Електретни микрофони: какво представляват и как да се свържат?

Електретните микрофони са едни от първите – те са създадени през 1928 г. и до ден днешен остават най-важните електретни инструменти. Въпреки това, ако в миналото са били използвани восъчни термоелектрети, то в днешно време технологията е напреднала значително.

Нека се спрем на характеристиките на такива микрофони и техните отличителни характеристики.

Електретните микрофони се считат за един от подвидовете кондензаторни устройства. Визуално те приличат на малък кондензатор и отговарят на всички съвременни изисквания за мембранни устройства. Обикновено се изработва от поляризиран филм, покрит с най-тънкия слой метал. Такова покритие е една от лицата на кондензатора, докато второто изглежда като твърда плътна плоча: звуковото налягане действа върху вълнообразната диафрагма и по този начин причинява промяна в характеристиките на самия кондензатор.

Както всяко друго устройство, електретният микрофон има своите предимства и недостатъци.

Предимствата на тази техника включват редица фактори:

• имат ниска цена, поради което такива микрофони се считат за едни от най-бюджетните на съвременния пазар;
• може да се използва като конферентни устройства, както и да се монтира в домакински микрофони, персонални компютри, видеокамери, както и в домофони, подслушващи устройства и мобилни телефони;
• по-модерните модели са намерили своето приложение в производството на измерватели на качеството на звука, както и в оборудването за вокали;
• както продукти с XLR конектори, така и устройства с 3,5 мм конектор и жични клеми са достъпни за потребителите.

Подобно на много други инсталации от кондензаторен тип, електретната техника се характеризира с повишена чувствителност и дългосрочна стабилност. Такива продукти са много устойчиви на повреди, удари и вода.

Въпреки това, не беше без своите недостатъци. Недостатъците на моделите са някои от техните характеристики:

• те не могат да се използват за големи, сериозни проекти, тъй като преобладаващото мнозинство от звуковите инженери смятат такива микрофони за най-лошите от предложените опции;
• Както при типичните кондензаторни микрофони, електретните инсталации изискват допълнително захранване - въпреки че само 1 V ще бъде достатъчно в този случай.

Благодарение на компактния си размер и висока водоустойчивост, те могат да се монтират почти навсякъде. В комбинация с миниатюрни камери те са идеални за наблюдение на проблемни и труднодостъпни зони.

Електретните кондензаторни устройства се инсталират все по-често в потребителските микрофони през последните години. Те имат доста широк диапазон от възпроизводими честоти - от 3 до 20 000 Hz. Микрофоните от този тип дават ясно изразен електрически сигнал, чиито параметри са 2 пъти по-високи от тези на традиционното въглеродно устройство.

Съвременната радиоиндустрия предлага на потребителите няколко вида електретни микрофони.

MKE-82 и MKE-01 - по своите размери те са идентични с моделите на въглища.

MK-59 и техните аналози - могат да се монтират в най-обикновен телефонен апарат, без да се променят. Електретните микрофони са много по-евтини от стандартните кондензаторни микрофони, поради което радиолюбителите ги предпочитат. Руските производители също стартираха производството на голям асортимент от електретни микрофони, сред които най-разпространен е модел MKE-2... Това е еднопосочно устройство, предназначено за използване в магнетофони от първа категория.

Тези микрофони обикновено се правят в пластмасов калъф. Предвиден е фланец за фиксиране на предния панел, такива устройства не позволяват силно разклащане и токови удари.

Потребителите често се чудят кой микрофон (електретен или традиционен кондензатор) е за предпочитане. Изборът на оптималния модел зависи от всяка конкретна ситуация, като се вземат предвид спецификите на бъдещото използване на оборудването и финансовите ограничения на купувача. Електретният микрофон е много по-евтин от кондензаторния кондензатор, докато последните са много по-качествени.

