Микрофоны - Гарнитуры
Правильный выбор микрофона для работы в эфире – залог качества передающего сигнала. Динамические микрофоны, хорошо зарекомендовавшие себя при работе с бытовой техникой, не всегда пригодны для радиосвязи.
Многие радиолюбители применяют профессиональные микрофоны и гарнитуры, имеющие высокие технические характеристики. Более широкое их применение ограничивается в связи с отсутствием полной технической документации на эти изделия. Микрофонные головки применяемые в этих устройствах, как правило имеют подъем АЧХ в области высоких частот, что предполагает (при наличии высококачественного МУ – микрофонного усилителя) весьма качественный сигнал. Некоторые гарнитуры имеют на своем буме антишумовой микрофон, что положительно сказывается при работе в условиях акустических шумов, например при использовании мощного РА с шумным вентилятором.
В профессиональной радиосвязи широко используются хорошо зарекомендовавшие себя микрофоны МД-80, МД-80А, МД-380, МД-380А, МД-380Б, МД-380В, МД-380Т, МД-380А-Т, МД-380Б-Т в общепромышленном, экспортном и тропическом исполнении. МД80, МД380 представляет из себя динамический, катушечный, односторонний микрофон, предназначенный для организации диспетчерской связи.
Наряду с применением в этой области, завод изготовитель рекомендует (очевидно в целях расширения рынка сбыта) применять эти микрофоны также в таких областях как звукозапись, передача и звукоусиление речи. Изучив досконально это изделие (в течении 18 лет применяя его на работе), хотел бы отметить, что основная его область применения, это конечно же радиосвязь.
Некоторые основные характеристики микрофонов серии МД-80, МД-380.
- Номинальный диапазон частот 60 – 14000 Гц. (Область 300 – 3000 Гц представлена достаточно хорошо.
- Максимальный подъем амплитуды микрофон имеет в районе 2800 Гц).
- Модуль полного электрического сопротивления на частоте 1000 Гц 200 +/- 40 Ом.
- Перепад чувствительности фронт-тыл 12 дБ.
- Чувствительность микрофона по свободному полю на частоте 1000 Гц не менее 2,0 мВ/Па.
- Минимальное сопротивление нагрузки 250 Ом.
Гарнитура со средней шумозашитой ГСШ-А-18 и ГСШ-А-18Э.
Их основное различие только в шнуре идущем к гарнитуре. Так шнур ГСШ-А-18 имеет меньшее экранирование, а ГСШ-А-18Э идеальна в этом плане и вполне может быть расположена рядом с мощным передатчиком, причем без всяких проблем связанных с ВЧ наводками и т.п. Поэтому, владельцам ГСШ-А-18 рекомендуется переделать шнур как у ГСШ-А-18Э показанный на рис.1.
На схеме показана также система запитки гарнитуры, применяемая в радиостанции ”Баклан” на воздушных судах Гражданской Авиации. Высокое качество сигнала достигается не только за счет применения гарнитуры, которая действительно является изделием высокого класса, но и от весьма качественной схемы микрофонного усилителя в самой радиостанции.
Следует отметить, что в подобных изделиях никогда не используются простые микрофонные усилители. Как правило используются НЧ компрессоры, обеспечивающие высокое качество сигнала.
Некоторые основные технические характеристики.
- Гарнитура обеспечивает разборчивость речи не хуже 2 класса при передаче и приеме в условиях аккустических шумов с общим уровнем до 115 дБ (применяется динамический антишумовой микрофон).
- Модуль полного электрического сопротивления микрофона переменному току на частоте 1000 Гц – 130 +/- 26 Ом.
- Неравномерность частотной характеристики чувствительности микрофона в диапазоне 200 – 4000 Гц не более 12 дБ.
- Парафоническая чувствительность микрофона на частоте 1000 Гц в режиме холостого хода составляет 0,3 – 1,0 мВ/Па.
