Elektretové mikrofóny: ​​čo sú a ako sa pripojiť?

Elektretové mikrofóny patrili medzi úplne prvé – vznikli v roku 1928 a dodnes zostávajú najdôležitejšími elektretovými nástrojmi. Ak sa však v minulosti používali voskové termoelektrety, tak dnes technológie výrazne pokročili.

Zastavme sa pri vlastnostiach takýchto mikrofónov a ich charakteristických vlastnostiach.

Elektretové mikrofóny sa považujú za podtyp kondenzátorových zariadení. Vizuálne pripomínajú malý kondenzátor a spĺňajú všetky moderné požiadavky na membránové zariadenia. Zvyčajne sú vyrobené z polarizovaného filmu potiahnutého najtenšou vrstvou kovu. Takýto povlak je jednou zo strán kondenzátora, zatiaľ čo druhý vyzerá ako pevná hustá doska: akustický tlak pôsobí na vlniacu sa membránu a tým spôsobuje zmenu kapacitných charakteristík samotného kondenzátora.

Ako každé iné zariadenie, aj elektretový mikrofón má svoje výhody a nevýhody.

Výhody tejto techniky zahŕňajú množstvo faktorov:

• majú nízke náklady, vďaka čomu sú takéto mikrofóny považované za jedny z najlacnejších na modernom trhu;
• môžu byť použité ako konferenčné zariadenia, ako aj inštalované v domácich mikrofónoch, osobných počítačoch, videokamerách, ako aj v interkomoch, odpočúvacích zariadeniach a mobilných telefónoch;
• modernejšie modely našli svoje uplatnenie pri výrobe meračov kvality zvuku, ako aj v zariadeniach pre vokály;
• spotrebiteľom sú k dispozícii oba produkty s XLR konektormi a zariadenia s 3,5 mm konektorom a káblovými koncovkami.

Ako mnohé iné inštalácie kondenzátorového typu, aj elektretová technika sa vyznačuje zvýšenou citlivosťou a dlhodobou stabilitou. Takéto výrobky sú vysoko odolné voči poškodeniu, nárazom a vode.

Nebolo to však bez nevýhod. Nevýhody modelov sú niektoré z ich vlastností:

• nemožno ich použiť na žiadne veľké seriózne projekty, pretože drvivá väčšina zvukových inžinierov považuje takéto mikrofóny za najhoršiu z navrhovaných možností;
• Rovnako ako typické kondenzátorové mikrofóny, aj elektretové inštalácie potrebujú dodatočný zdroj energie – aj keď v tomto prípade bude stačiť iba 1 V.

Vďaka kompaktným rozmerom a vysokej hydraulickej odolnosti je možné ich inštalovať takmer kdekoľvek. V kombinácii s miniatúrnymi kamerami sú ideálne na monitorovanie problematických a ťažko dostupných miest.

Elektretové kondenzátorové zariadenia sa v posledných rokoch stále viac používajú v spotrebiteľských mikrofónoch. Majú pomerne široký rozsah reprodukovateľných frekvencií - od 3 do 20 000 Hz. Mikrofóny tohto typu dávajú výrazný elektrický signál, ktorého parametre sú 2-krát vyššie ako u tradičného uhlíkového zariadenia.

Moderný rozhlasový priemysel ponúka používateľom niekoľko typov elektretových mikrofónov.

MKE-82 a MKE-01 - rozmerovo sú totožné s uhoľnými modelmi.

MK-59 a ich analógy - môžu byť inštalované do najbežnejšieho telefónneho prístroja bez jeho zmeny. Elektretové mikrofóny sú oveľa lacnejšie ako štandardné kondenzátorové mikrofóny, a preto ich rádioamatéri uprednostňujú. Ruskí výrobcovia uviedli na trh aj veľký sortiment elektretových mikrofónov, medzi ktorými je najrozšírenejší model MKE-2... Jedná sa o jednosmerné smerové zariadenie určené na použitie v kotúčových magnetofónoch prvej kategórie.

Tieto mikrofóny sa zvyčajne vyrábajú v plastovom obale. Na predný panel je k dispozícii príruba, ktorá neumožňuje silné otrasy a elektrické šoky.

Používatelia sa často pýtajú, ktorý mikrofón (elektretový alebo tradičný kondenzátorový) je vhodnejší. Výber optimálneho modelu závisí od každej konkrétnej situácie, berúc do úvahy špecifiká budúceho využitia zariadenia a finančné obmedzenia kupujúceho. Elektretový mikrofón je oveľa lacnejší ako kondenzátorový kondenzátor, zatiaľ čo ten druhý má oveľa lepšiu kvalitu.

Ak hovoríme o princípe činnosti, potom v oboch mikrofónoch je to rovnaké, to znamená, že vo vnútri nabitého kondenzátora pri najmenších vibráciách jednej alebo niekoľkých dosiek vzniká napätie. Jediný rozdiel je v tom, že v štandardnom kondenzátorovom mikrofóne je potrebné nabíjanie udržiavané kontinuálnym polarizačným napätím, ktoré je privedené do zariadenia.