Ако говорим за принципа на работа, тогава и в двата микрофона той е един и същ, тоест вътре в зареден кондензатор, при най-малките вибрации на една или няколко плочи, възниква напрежение. Единствената разлика е, че при стандартен кондензаторен микрофон необходимото зареждане се поддържа от непрекъснато поляризиращо напрежение, което се прилага към устройството.

В електретното устройство е предвиден слой от специално вещество, което е вид аналог на постоянен магнит. Той създава поле без никакво външно захранване - така че напрежението, което се прилага към електретния микрофон, не е предназначено да зарежда кондензатора, а да поддържа мощността на усилвателя на един транзистор.

Докато класическите кондензаторни банки принадлежат към категорията скъпо професионално оборудване с надценени работни параметри и нискочестотен филтър. Те дори често се използват при акустични измервания. Параметрите на чувствителността на кондензаторното оборудване са много по-ниски от тези на електретното оборудване, следователно те със сигурност се нуждаят от допълнителен усилвател на звука със сложен механизъм за подаване на напрежение.

Ако планирате да използвате микрофон в професионална област, например за запис на песен или звук на музикални инструменти, тогава е по-добре да дадете предпочитание на класическите капацитивни продукти. Докато за любителска употреба в кръга на приятели и роднини, електретните инсталации вместо динамични ще бъдат напълно достатъчни - идеално работят като конферентен микрофон и компютърен микрофон, докато могат да бъдат повърхностни или вратовръзки.

За да разберете какво е устройството и механизма на работа на електретния микрофон, първо трябва да разберете какво е електрет.

Електретът е специален материал, който има свойството да бъде в поляризирано състояние за дълго време.

Електреният микрофон включва няколко кондензатора, в които определена част от равнината е направена от филм с електрод, този филм се изтегля върху пръстен, след което е изложен на действието на заредени частици. Електрическите частици проникват във филма на незначителна дълбочина - в резултат на това в зоната близо до него се образува заряд, който може да работи доста дълго време.

На малко разстояние се поставя друг електрод, който представлява миниатюрен метален цилиндър, плоската му част се обръща към филма. Материалът на полиетиленовата мембрана създава определени звукови вибрации, които след това се предават на електродите - и в резултат на това се генерира ток. Силата му е незначителна, тъй като изходният импеданс има повишена стойност. В тази връзка предаването на акустичен сигнал също е трудно. За да могат слабият ток и повишеното съпротивление да се съчетаят един с друг, в устройството е монтирана специална каскада, която има формата на еднополюсен транзистор и е разположена в малка капсула в тялото на микрофона.

Функционирането на електретния микрофон се основава на способността на различните видове материали да променят повърхностния си заряд под действието на звукова вълна, докато всички използвани материали трябва да имат повишена диелектрична константа.

Тъй като електретните микрофони имат доста висок изходен импеданс, те могат да бъдат свързани без проблеми към приемници, както и към усилватели с повишен входен импеданс. За да проверите работоспособността на усилвателя, просто трябва да свържете мултицет към него и след това да погледнете получената стойност. Ако в резултат на всички измервания работният параметър на оборудването ще съответства на 2-3 единици, тогава усилвателят може безопасно да се използва с електретна технология. Почти всички модели електретни микрофони обикновено включват предусилвател, който се нарича "импедансен трансдюсер" или "импедансен съпоставител". Свързва се към вносен трансивър и мини-радио тръби с входен импеданс около 1 ома със значителен изходен импеданс.

Като цяло схемата на свързване е както следва.

За да поддържате нормална работа на уреда, е важно да подадете захранване към уреда с правилна полярност. За устройство с три входа е типична отрицателна връзка към корпуса, като в този случай захранването се подава през положителния вход. След това през разделителния кондензатор, откъдето се осъществява паралелната връзка към входа на усилвателя на мощността.

Моделът с два изхода се захранва чрез ограничаващ резистор, също и към положителния вход. Изходният сигнал също се премахва. Освен това принципът е същият - сигналът отива към блокиращия кондензатор и след това към усилвателя на мощността.

Как да свържете електретен микрофон, вижте по-долу.