Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938) (1095873), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Таблица частот основных звуковых колебаний музыкальных инструментов и человеческого голоса (тонов) Частота к горнах Инструмент, голос от ( ло Гагара 80 Саранка 190 Кларнет 1 400 Пикколо 520 4 750 Бас (труба) 340 30 1 034 259 Сокрано 488 Тенор 122 Бас 320 80 В следугощей таблице даны полосы частот, в пределах которых лежат характерные колебания, свойственные некоторым основным звукам человеческой речи, точное воспроизведение которых необходимо для отчетливого воспрнятия этих звуков.
244 кового 'колебания, искажение этой формы неизбежно вызывает искажение соответствующего этому колебанию звука. Для точного воспроизве- дення звуков точно должны быть А воспроизведены и соответствующие с ) этим звукам колебания — их оснозя ные тона все гармоники особенности же те, которые создают основную окраску звука. чьиг. 148. осриь звуковых иолсбяияк, Сообразно с этим для художсственссятястстяу|сылх глясмсн буияс и ной передачи всех природных зву(яыссисгс голоса) ков необходимо неискаженное воспроизведение всех звуковых колебаний, воспринимаемых человеческим ухом, т. е.
лежащих в пределе от 16 до . 16 000 сн (в сродпем). Для обеспечения высококачествонной передачи речи эта гамма частот может быть сужена до 80 — 8 000 ьн, а вполне Фиг. 149.0сстяяыыс ялсмсяты сирипячвсгс асуяя. Оспсяясй тси 1 — „ря", УЯ = 290 ьи, и сгс гармсяихи 2, Э, 4 ... 10-яя удовлетворитсльввя понятливость речи может быть получена и при более узкой полосе частот колебаний, воспроизводимых без искажения. аименно— от 200 до 3 000 и даже до 2 500 ьн. о. Превращение звуковых колебаний в электрические. ядикрофои Управление колебаниями в антенне передающего устройства при телефонной работе радиостанции сводится, как было указано выше, к видоизменению характера этих колебании в точном соответствии с характером передаваемых звуков, т.
е. с формой, частотой н интенсивностью соотвотствующих этим звукам колебаний низкой (звуковой) частоты. Зто видоизменение носит название моду ляции н осуществляется путем предварительного превращения звуковых колебаний в аналогичные пы электрические колебания той же частоты и путем последующего воздействия этих колебаний на колебания высокой частоты в одном из каскадов передающего устройства. Превращение звуковых колебаний в электрические осуществляется с помощью микрофона и достигается следующим образом '. ' В даниям курсе мы рассматриваем лянь угяльвыя миврсфсиы, хья ияяболсс распрострапсииыс в яяпаыисяпсй в.
исвссдясяисз иравтияс, и вовсе ис яятрягияаси миярсфовяя спсчияльистя типя: испдсисатсряых, ялсиьрсдипяиичссвих и т. д., примсяяыыихся ия мсмиых рядиотслсфсвиых стявчиях (я студиях). Микрофон, состоящий из угольной колодки К, угольноймембраны лл и угольного порошка Н между ними 1фиг.
152), вклуочается последовательно о аккумулиторной батареей Б и первичной обмоткой микрофонного трансформатора Т и составляет вместе с ними замкнутую электрическую цепь Н вЂ” И вЂ” Т. Ври спокойном состоянии мембраны микрофона („при молчании" ) в этой цепи будет циркулировать некоторый постоянный ток Хн, имеющий обычно порядок нескольких десятков миллиампер, который создаст вокруг порвнчной обмотки трансформатора постоянное магнвтное поле Н. 11ри разговоре перед микрофоном его мембрана будет колебаться П Т фнг.
Хао. Принципиальная схеяа иикробона и негода использаваивя его для превращения звуковых колебании в влекгрические с чзстыой воздействууощвх па нее звуковых колебаний и с интенсивностью, пропорциональной интенсивности последних. Эти кол! оанин мемораны вовлекут за собой соответствующее периодическое изменение плотности порошка микрофона. а следовательно, и сопротивления Я последнего. В! риодическое изменение сопротивлении микрофона вызовет изм неии с той же частотой тока в первичной обмотке трансформатора Т и магнитного поли П вокруг ее витков.
В результате этого на за;кинах создлстсл переменная разность пот нциалов г! ~ г !н ! ! Иг пр!порциональплн изменению тока в микрофоне, а на зажимал вторич!!ой обмотки трансформатора полнится переменное напряжение и., причем яз н =и ! и ! где и, и ыз — числа витков обмоток трансформатора. Принимая дла простоты частоту звуковых колебаний однозначной и равной И =- йище, т.
е. рассматривая каждую из составляющих сложного звукового колебания в отдельности, мы 1юлучаем следующую картину, характеризующую процесс преобразования звуковых колебаний в электрические: звуковое колебание а=А Ззввй<; ток в микрофонной цепи 1, =- 1И+ Х,и Зун Ы, Зауиооое нонебаииа в кепи минр они апрнтвнив на траиорорматора <иа нитричной оМотна) Фиг. лба. 1рафичесрие ивобраиеикв процесса ироира- текив звуковых колебаний в влеитрические напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора и = — Ги, созыв, где Л вЂ” амплитуда звуковых колобаний, Хт — амплитуда переменной составляющей микрофонного тока, а Уи, — амплитуда напряжения на вторичной обмотве микрофон ваго трансформатора Т, пропорциональная амплитуде внуковых колебаний Л: ~ т 'у» '~у'1' 1 ' Точнее, Р»а = Х '<уХ' '7 ' из Нз тле й — ковфициеит свези пеклу обиоткаии траисфориатора.