V elektretovom zariadení je poskytnutá vrstva špeciálnej látky, ktorá je akýmsi analógom permanentného magnetu. Vytvára pole bez akéhokoľvek externého napájania - takže napätie, ktoré je privedené na elektretový mikrofón, nie je určené na nabíjanie kondenzátora, ale na podporu výkonu zosilňovača na jednom tranzistore.

Kým klasické kondenzátorové banky patria do kategórie drahých profesionálnych zariadení s nadhodnotenými prevádzkovými parametrami a dolnopriepustným filtrom. Dokonca sa často používajú pri akustických meraniach. Parametre citlivosti kondenzátorových zariadení sú oveľa nižšie ako parametre elektretových zariadení, preto určite potrebujú dodatočný zosilňovač zvuku so zložitým mechanizmom napájania napätia.

Ak plánujete použiť mikrofón v profesionálnej oblasti, napríklad na nahrávanie piesne alebo zvuku hudobných nástrojov, potom je lepšie dať prednosť klasickým kapacitným produktom. Zatiaľ čo pre amatérske použitie v kruhu priateľov a príbuzných úplne postačia elektretové inštalácie namiesto dynamických - ideálne fungujú ako konferenčný a počítačový mikrofón, pričom môžu byť povrchné alebo kravatové.

Aby ste pochopili, čo tvorí zariadenie a mechanizmus fungovania elektretového mikrofónu, musíte najprv zistiť, čo je elektret.

Elektret je špeciálny materiál, ktorý má tú vlastnosť, že je dlhodobo v polarizovanom stave.

Elektretový mikrofón obsahuje niekoľko kondenzátorov, v ktorých je určitá časť roviny vyrobená z filmu s elektródou, tento film sa pretiahne cez krúžok, po ktorom je vystavený pôsobeniu nabitých častíc. Elektrické častice prenikajú do filmu do nevýznamnej hĺbky - v dôsledku toho sa v zóne v jeho blízkosti vytvorí náboj, ktorý môže fungovať pomerne dlho.

V miernej vzdialenosti je umiestnená ďalšia elektróda, ktorá je miniatúrnym kovovým valcom, jeho plochá časť sa otáča smerom k filmu. Materiál polyetylénovej membrány vytvára určité zvukové vibrácie, ktoré sa potom prenášajú na elektródy – a v dôsledku toho vzniká prúd. Jeho sila je zanedbateľná, pretože výstupná impedancia má zvýšenú hodnotu. V tomto smere je náročný aj prenos akustického signálu. Aby bol prúd slabo sile a zvýšený odpor navzájom prispôsobené, je v zariadení namontovaná špeciálna kaskáda, ktorá má podobu unipolárneho tranzistora a je umiestnená v malej kapsule v tele mikrofónu.

Fungovanie elektretového mikrofónu je založené na schopnosti rôznych druhov materiálov meniť svoj povrchový náboj pôsobením zvukovej vlny, pričom všetky použité materiály musia mať zvýšenú dielektrickú konštantu.

Keďže elektretové mikrofóny majú pomerne vysokú výstupnú impedanciu, dajú sa bez problémov pripojiť k prijímačom, ale aj zosilňovačom so zvýšenou vstupnou impedanciou. Ak chcete skontrolovať funkčnosť zosilňovača, stačí k nemu pripojiť multimeter a potom sa pozrieť na výslednú hodnotu. Ak v dôsledku všetkých meraní bude prevádzkový parameter zariadenia zodpovedať 2-3 jednotkám, potom možno zosilňovač bezpečne používať s elektretovou technológiou. Takmer všetky modely elektretových mikrofónov zvyčajne obsahujú predzosilňovač, ktorý sa nazýva „prevodník impedancie“ alebo „prispôsobovač impedancie“. Je napojený na importovaný transceiver a minirádioelektrónky so vstupnou impedanciou cca 1 ohm s výraznou výstupnou impedanciou.

Vo všeobecnosti je schéma zapojenia nasledovná.

Aby ste zachovali normálnu prevádzku, je dôležité, aby ste napájali jednotku so správnou polaritou. Pre trojvstupové zariadenie je typické záporné spojenie s krytom, v tomto prípade je napájanie dodávané cez kladný vstup. Potom cez oddeľovací kondenzátor, odkiaľ sa paralelne zapojí na vstup výkonového zosilňovača.

Dvojvýstupový model je napájaný cez obmedzovací odpor aj na kladný vstup. Výstupný signál je tiež odstránený. Ďalej je princíp rovnaký - signál ide do blokovacieho kondenzátora a potom do výkonového zosilňovača.

Ako pripojiť elektretový mikrofón, pozri nižšie.