Вот ещё статья,не помню с какого форума или сайта,вобщем она повествует непосредственно о капсюле,но в отличии от остальных в этой есть более-менее точные расчёты по установке плёнки и всех остальных не менее важных частей капсюля А вот собственно и сама статья:
Принцип работы конденсаторного микрофона заключается в следующем. Капсюль микрофона представляет собой конденсатор, одна пластина которого неподвижна (массивный электрод), вторая — тонкая натянутая мембрана из металлизированной с внешней стороны высокополимерной пленки. На конденсатор подается постоянное поляризующее напряжение (обычно 48 В) через высокоомный резистор, наличие которого обеспечивает постоянство заряда на его обкладках. При падении звуковой волны на микрофон мембрана начинает колебаться, при этом меняется расстояние между пластинами и меняется емкость конденсатора. При колебаниях диафрагмы происходит изменение емкости, пропорциональное величине смещения диафрагмы. Поскольку при изменении емкости конденсатора заряд сохраняется практически постоянным, то должно, соответственно, изменяться напряжение на нем. Из приведенных выражений следует, что переменная составляющая напряжения пропорциональна величине поляризующего напряжения, смещению диафрагмы и обратно пропорциональна величине расстояния между обкладками.
Переменное напряжение, обусловленное колебаниями мембраны, через блокирующий (от проникновения постоянного поляризующего напряжения) конденсатор подается на предусилитель, который трансформирует высокое (емкостное) сопротивление капсюля к более низкому значению для согласования его с входным сопротивлением последующего микрофонного усилителя. С целью уменьшения потерь на кабеле предусилитель размещается непосредственно в корпусе микрофона.
Чтобы чувствительность конденсаторного микрофона не зависела от частоты (то есть имела место плоская частотная характеристика) необходимо выполнение следующих условий, чтобы первая резонансная частота мембраны должна находиться выше верхней частоты рабочего диапазона частот, поэтому мембраны из тонких металлизированных полимерных пленок с толщиной от 5 мкм сильно натягиваются. Нижняя частота рабочего диапазона определяется величиной сопротивления резистора и емкостью мембраны. Например, если емкость капсюля 100 пФ, то для частоты 30 Гц надо иметь величину сопротивления не менее 0,5109 Ом. Обычно же она находится в пределах (0,5. 2)109 Ом.
При выполнении указанных условий чувствительность микрофона не будет зависеть от частоты. Из приведенного соотношения следует, что для повышения чувствительности микрофона надо увеличивать поляризующее напряжение, но этому препятствует малый зазор между мембраной и неподвижным электродом (С=20. 40 мкм), поскольку при этом возрастает вероятность «пробоя» (при
104 В/мм конденсатор пробивается), поэтому оно не превышает 48 В. Можно увеличивать площадь Б, но при этом сужается характеристика направленности на высоких частотах и увеличиваются технологические трудности в изготовлении (обеспечение равномерного натяжения и др.), поэтому, в основном, используются мембраны с диаметром 6. 20 мм (в последние годы появились микрофоны с «большими» диафрагмами диаметром 25 мм). При таких малых расстояниях между электродами упругое сопротивление воздушного слоя под мембраной становится достаточно большим и ей приходится преодолевать его при колебаниях, что снижает чувствительность микрофона. Для уменьшения упругости воздушного объема в массивном электроде делают специальные канавки, при этом за счет дополнительного воздуха в канавках общая упругость воздушного слоя уменьшается, в то же время емкость практически не меняется, так как она определяется плоской частью поверхности.
При колебаниях диафрагмы также возникают нелинейные искажения за счет нелинейных свойств тонкого слоя воздуха в подмембранном объеме, нелинейных свойств подвижной системы и др.
Изложенные ранее соображения реализуются в конденсаторных микрофонах следующим образом: конструкция капсюля включает в себя мембрану — натянутую полимерную пленку с внешним металлическим слоем (нанесенным вакуумным напылением), которая приклеивается с помощью электропроводящего клея к металлическому кольцу. Вторая обкладка выполняется в виде неподвижного электрода, изготовленного из металлической пластины или методом горячего прессования из композиционного диэлектрика, металлизированного по поверхности. Между мембраной и неподвижным электродом с помощью изоляционных прокладок образуется воздушный зазор, обычно толщиной 20-40 мкм. Изолятор разделяет корпус и неподвижный электрод. В электроде имеются отверстия, определяющие общую гибкость системы, кроме того, используется шайба с отверстиями, образующая щель, которая создает дополнительную массу и трение для формирования характеристики направленности (см. далее), а также втулка и планка для снятия напряжения. Сверху над мембраной устанавливается сетка, служащая защитой от электростатических помех и механических повреждений мембраны. Капсюль устанавливается в корпусе, который включает в себя также предусилитель, элементы крепления, амортизаторы и др. Показанная конструкция относится к ненаправленному конденсаторному микрофону (приемнику давления), конструкция направленных микрофонов (приемников градиента давления) отличается и будет представлена далее.