- Модуль полного электрического сопротивления тракта приема гарнитуры на частоте 1000 Гц – 600 +/-120 Ом.
- Отдача телефона на частоте 1000 Гц не менее 6 Па.
- Сопротивление телефона постоянному току не менее 80 Ом.
- Неравномерность частотной характеристики отдачи телефона в диапазоне частот 200-4000 Гц не более 12 дБ.
Коэффициент шумозаглушения гарнитуры не менее следующих величин:
- 125 Гц – 0 дБ
- 250 Гц – 3 дБ
- 500 Гц – 6 дБ
- 1000 Гц – 18 дБ
- 2000 Гц – 20 дБ
- 4000 Гц – 25 дБ
Для снижения проблем связанными с фоном, наводками магнитных полей, влияния работающего рядом другого оборудования и т.п., внутри гарнитуры расположен усилитель микрофона, который производит предварительное усиление. Усилитель выполнен на микросборке 04УН040-2, которая усиливает сигнал до 30 – 35 мВ.
Принципиальная схема микросборки показана на рис.2.
Опубликованную ранее в РЛ КВ и УКВ нр.1 1996г. внутреннюю схему микросборки 04УН040-2, а также ее технические характеристики прошу считать недействительной, по причине наличия ошибок в статье.
Гарнитура с низкой шумозащитой ГНШ-П-13.
Гарнитура предназначена для комплектации коммутаторов. Обеспечивает прохождение речевых сигналов в трактах связи.
- Отдача телефона на частоте 1000 Гц в нормальных климатических условиях составляет 4,5 – 10 Па.
- Неравномерность частотной характеристики отдачи телефона в диапазоне частот 300-3400 Гц не более 12 дБ.
- Модуль полного электрического сопротивления телефона переменному току на частоте 1000 Гц составляет 300 +/- 90 Ом.
- Суммарный коэффициент гармонических искажений телефона на частоте 1000 Гц не более 8%.
Схема электрическая принципиальная гарнитуры представлена на рис.3.
Гарнитура ГНШ-П-13 состоит из:
Двух последовательно соединенных телефонов в экране, помещенных в пластмассовые корпуса. Малогабаритного динамического микрофона МДМ-1. Оголовья, обеспечивающего подгонку телефонов к ушам оператора, как по размеру головы, так и по угловому положению телефонов. Шнура с разъемом РШ2Н-1-18 или 2РМ18КУЭ7Ш1В1. Микрофон может быть установлен как справа, так и слева ото рта оператора путем поворота держателя.
На пластмассовые корпуса, в которые помещены телефоны, надеваются шумозаглушающие амортизаторы для предохранения органов слуха от акустических шумов и для обеспечения необходимой разборчивости речи.
Гарнитура без шумозащиты ГБШ-А-4А
Гарнитура предназначена для комплектации диспетчерских пультов управления в ГА. Комплектуется электретным капсюлем ”Сосна”. Вес гарнитуры менее 100 гр.
Основные технические данные.
- Коэффициент передачи электроакустического тракта передачи гарнитуры на частоте 1000 Гц не менее 3 мВ/Па.
- Отдача электроакустического тракта приема гарнитуры на частоте 1000 Гц не менее 6 Па.
- Модуль полного электрического сопротивления электроакустического тракта приема приема гарнитуры на частоте 1000 Гц не менее 600 Ом.
- Слоговая разборчивость при уровне шума в помещении приема, равном 60 дБ, не менее 75%.
Собственно сам микрофон, а также телефонный капсюль расположены на одном уровне в районе виска оператора. Оператор говорит в трубку-воздуховод, который соединен с самим микрофоном. Отличный результат получается если микрофон вынести на конец бума, проложив внутри воздуховода экранированный провод. Микрофон покрывают поролоном. В этом случае полностью устраняется трубочный эффект, слегка заметный в заводском варианте.
Схема подключения гарнитуры ГБШ-А-4А показана на рис. 4.
