, . корпусом через"уплотнительные кольца 9, 25 угольные, транзисторные, стереофоничеГенератор 10 с фиксированной частотой скиеит.д., предлагаемыйспособ позволяет электрических л акакий, равной разработать новую конструкцию микрофо- .

1 в = 1 L» C», . на — резонансного катушечного. Этот мик(где (в, С3 собственная: йндуктив- ро фон обеспечит следующие ность и собственная межвитковя емкость, 30 преимущества: линеййость частотной хасоответственно, звуковой катушки) пред- рактеристики на вйсших и низших частотах; назначен для возбуждения дополнительной . идеальную конструкцию звуковой катушки, катушки 7. С токового шунта 11 модулиро- работающей в режиме холостого хода; а ванный сигнал поступает на вход детектора : " также низкое внутреннее сопротивление

12. С выхода 13 снимается сигнал звуковой 35 . микрофона, обеспечивающее возможность частоты.. работы на любую йагрузку.

Преобразованйе звуковых колебаний в. ".. Ф о р мул а и за бр ете н и я электрические колебания согласно предла-, . Способ преобразования звуковых колегаемого способа с помощью резонансного баний в электрические колебания, заключамикрофонаосуществляется следующим об- 40 ющийся в возбуждении механических разом.. — .:.::: колебаний мембраны под действием на нее

Звуковые волны, попадая на мембрану звуковых колебаний, передаче механиче. 4, вызывают цибрацию ее поверхностй, c ских колебаний мембраны звуковой катушкоторой жестко связана звуковая катушка 5. - ке, преобразовании механических

При включенном генераторе 10 в звуковой 45 колебаний звуковой катушки в адекватный катушке возникают резонансные явления и электрический сигнал, о т л и ч à to шийся устанавливается рабочий режим — резонанс тем, что, с целью повышения чувствительноперенапряжений, При отсутствии звуковых сти на низких частотах и устрайения неливолн ток в дополнительной катушке 7 не нейных искажений, перед возбуждением изменяется,поэтомунапряжениенавыходЬ 50 механических колебаний мембраны под

13 детектора 12 отсутствует. действием на нее звуковых колебаний, коаксиально звуковой катушке неподвижно

Звуковые волны вызывают перемеще- . устанавливают дополнительную катушку, а ния мембраны вместе со звуковой катушкой .преобразование механических колебаний, 5, вызывая изменения потокосцепления с 55 звуковой катушки в адекватный электриче- . сердечником 6. В результате изменяется ский сигнал производят при резонансе ининдуктивность .зв звуковой катушки и про- дуктивно связанных контуров звуковой и. исходит расстройка контура, Как следствие, дополнительной катушек, возбуждая доизменяется индуктивность дополнительной полнительную катушку напряжением фик- . катушки 7, что приводит к изменению тока сированной резонансной частоты в диапазоне

1781843

1 вр 0.5 AN

Составитель

Техред М.Моргентал

Корректор А.Мотыль

Редактор

Заказ 4283 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 б где Ьв- ширина резонансной кривой;

Ds и C» — индуктивность и собственная межвитковая емкость звуковой катушки соответственно, и используя звуковую катушку в режиме холостого хода. а преобразованные в электрический сигнал колебания звуковой катушки снимают с дополнительной катушки, выде5 ляя из полученного электрического сигнала полезный сигнал как разность мгновенных значейий тока покоя и модулированного тока.