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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Microphone de mesure. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure L'un des paramètres les plus importants d'un haut-parleur est sa réponse en fréquence - la dépendance du niveau de pression acoustique en décibels sur la fréquence à un niveau constant du signal électrique fourni. Plus la plage de fréquences de fonctionnement de la tête ou du haut-parleur est large et plus la différence de niveaux de pression acoustique dans différentes parties de cette plage est faible, meilleur est ce transducteur électroacoustique. Une représentation visuelle de la réponse en fréquence est donnée par une représentation graphique (Fig. 1). Comme le montre cette figure, il y a une diminution du niveau de pression acoustique aux fréquences inférieures et supérieures de la gamme, ainsi qu'une diminution et une augmentation du niveau (« monte » et « descend ») à d'autres fréquences.
Tous ces écarts des valeurs de pression acoustique peuvent être à l'origine de distorsions de fréquence introduites par le haut-parleur dans les programmes sonores reproduits [1]. Par conséquent, la réponse en fréquence des têtes doit être prise en compte lors de la conception des systèmes acoustiques, du choix des enceintes et du type de leur conception acoustique, du calcul des filtres, etc. Les données sur la réponse en fréquence de l'enceinte indiquées dans la documentation technique (passeport) et les ouvrages de référence ne sont pas absolues. Chaque enceinte possède sa propre réponse en fréquence. De nos jours, avec le développement rapide des technologies numériques, mesurer la réponse en fréquence de la pression acoustique d'une tête dynamique n'est pas difficile, même sans l'utilisation d'équipements spéciaux. Pour ce faire, vous devez disposer d'un ordinateur personnel, d'un amplificateur basse fréquence pour exciter la tête testée (système audio informatique), d'un microphone et d'un logiciel approprié. Lors de la mesure de la réponse en fréquence d'un haut-parleur, des exigences particulières sont imposées au microphone. Il doit avoir une large gamme de fréquences, non plus 30 - 18000 XNUMX Hz, une réponse en fréquence « douce » et des membranes de petite taille. Les microphones à condensateur ont les paramètres électroacoustiques les plus élevés, et c'est leur principal avantage par rapport aux autres types de microphones. La réponse en fréquence d'un microphone à condensateur se caractérise par son uniformité. Jusqu'à la résonance membranaire, l'irrégularité peut être très faible ; au-dessus de la résonance, elle augmente légèrement. En raison de la faible inégalité des caractéristiques, les microphones à condensateur sont utilisés comme microphones de mesure. Les microphones de mesure sont fabriqués pour la gamme de fréquences de 20 à 30 Hz à 30 à 40 kHz avec une irrégularité de 1 dB jusqu'à une fréquence de 10 kHz et pas plus de 6 dB au-dessus de 10 kHz. Les dimensions de la capsule d'un tel microphone sont comprises entre 6 et 15 mm, de ce fait, elle est pratiquement non directionnelle jusqu'à une fréquence de 20 à 40 kHz. Sa sensibilité ne dépasse pas 60 dB [2,3]. La capsule microphone Panasonic WM61 [4] est idéale pour être utilisée comme capsule de mesure. Il n'est pas recommandé de connecter la capsule directement via l'entrée microphone d'un PC en utilisant une alimentation fantôme pour son fonctionnement, en raison de la forte probabilité d'interférences et de bruit, d'une sensibilité réduite, ce qui affectera négativement la qualité des mesures. Le microphone doit être connecté à l'entrée audio de la carte mère à l'aide d'un lien correspondant - un préamplificateur de microphone. Fabriquer un tel appareil de vos propres mains (Fig. 2) n'est pas du tout difficile. Il est constitué, placé dans un tube de 20 cm de long, d'une capsule microphonique d'un diamètre de 6 mm, d'un amplificateur microphonique basé sur l'ampli-op OPA2134, caractérisé par des caractéristiques élevées [6], d'une source d'alimentation chimique, tension 9 volts, Type « couronne ».
Le schéma électrique du microphone de mesure est tiré de la source [6]. Après quelques modifications, cela ressemble à la Fig. 3. Le condensateur C3 est remplacé par un condensateur à film (K-73, K-78 ou autre recommandé pour l'installation dans les circuits de signal des appareils audio). La mise en place d'un amplificateur revient à sélectionner une LED qui fournirait une chute de tension allant jusqu'à 2 volts dans les zones indiquées sur le schéma électrique.
Le circuit imprimé est constitué d'une feuille laminée en fibre de verre de dimensions 55 x 20 mm - fig. 4. La conception et l'impression sont effectuées sur un PC à l'aide du programme Sprint Layout 6.0.
Le tout est monté dans un boîtier métallique - pour protéger le circuit - fig. 5.
Connectez le microphone de mesure à l'entrée linéaire de la carte son du PC via un câble blindé à deux conducteurs. Le blindage est connecté d'un côté - le côté de la carte son, cela a également un effet positif sur la précision des mesures - fig. 6.
Cette conception a une large gamme de fréquences de fonctionnement, une sensibilité relativement élevée, une réponse en fréquence plate et « entend » les sons à une plus grande distance, par rapport, par exemple, au microphone MKE-3. Les mesures peuvent être effectuées à partir de presque n'importe quelle distance audible par l'oreille humaine, ce qui est important lors du test non seulement d'une tête, mais de l'ensemble du ou des systèmes acoustiques, par exemple dans une pièce ou à l'intérieur d'une voiture. Le microphone a été testé avec succès avec le programme Right Mark 6.2.3. Montré sur la Fig. 1 graphique de la réponse en fréquence de la pression acoustique du haut-parleur 25GDN-1L construit à l'aide de ce programme. Pour les mesures, le microphone est placé sur le même axe avec la tête à une distance de 300 à 400 mm. Le raccordement des appareils de mesure s'effectue selon le schéma illustré à la Fig. 7. Il est important que les commandes de tonalité de l'amplificateur soient en position médiane et que le mode de compensation de tonalité et les liens de correction soient désactivés. La tête de test est placée le plus loin possible des murs, meubles et autres objets [7].
littérature
Auteur : V. Marchenko
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