Гарнитура ГНШ-А-19М
Гарнитура с низкой шумозащитой ГНШ-А-19М предназначена для комплектации диспетчерских пультов управления в ГА. В качестве телефонного капсюля BF1 применяется ДЭМШ. Микрофон BM – динамическая головка с низкой шумозашитой, по частотной характеристике близкая к применяемой в гарнитуре ГСШ-А-18, но с меньшим эффектом подавления внешних шумов.
Электрическая схема гарнитура показана на рис.5.
Конденсаторный Электретный Микрофон МКЭ-271
Предназначен для высококачественной звукозаписи и звукоусиления в комплекте с бытовой транзисторной аппаратурой. Идеален для радиосвязи. Легко стыкуется с аппаратами фирмы ICOM, где применяются аналогичного типа микрофоны. По способу преобразования звуковых колебаний в электрические, данный микрофон относится к конденсаторному электретному типу, обладающему широкополосной и равномерной характеристикой.
Преобразованный капсюлем микрофона в напряжение звуковой частоты, сигнал подается на затвор полевого транзистора VT1 КП303А выполняющего роль согласующего предусилителя, рис.6.
Режим транзистора по постоянному току определяется величиной сопротивления R1. Каскад частотной коррекции выполнен на транзисторе VT2 КТ361Г, величина которой определяется резистором R4 (подстроечный резистор на плате внутри микрофона). Схема имеет симметричный выход, однако если микрофонный усилитель трансивера имеет несимметричный вход, вывод 2 трансформатора Т1 соединяют с выводом 3, т.е. соединяют с общим проводом.
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
- Номинальный диапазон 50-20000 Гц.
- Чувствительность микрофона по свободному полю на частоте 1000 Гц не менее 2 мВ/Па.
- Отклонение индивидуальной частотной характеристики чувствительности микрофона от типовой (заявленной заводом изготовителем), в номинальном диапазоне частот не превышает +/- 3 дБ.
- Средний перепад чувствительности по свободному полю для углов 0 и 180 градусов в диапазоне частот 250-5000 Гц не менее 16 дБ.
- Модуль полного электрического сопротивления на частоте 1000 Гц – 100 Ом +/- 20%.
Встроенная в корпус микрофона схема согласующего предусилителя (такое название схемы дал сам завод изготовитель) питается от двух элементов 332, которые по окончании работы рекомендуется извлекать из корпуса.
Это неудобство легко устранить.
Для этого из корпуса МКЭ-271 убирают контейнер для элементов 332, а на его место устанавливают монтажную планку с собранной на ней схемой стабилизатора на КРЕН-12А, рис.7.
С помощью потенциометра R1 на плате стабилизатора, устанавливают выходное напряжение +3в, необходимое для питания схемы. Корпус стабилизатора КРЕН-12А изолирован от общего провода. Микросхема имеет очень большой запас по току и теплоотвод ей не требуется.
В качестве электролитического конденсатора С2 применяется танталовый конденсатор, но при его отсутствии можно применить обычный электролит, увеличив его номинал до 22 мк.
Устранение ВЧ наводок на микрофон
Наличие наводок на микрофон напрямую зависит от типа применяемого микрофонного усилителя, его схемотехники, качества работы трансивера и блока питания в целом. Не последнюю роль играет КСВ в линии передачи, наличие хорошего заземления. Тем не менее, если проблема существует, то использование простейшей цепочки по входу МУ (рис.8) поможет ее частично или полностью закрыть.