949 нлн гдг 6 — ш который коэфициент пропорциональности, Л, — индуктивность первичной обмотки трансформатора. Таким образом, используя микрофон, микрофонный трансформатор и источник постоянного тока, можно всегда очень легко осуществить превращ~ ние звуковых колебаний в аналогичные им электрические. Для большей наглядвести этот процесс представлен вьппе в виде носледоватгльного ряда графиков функциональной зависимости и, ело и =Я)) (фиг.
1бп). 3. Типы микрофонов В предшествующем параграфе нами был разобрав общий принцип превращения звуковых колобаний в электрические с помощью микрофона н рассмотрена простейшая принципнальнан охема послоднего. Построеи- Фог. 1Ь4. Махровое и телефон аааацаоаноз ееанцав ные по этой схеме микрофоны обладают обычно сесьма высокой чувствительностью, легкостью, достаточной прочностью и устойчивостью и находят широкое применение в практических условиях. Используемые на подвижных радиостанциях микрофоны лого типа имеют обычно сопротивление порядка 50 †: 100 ом и работают от аккумуляторной батареи в 6 — 8 в. Развиваемая имп мощность бывает обычно порядка десятых долой око (до 1 вьч), а напряженно на вторичной обмотке трансформатора — порядка от 1 до 100 в.
Внешний вид одного из такнх микрофонов, примсня1ощихся в самолетных радиостанциях, покзлан на фнг. 1б4 (вместе, с головным телефоном). Основным нодостатком мнкрофонов этого типа является неодинаковый закон нзменоння их проводимости прн колебаниях мембраны в одну и и другую сторону от ее среднего (нейтрального) положения (при сжатии и расширении угольного порошка) в отсутствио необходииой линейности этого изменения, в особенности прп больших амплитудах звуновых колебаний. Следствием этой нелинейности является искажение формы электрических колебаний в микрофонной цепи, неточное воспроизведение формы звуковых колебаний при нх превращении в электрические, появление так называемых онелппейных искажений" в колебаниях, а следовательно, н искажения самих звуков прн передаче, иска- жеиия их тембра„а при передаче речи — ухудшевве ее чоткости и понятливости. Все эти недостатки простейшего вида микрофона усугубляются еще тем обстоятельством, что его микрофонный трансформатор работает при наличии некоторого подмагиичивающего тока 1м вносящего также определенные искажения в форму кривой перемепиого папряжоппя па аажимах его вторичной обмотки', » следовательно', в в характер передаваемых звуков.
Видоизменяя соответствующим образом конструкцию угольного микрофон», можно в значительной мере сгладить присущие ему недостатки и получить в нем почти в точности линейную характеристику. Одна пз таких конструкций, известная под пазванием мрамор кого микроФона Рейеса, изображена ниже, на фиг. 155 ~схематически ар»»розе), и представляет собой мраморную прямоугольную призму размером прпблизительпо 100 Х 80 >( 50 ыы с небольшим углублением в передней части, заполненным специально обработапным угольным порошгом и плотво затянутым резиновой пленкой п шелковым г»зом (с помощью 3 эбонитовой рамки). В углублеиие пропущоиы ковтактпые бслты, соединяющиеся с угольными электродами, "шк находящимися в порошке. В опокойпом состоянии сопротивление мв- 50 крофопа Рейсов имеет порядок 200 — 500 ом.
Нормальный рабо- Ф чпй ток — порядка 20 ма (пе сзы- 1 ше 100 ма). Изменение его проводи- ', У 100 У мости прп разговоре почти ливейвое, по очень незначительное, и по- Фиг.1еЬ.Мраморный микроФон Рейс- этому прпмепепве его в практических са: 1 — ксатактаые секты с еаямкама, И вЂ” угельаые электроды, 3 — угольный оггряжеио с угеобхо последующего двух - четырехкрат- реем»екал ялеака, с — ыелкоеаа каленого усиления (низкой частоты). Ми- раа 1газй у — мраморная колодка крофои Рейеса широко используется в студилх, на радиоузлах и т. д., где требуется высоко.
качество воспроивведеиия звуков и где вопросы весов и габаритов аппаратуры не имеют существеввого значения. В подвижных станциях ои примеияетгя лишь и исключительных случаях. Вторая конструкция микрофона, имеющая также почти липевпую хар»ктеристику проводимости и значительно попиж»ющая к тому же искажения, вносимые подмагпичивающим током трансформатора, носит п»звание дифарепциальиого микрофона и находит в последнее время самое широкое применение в авиационной практике. Микрофоны этого типа, как правило, используются совместно с дифереициальиыми трансформаторами, отличающимися от обычных трансформаторов наличием среднего вывода в их первичной обмотке и методом включения пх в общую микрофонную схему.