Микрофоны

Цель
познакомиться с особенностями технического средства, получить
наиболее общие представления о возможностях его функционирования и
применения в сфере образования.

Содержание
1. Название технического средства и его определение;
2. История появления;
3. Отличительные особенности;
4. Принципы функционирования;
5. Характерные параметры;
6. Видовой состав;
7. Места продажи средства;
8. Ориентировочная стоимость средства;
9. Возможные области и методы применения средства в учебном процессе;
10. Возможные области применения средства в управлении обучением,
планировании и сопровождении учебного процесса;
11. Список использованной литературы;
12. Контрольные вопросы;

Название технического средства и его определение
Микрофон - электроакустический прибор, преобразовывающий звуковые колебания в колебания электрического тока. Служит первичным звеном в цепочке звукозаписывающего тракта или звукоусиления

История появления
Вначале наибольшее распространение получил угольный микрофон Эдисона, об изобретении которого также независимо заявляли Махальский в 1878 и П. М. Голубицкий в 1883.
Угольный микрофон до сих пор используется в аппаратах аналоговой телефонии. Действие его основывается на изменении сопротивления между зёрнами угольного порошка при изменении давления на их совокупность.
Конденсаторный микрофон был изобретён американским учёным Э. Венте в 1917 году. В нём звук воздействует на тонкую металлическую мембрану, изменяя расстояние между мембраной и металлическим корпусом. Тем самым образуемый мембраной и корпусом конденсатор меняет ёмкость. Если подвести к пластинам постоянное напряжение, изменение ёмкости вызовет ток через конденсатор, тем самым образуя электрический сингнал во внешней цепи.
Более массовыми стали динамические микрофоны, отличающиеся от угольных гораздо лучшей линейностью характеристик и хорошими частотными свойствами, а от конденсаторных — более приемлемыми электрическими свойствами.
Первым динамическим микрофоном стал изобретённый в 1924 году немецкими учёными Э. Герлахом и В. Шоттки электродинамический микрофон ленточного типа.
В 1931 году американские учёные Э. Венте и А. Терас изобрели динамический микрофон с катушкой, приклееной к тонкой мембране из полистирола или фольги. В отличие от ленточного, он имел существенно более высокое выходное сопротивление (десятки ом и сотник килоом), мог быть изготовлен в меньших размерах и является обратимым.
Совершенствование характеристик именно этих микрофонов, в сочетании с совершенствованием звукоусилительной и звукозаписывающей аппаратуры, позволило развиться индустрии звукозаписи. Создание малых по размеру (даже несмотря на массу постоянного магнита, необходимого для работы микрофона), а также чрезвычайно чувствительных и узконаправленных динамических микрофонов в заметной степени изменило представление о приватности и породило ряд изменений в законодательстве (в частности, о применении подслушивающих устройств).
Тогда же разработанные электромагнитные микрофоны, в отличие от электродинамических, имеют закреплённый на мембране постоянный магнит и неподвижную катушку. Благодаря отсутствию жёстких требований к массе катушки (характерном для динамических микрофонов) такие микрофоны делались высокоомными, а также порой имели многоотводные катушки, что делало их более универсальными. Такие микрофоны, наряду с пьезоэлектрическими, позволили создать эффективные слуховые аппараты, а также ларингофоны.

Принципы функционирования
Любой микрофон состоит из двух систем: акустико-механической и механоэлектрической.
Свойства акустико-механической системы сильно зависят от того, воздействует ли звуковое давление на одну сторону диафрагмы (микрофон давления) или на обе стороны, а во втором случае от того, симметрично ли это воздействие (микрофон градиента давления) или на одну из сторон диафрагмы действуют колебания, непосредственно возбуждающие её, а на вторую — прошедшие через какое-либо механическое или акустическое сопротивление или систему задержки времени (асимметричный микрофон градиента давления).
Большое влияние на характеристики микрофона оказывает его механоэлектрическая часть.

Характерные параметры
диапазон воспроизводимых частот, гц
Угольный 300—3400
Электродинамический катушечного типа 100—10 000 (1 класса)
30—15 000 (высшего класса)
Конденсаторный 30—15 000
Пьезоэлектрический 100—5 000
Электромагнитный 300—5 000
неравномерность частотной характеристики, дб
Угольный 20
Электродинамический 12
Конденсаторный 10
Пьезоэлетктрический 15
Электромагнитыный 20
осевая чувствительность на частоте 1000 гц, мв×м2/н
Угольный 1000
Электродинамический 0,5
Пьезоэлектрический 1
Электромагнитный 5

Видовой состав
Динамический микрофон
Катушечный
Ленточный
Конденсаторный микрофон
Электретный микрофон — разновидность конденсаторного микрофона.
Угольный микрофон
Угольный микрофон

Места продажи средства
Продается в магазинах электроники, а также нелегально на любых рыночных латках.
Конденсаторный микрофон

Ориентировочная стоимость средства
Средняя стоимость микрофона - 10 долларов (в зависимости от требуемых характеристик)

Возможные области и методы применения средства в учебном процессе
Микрофон может применяться на лекциях, конференциях и тд.

Возможные области применения средства в управлении обучением,
планировании и сопровождении учебного процесса
Аппаратура, применяемая для предъявления и обработки информации в процессе обучения с целью повышения его эффективности. По функциональному назначению Т. с. о. обычно делят на три основных класса: информационные, контролирующие и обучающие.

Виды используемых носителей, расходные материалы
Диафрагма конденсаторного микрофона представляет собой тончайшую пластиковую плёнку, покрытую с одной стороны золотом или никелем и расположенную вблизи от неподвижной пластины из проводящего материала.
Механизм действия динамического микрофона можно представить как обратный механизму действия динамика. Здесь диафрагма присоединена к катушке из тонкого провода, расположенной в магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом. Когда звуковая волна воздействует на диафрагму, последняя начинает колебаться, и звуковая катушка перемещается.

Отличительные особенности
Благодаря лучшей переходной характеристике, конденсаторные микрофоны, как правило, имеют более широкий частотный диапазон, чем динамические. Однако, существуют исключения.
Среди конденсаторных микрофонов чаще встречаются однонаправленные, чего нельзя сказать о динамических микрофонах.
В отличие от динамических, конденсаторные микрофоны нуждаются в дополнительном питании, роль которого обычно выполняет батарея или фантомное питание.
Строение конденсаторных микрофонов позволяет производить даже самые миниатюрные устройства, в то время как механизмы динамического микрофона накладывает существенные ограничения на его размер.
Динамические микрофоны имеют более высокую перегрузочную способность, и поэтому обычно используются для сценических приложений, а также работы с гитарными усилителями и ударными. Конденсаторные микрофоны хорошо подходят для акустических инструментов и студийной обработки вокала.

Список использованных Интернет - ресурсов
Википедия. Свободная энциклопедия
Компьютер-центр Кей

Контрольные вопросы
В каком году появился первый микрофон? (1887, 1905, 1932)
Какова примерная стоимость микрофона, обычной комплектации, в дол.? (10, 1, 25)
Где применяют микрофон? (на сцене, в учебном процессе, в караоке)