В таблице 1 даны характеристики некоторых электретных микрофонов часто применяемых радиолюбителями.
|
Параметры отечественных микрофонов |
|||||||
|
Тип микрофона |
Номинальный диапазон частот, Гц |
Неравномерность АЧХ,═дБ |
Внутреннее сопротивление,Ом |
Чувствительность холостого хода, мВ/Па |
Направленные свойства |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
|
Электродинамические микрофоны |
|||||||
|
МД-52А |
50-16000 |
12 |
250 |
1,2 |
ОН |
||
|
МД-52Б |
50-15000 |
12 |
250 |
1,2 |
ОН |
||
|
МД-52Б-СН |
50-15000 |
12 |
250 |
1,2 |
ОН |
||
|
МД-63 |
60-15000 |
20 |
250 |
1,1 |
НН |
||
|
МД-63Р |
60-15000 |
20 |
250 |
1,1 |
НН |
||
|
МД-66 |
100-10000 |
20 |
250 |
2 |
ОН |
||
|
МД-74 |
50-15000 |
8 |
250 |
1,5 |
НН |
||
|
МД-78 |
50-15000 |
20 |
150 |
2 |
ОН |
||
|
МД-200 |
100-10000 |
12 |
250 |
1,5 |
ОН |
||
|
МД-201 |
100-10000 |
12 |
250 |
1,5 |
НН |
||
|
82А-5ММ |
50-15000 |
10 |
250 |
4 |
ОН |
||
|
МД-80 Россия |
50-12000 |
22 |
200 |
2 |
ОН |
||
|
МД-80 Болгария |
40-15000 |
20 |
150 |
1,2 |
ОН |
||
|
Ленточные микрофоны |
|||||||
|
МЛ-19 |
50-16000 |
14 |
250 |
2 |
ОН |
||
|
МЛ-51 |
40-16000 |
10 |
250 |
1,6 |
ДН |
||
|
Конденсаторные и электретные микрофоны |
|||||||
|
МК-6 |
20-40000 |
5 |
250 |
1,1 |
НН |
||
|
19 А 31 |
20-20000 |
8 |
80 |
22 |
ОН |
||
|
КМС-19-02 |
20-20000 |
8 |
80 |
16 |
ОН |
||
|
КМС-19-05 |
20-20000 |
8 |
80 |
45 |
ОСН |
||
|
КМС-19-07 |
20-20000 |
80 |
9 |
НН |
|||
|
КМС-19-08 |
20-20000 |
8 |
80 |
10 |
ДН |
||
|
КМС-19-09 |
20-20000 |
8 |
80 |
30 |
ОН |
||
|
КМКЭ-1 |
20-20000 |
8 |
80 |
17 |
ОН |
||
|
МК-12 |
50-15000 |
9 |
600 |
11 |
ОН |
||
|
МК-13М |
30-18000 |
6 |
600 |
5,5 |
ОН |
||
|
МК-15 |
50-15000 |
12 |
600 |
5,5 |
ОН |
||
|
МК-16 |
20-40000 |
5 |
250 |
2 |
НН |
||
|
МКЭ-2 |
50-15000 |
15 |
200 |
1,5 |
ОН |
||
|
МКЭ-3 |
50-15000 |
10 |
2000 |
3,5 |
НН |
||
|
19 А 31 |
20-20000 |
8 |
80 |
20 |
НН |
||
|
МК-18 |
80-16000 |
8 |
200 |
16 |
НН |
||
|
МК-19 |
50-16000 |
6 |
200 |
16 |
ОН |
||
|
МКЭ-4М |
50-15000 |
9 |
200 |
18 |
ОН |
||
|
МКЭ-5 |
50-16000 |
12 |
250 |
2,5 |
НН |
||
|
МКЭ-6 |
50-16000 |
18 |
250 |
3 |
НН |
||
|
МКЭ-7 |
50-15000 |
12 |
8 |
ОН |
|||
|
МКЭ-10 |
50-16000 |
250 |
2 |
НН |
|||
|
МКЭ-11СН |
50-16000 |
2,5 |
ОН |
||||
|
МКЭ-15 |
50-16000 |
20 |
1,5 |
ОН |
|||
|
Примечание: НН-ненаправленный;
ОН-односторонненаправленный; ОСН-остронаправленный; |
|||||||
Литература
И. Подгорный НЧ тракт передающих устройств. – - Радиолюбитель КВ и УКВ, 1996, нр.1, стр.21
