Файл: Устройство, предназначенное для преобразования акустических колебаний в электрические колебания.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.05.2024
Просмотров: 12
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Слайд 2
Микрофон — устройство, предназначенное для преобразования акустических колебаний в электрические колебания.
(работают по слайду 2)
Диктую после слайда 2
Микрофоны характеризуются следующими параметрами:
-
Чувствительность микрофона — это отношение напряжения на выходе микрофона к воздействующему на него звуковому давлению при заданной частоте (как правило 1000 Гц), выраженное в милливольтах на паскаль (мВ/Па). Чем больше это значение, тем выше чувствительность микрофона. -
Номинальный диапазон рабочих частот — диапазон частот, в котором микрофон воспринимает акустические колебания и в котором нормируются его параметры. -
Неравномерность частотной характеристики — разность между максимальным и минимальным уровнем чувствительности микрофона в номинальном диапазоне частот. -
Модуль полного электрического сопротивления — нормированное значение выходного или внутреннего электрического сопротивления на частоте 1 кГц. -
Характеристика направленности — зависимость чувствительности микрофона (в свободном поле на определённой частоте) от угла между осью микрофона и направлением на источник звука. -
Уровень собственного шума микрофона — выраженное в децибелах отношение эффективного значения напряжения, обусловленного флуктуациями давления в окружающей среде и тепловыми шумами различных сопротивлений в электрической части микрофона, к напряжению, развиваемому микрофоном на нагрузке при воздействии на микрофон сигнала с эффективным давлением 1 Па. -
Динамический диапазон микрофона - это разность между самым тихим сигналом и самым громким, который микрофон может воспроизвести без искажений.
Слайд 3
Среди всех типов микрофонов, используемых в настоящее-время, микрофоны на основе конденсаторов считаются наиболее перспективными. На рис. 1 представлена принципиальная схема конденсаторного микрофона. Измеряемое давление воздействует на гибкую и тонкую (толщиной 10-4-20 мкм) диафрагму, играющую роль подвижной обкладки в датчике смещения емкостного типа. Другая обкладка фиксирована и имеет отверстия для демпфирования: при движении диафрагмы воздух протекает через эти отверстия, происходит вязкостная диссипация энергии. Это демпфирование используется для контроля резонансной амплитуды диафрагмы и позволяет скорректировать высокочастотную часть характеристики преобразования в соответствии с объектом измерений (давление, свободное поле, диффузное поле или падение под случайными углами).
Капиллярный канал позволяет уравнять среднее давление по обе стороны мембраны. Он определяет низкочастотный отклик и обеспечивает защиту по отношению к колебаниям атмосферного давления.
В зависимости от типа мембраны различают три типа емкостных микрофонов: измерительные микрофоны с использованием внешнего напряжения питания, измерительные электретные микрофоны и бытовые электретные микрофоны. В первых двух типах микрофонов используются предварительно напряженные металлические мембраны, а в третьем — мембраны из предварительно поляризованной пластмассы. В микрофоне второго типа электретная мембрана плотно прилегает к фиксированной обкладке и не играет никакой механической роли. Значительное различие между измерительными и бытовыми микрофонами состоит, следовательно, в природе силы, действующей на мембрану: акустическое усилие в случае металлических мембран и изменение объема воздуха за пластмассовой мембраной. Заметим, что в настоящее время изготовление пластмассовых мембран, которые сохраняли бы механическое напряжение в течение длительного времени, представляет значительную сложность. Таким образом, микрофоны с пластмассовой мембраной являются обычными микрофонами с более узкой частотной полосой пропускания, чем у микрофонов с металлической мембраной.
Слайд 4
Электретные микрофоны — представляют из себя практически те же конденсаторные микрофоны, но постоянное напряжение в них обеспечивается зарядом электрета, тонким слоем нанесённого на мембрану и сохраняющим этот заряд продолжительное время
Поскольку электретные микрофоны обладают высоким выходным импедансом (имеющим емкостный характер, конденсатор ёмкостью порядка десятков пФ), то для его уменьшения, как правило, в корпус микрофона встраивают истоковый повторитель на полевом n-каналыюм транзисторе с р-n переходом.
Выходной импеданс – это величина импеданса между выходными устройствами предусилителя или усилителя (обычно транзисторами, но, возможно, трансформатором или лампой) и фактическими выходными клеммами компонента. Это включает в себя внутренний импеданс самого устройства.
Электри́ческий импеда́нс (ко́мплексное электри́ческое сопротивле́ние) — комплексное сопротивление между двумя узлами цепи или двухполюсника для гармонического сигнала.
Это позволяет снизить выходное сопротивление и уменьшить потери сигнала при подключении к входу усилителя сигнала микрофона.
Ввиду наличия встроенного транзистора, несмотря на отсутствие необходимости в поляризующем напряжении, такие микрофоны требуют внешний источник электропитания
Слайд 5
принцип действия таких микрофонов основан на индукционном принципе, открытом Фарадеем в 1831 году и заключающемся в том, что если при перемещении проводника в магнитном поле он пересекает силовые линии, то в проводнике возникает электродвижущая сила (ЭДС). Когда этот проводник замыкается на внешнюю цепь, в ней под действием ЭДС появляется индукционный ток. В электродинамическом микрофоне звуковая волна воздействует на легкую диафрагму, которая начинает колебаться и приводит в движение связанный с ней проводник, помещенный в постоянное магнитное поле. При движении проводника в магнитном поле в нем индуцируется электрический ток, который затем усиливается и передается для дальнейшей обработки. В зависимости от вида проводника (звуковой катушки, то есть провода, намотанного на цилиндрический каркас, или металлической ленточки и др.) электродинамические микрофоны подразделяются на микрофоны катушечные, ленточные и другие типы (например, изодинамические).