Конденсаторный микрофон нуждается в высоковольтном источнике питания для зарядки капсюля и для предусилителя. Обычно для этого используется фантомное питание, имеющееся в пультах, видеокамерах и др. Название «фантомное» выбрано потому, что постоянное напряжение к микрофону подается по тому же двухканальному кабелю, по которому с микрофона снимается переменное напряжение.
Реклама
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Источник
Как сделать микрофон в домашних условиях своими руками
Микрофон представляет собой устройство, которое преобразует механические колебания воздуха (то есть звук) в электрический ток. Прибор используют для аудиозаписи, телефонной и видеосвязи через интернет. Микрофоны, которые обладают хорошей чувствительностью и правильно передают звук, дорогие. Если нет средств на приобретение устройства, можно попробовать изготовить его самостоятельно. Перед тем как сделать микрофон своими руками, нужно изучить типы приборов, их основные характеристики, запастись нужными инструментами и материалами.
Возможно ли изготовить микрофон своими руками дома
Микрофон можно изготовить своими руками в домашних условиях. Для этого потребуется электретный капсюль от старого магнитофона или динамик от наушников-вкладышей. Процедура изготовления простая и не требуют специальных знаний, умений.
Для чего можно использовать
Микрофон применяют везде, где требуется передача звука.
запись голоса или его передача по радио;
общение с помощью программ, предназначенных для видеоконференцсвязи;
переговоры в голосовом чате онлайн-игр.
Прибор можно применять и для записи вокала, музыкальных инструментов. Но качество звука будет не на высоте. Для этого самодельный прибор мало подходит. Нужен как минимум конденсаторный.
Особенности и характеристики самодельных микрофонов
У самодельных устройств звук и акустика хуже, чем у фабричных, т.к. у них ниже динамический диапазон, чувствительность. Однако эти недостатки компенсируются низкой стоимостью материалов для сборки. Расходы на них составят не больше 100 руб. Цена самых простых фабричных моделей начинается от 250 руб.
Характеристики прибора также отличаются в зависимости от его разновидности. Основных – 6.
Направленный
Предназначен для прослушивания или записи звука, источник которого находится на расстоянии (оно не должно превышать 100 – 150 м). Минимально необходимая сила звука должна составлять 45-50 дБ. Чаще всего такие устройства применяются журналистами для записи во время интервью.
Электретный
Тип, близкий к конденсаторным моделям. Использует в качестве фиксированной обкладки конденсатора и перманентного источника тока пластину из электрета (особого диэлектрика).
Студийный
Студийными называют конденсаторные микрофоны, которые предназначены для звукозаписи, передачи звука на телевидении или радио. Основной элемент конструкции – конденсатор, покрытый диэлектрической пленкой, чувствительной к звуковым колебаниям. Когда пленка их улавливает, она вибрирует. Вследствие этого емкость конденсатора меняется, звук превращается в электрические колебания.
Самодельный конденсаторный ламповый
Аналог предыдущего варианта. Однако в предусилителе используются не транзисторы или микросхемы, а лампы. Благодаря этому удается достичь более теплого, естественного звука. Подходит для записи вокальных и инструментальных партий.
Щелевой из хомутов от транзисторов
Разновидность направленного микрофона. Основа конструкции – трубка, снабженная щелями. Когда звуковые волны туда проникают, они вступают в противофазу. В результате можно слышать звук даже на большом расстоянии.
Самому прибор можно сделать из хомутов от старых советских транзисторов.
Микрофон из наушников
Простейший вариант самодельного микрофона. Для создания мембраны используют динамик от наушников. Подойдет для онлайн-связи. Для записи не годится – качество звука недостаточное.
Какие инструменты и материалы понадобятся для работы
Чтобы изготовить простой электретный монофонический микрофон для ПК без предусилителя, понадобятся следующие материалы:
Электретный капсюль. Эту деталь можно вытащить из старого магнитофона с возможностью записи. Также ее можно купить отдельно. Она стоит всего 40-50 руб.
Тонкий провод с двумя жилами. Нужен для присоединения микрофона к компьютеру.
Аудиоштекер диаметром 3,5 мм. Необходим для присоединения прибора к аудиовходу ПК.
Корпус. Подойдет полый цилиндр из пластмассы. Его можно сделать из старого толстого маркера.
Маленький канцелярский зажим. Нужен для крепления прибора к петлице.
