Микрофоны (стр. 2 из 2)

(3)

Индекс направленности Q – коэффициент направленности, выраженный в децибелах:

(4)

Ширина диаграммы направленности

определяется углом, в пределах которого чувствительность микрофона уменьшается не более чем в раз относительно осевой чувствительности.

Перепад чувствительности «фронт-тыл» - отношение чувствительности микрофона при θ = 0⁰ к чувствительности при θ = 180⁰.

В таблице 1 прведены значения этих характеристик направленности комбинированного микрофона для ряда значений параметра q.

Таблица 1. Характеристики комбинированных приёмников при разных значениях параметра q.

q	Форма диаграммы направленности	Ω	Q		Ф/т, дБ
0	Ненаправленная	1	0	3600	0
0.5	Кардиоида	3	4.77	1320
0.634	Суперкардиоида	3.73	5.72	1150	11.43
0.75	Гиперкардиоида	4	6.02	1050	6.02
1	Косинусоида	3	4.77	900	0

Управление диаграммой направленности может быть осуществлено, например, при включении микрофонов по схеме, изображенной на рис. 7.

Рисунок 7.

При верхнем положении движков потенциометров работает только приёмник давления (q = 0), микрофон – ненаправленный. При нижнем положении движков работает только приёмник градиента давления (q = 1), диаграмма направленности – косинусоидная. В промежуточных положениях движков получаются диаграммы направленности других видов (см. таблицу 6).

В некоторых случаях приёмник должен иметь более острую диаграмму направленности, чем у приёмников, рассмотренных выше. Такая задача может быть решена путем объединения нескольких одинаковых приёмников в группу.

Микрофоны располагают вдоль прямой линии на расстоянии d друг от друга, Выходы микрофонов соединяют последовательно (см. рис. 8).

Рисунок 8

Найдем характеристику направленности микрофона

.Будем считать, что плоская звуковая волна падает под углом θ к оси системы. Тогда между напряжениями соседних микрофонов будет иметь место сдвиг по фазе

где

, а напряжение i – го микрофона . Суммируя напряжения всех микрофонов, получим:

.

Амплитуда этого напряжения:

.

При

это выражение даёт неопределенность вида 0/0. Раскрывая неопределенность по правилу Лопиталя, получим . Тогда характеристика направленности:

(5)

где

- характеристика направленности одного микрофона. Из выражения (5) следует, что диаграмма направленности может иметь несколько лепестков. Направления , для которых характеристика направленности принимает нулевые значения, можно определить из условия:

где

- целое число.

Или иначе:

.

Откуда число нулей диаграммы направленности

, т.е. чем больше размер линейки микрофонов, тем больше число лепестков диаграммы направленности и каждый лепесток становится уже. На рис. 9 приведены диаграммы направленности линейки из ненаправленных микрофонов для ряда частот.

Диаграммы направленности линейки из 5 ненаправленных микрофонов.

. Кривая 1 для частоты 100 Гц, кривая 2 – для частоты 500 Гц, кривая 3 – для 1000 Гц.