Слайд 6
Стандарты определяют два метода создания канала: подключением (interconnection) и коммутацией (cross connection). Создание канала методом подключения предусматривает наличие линии, соединяющей телекоммуникационный разъем и распределительную панель и двух гибких кабелей – абонентского и сетевого. Это самый простой и наиболее распространенный вариант построения СКС
Коммутация подразумевает вариант подключения с помощью промежуточной панели, которая вместе с панелью базовых линий и коммутационными кабелями образует коммутационный пункт. Таким образом, для подключения сетевого оборудования используются две панели и два соединительных кабеля – сетевой и коммутационный. Лицевая сторона промежуточной панели оснащена стандартными гнездами RJ45, тыльная – многоканальными разъемами. Чаще всего методом коммутации подключают телефонные линии. Еще одним примером канала с коммутацией может служить решение системы мониторинга СКС LAN Sense.
Говорю после слайда 6
Аббревиатура "СКС" расшифровывается как "структурированная кабельная система
Принципиальной особенностью любой СКС является то, что коммутация, в отличие от электронных АТС и сетевого компьютерного оборудования, всегда производится вручную с помощью коммутационных шнуров и/или перемычек, то есть функционирование СКС принципиально не зависит от состояния электропитающей сети. Введение в состав СКС элементов электронной или электромеханической коммутации немедленно влечет за собой обязательное использование в оборудовании штатного источника электропитания. Такое решение абсолютно неоправданно на нынешнем этапе развития техники с экономической и технической точек зрения. Это обусловлено тем, что среднее количество переключений одного порта в действующей системе составляет единицы раз в год, а источник питания обладает существенно меньшей эксплуатационной надежностью по сравнению с остальными пассивными компонентами. Оборотной стороной отказа от применения штатного источника электропитания является:
-
необходимость использования коммутационных шнуров, которые существенно ухудшают массогабаритные показатели коммутационного оборудования и требуют применения специальных мер для решения задач администрирования; -
невозможность введения в состав СКС штатных контроллеров, датчиков и другого аналогичного оборудования, что снижает удобство эксплуатации, увеличивает время поиска неисправности, затрудняет текущую диагностику и т.д.
Известны лишь отдельные разработки, направленные на внедрение активных компонентов в некоторые подсистемы СКС, которые доведены до серийного производства. Однако они носят вспомогательный характер (опрос состояния портов, индикация, коммутация сигналов низкоскоростных приложений), не затрагивают процесс передачи информационных сигналов и не нормируются действующими и перспективными стандартами.
Принципиальной особенностью любой СКС является то, что коммутация, в отличие от электронных АТС и сетевого компьютерного оборудования, всегда производится вручную с помощью коммутационных шнуров и/или перемычек, то есть функционирование СКС принципиально не зависит от состояния электропитающей сети. Введение в состав СКС элементов электронной или электромеханической коммутации немедленно влечет за собой обязательное использование в оборудовании штатного источника электропитания. Такое решение абсолютно неоправданно на нынешнем этапе развития техники с экономической и технической точек зрения. Это обусловлено тем, что среднее количество переключений одного порта в действующей системе составляет единицы раз в год, а источник питания обладает существенно меньшей эксплуатационной надежностью по сравнению с остальными пассивными компонентами. Оборотной стороной отказа от применения штатного источника электропитания является:
-
необходимость использования коммутационных шнуров, которые существенно ухудшают массогабаритные показатели коммутационного оборудования и требуют применения специальных мер для решения задач администрирования; -
невозможность введения в состав СКС штатных контроллеров, датчиков и другого аналогичного оборудования, что снижает удобство эксплуатации, увеличивает время поиска неисправности, затрудняет текущую диагностику и т.д.
Известны лишь отдельные разработки, направленные на внедрение активных компонентов в некоторые подсистемы СКС, которые доведены до серийного производства. Однако они носят вспомогательный характер (опрос состояния портов, индикация, коммутация сигналов низкоскоростных приложений), не затрагивают процесс передачи информационных сигналов и не нормируются действующими и перспективными стандартами.
Основные признаки СКС: избыточность, структуризация и универсальность.
Избыточность.Принцип избыточности предполагает, что размещение розеток определяется не размещением сотрудников и офисной мебели, а площадью и топологией помещений, поэтому при перепланировке легко производить перемещение сотрудников и организовывать новые места. При этом не происходит длительной остановки работы всего офиса, т.к. изменений в кабельной системе не требуется.
Под избыточностью понимается введение в состав СКС дополнительных информационных розеток, количество и размещение которых определяются площадью и топологией рабочих помещений, а не планами размещения сотрудников и расположения офисной мебели. Это позволяет легко организовывать новые рабочие места, а также выполнять перемещения сотрудников и оборудования. Применение принципа избыточности обеспечивает возможность очень быстрой адаптации кабельной системы под конкретные производственные потребности и позволяет не останавливать работу офиса или его части при проведении каких-либо организационных и технических изменений. Поскольку продолжительность эксплуатации СКС в несколько раз превышает аналогичный показатель для остальных компонентов информационной инфраструктуры здания, этот принцип особенно важен.
Структуризация.Структуризация - это разбиение кабельной инфраструктуры на отдельные, независимые сегменты (