Из инструментов и расходных материалов потребуются:
паяльник;
канифоль и припой;
изолента;
шуруп с широкой шляпкой.
Пошаговая инструкция и этапы изготовления микрофона для компьютера
Процедуру изготовления прибора условно можно разделить на несколько этапов.
Схемы и чертежи
Перед началом работы лучше набросать чертеж будущего изделия. Это облегчит последующую сборку. Поскольку это простой вариант, специализированные программы не нужны. Схему можно сделать на бумаге.
Источник питания устройства
В рассматриваемом варианте нет предусилителя. Поэтому дополнительное питание ему не нужно.
Микшер для микрофона
Микшер представляет собой регулятор громкости и амплитудно-частотных характеристик. Простейший можно купить за 3000-4000 руб. Если нет желания тратить на него деньги, можно использовать программные микшеры (например, VoiceMeeter Banana или похожий софт). Их возможности не уступают функциональности «железных» моделей.
Если вы не планируете использовать прибор для записи, ему будет достаточно встроенного микшера Windows.
Стойка
Если нет желания использовать петличку, для фиксации микрофона можно сделать стойку. Самый простой вариант – изготовить аксессуар из старой настольной лампы. Для этого отсоединяют плафон и на его место приделывают металлический хомутик, диаметр которого позволяет зафиксировать корпус самодельного микрофона.
Этапы сборки
Чтобы собрать прибор, потребуется выполнить следующие действия:
отрезать концы корпуса маркера так, чтобы получилась полая трубка;
припаять к капсюлю двухжильный провод;
обмотать капсюль изолентой в 2-3 витка (это нужна для лучшей фиксации в корпусе) и ввести его в трубку так, чтобы провод вышел с другой стороны;
припаять противоположный конец провода к штекеру 3,5 мм.
Мастер-класс по изготовлению бумажного микрофона в домашних условиях для детей
Дети тоже хотят играть с микрофоном. Но доверять им его не стоит – могут сломать. Поэтому лучше изготовить имитацию изделия из бумаги.
Для этого нужно:
сделать трубку из картона;
из листа А4 скомкать шар и обмотать его цветной пленкой или бумагой;
наклеить шар на конец трубки;
к противоположному концу приклеить толстую нить, имитирующую провод.
Нюансы изготовления держателя
Простейший держатель – петличка. Его можно сделать из маленького канцелярского зажима, который прикручивают к корпусу шурупом с широкой шляпкой в нужном месте.
Второй вариант держателя – стойка. Для ее изготовления подойдет не только старая настольная лампа. Аксессуар можно изготовить из ДСП и алюминиевой трубки.
из ДСП вырезают прямоугольник;
в нем проделывают отверстие, равное диаметру трубки;
трубку обматывают изолентой и вставляют в отверстие;
на конце трубки крепят хомутик.
Как сделать усилитель
Простейший нерегулируемый предусилитель можно изготовить на базе 2 конденсаторов и 1 транзистора ВС547.
Для сборки схемы методом навесного монтажа нужно:
минусовой выход электретного капсюля напрямую подсоединить к эмиттеру транзистора, а минусовой – к коллектору через 2 резистора на 1 кОм каждый, соединенных последовательно;
параллельно плюсовому и минусовому выходам капсюля припаять керамический конденсатор (емкость не важна);
параллельно второму резистору и эмиттеру транзистора припаять электролитический конденсатор на 47 мФ (минус должен приходиться на эмиттер);
к коллектору и эмиттеру транзистора припаивают провода, ведущие к выходному штекеру.
Если не удалось найти ВС547 – не проблема. Его может заменить транзистор отечественного производства КТ3102, который проще найти.
Как сделать ветрозащиту
Простейшую ветрозащиту можно сделать из кусочка поролона. Для этого в корпус прибора перед капсюлем помещают прослойку из полимерного материала. Также можно изготовить чехол. Его надевают на наружную часть корпуса.
Как сделать звукоизоляцию
Если микрофон планируют использовать для записи голоса, не помешает звукоизоляция. Ее делают из специальных поролоновых пластин, которые можно купить в строительном магазине, и фанеры.
из фанеры изготавливают прямоугольный короб без 1 стенки;
изнутри его обклеивают поролоновыми пластинами.
Во время записи микрофон помещают внутрь короба. Там же размещается человек. В результате 80-90% посторонних звуков не попадают на звуковую дорожку.
Если нет желания делать короб, пластинами из поролона можно обклеить один из углов комнаты. Звукоизоляция при этом будет несколько хуже.
Сроки работы самодельного микрофона
Срок службы самодельного микрофона зависит от качества сборки. При правильном подходе его ресурс не уступает фабричным моделям. Он составляет около 5 лет.
.jpg)
