Стереофонический микрофон Советский патент 1992 года по МПК H04R19/04 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к электроакустике, и может быть использовано при конструировании стереофонических микрофонов.

Известен стереофонический многок а- нальный микрофон QM69 фирмы Neumann. Микрофон содержит четыре электроакустических преобразователя и четыре микрофонных усилителя. Преобразователи расположены попарно и развернуты на угол 90°, т.е. каждый из преобразователей по отношению друг к другу развернут на угол 90°. Характеристики направленности каждого из преобразователей - кардиоида.

К недостатку этого микрофона следует отнести ограниченные творческие возможности, так как микрофон имеет одинаковые характеристики направленности, а это исключает возможность влияния на пространственную информацию каждого канала в отдельности. Такое влияние возможно в процессе перезаписи, когда с помощью суммарно-разностного преобразователя сигналы каналов преобразуются в круг и восьмерку. И только в процессе второй перезаписивозможноизменениепространственной информации, что существенно усложняет технологический процесс. Ближайшим по технической сущности к предлагаемому явл ется стереофонический микрофон, содержащий электроакустический преобразователь, состоящий из двух мембран, двух неподвижных электродов, каждый из которых выполнен в виде двух изолированных частей, и двух микрофонных усилителей. Микрофоны соединены между собой и с общим проводом. Две противоположно расположенные части разных непод- вижных электродов соединены между собой, через резистор с одним из полюсов источника поляризации и через конденсатор с входом одного из усилителей. Другие две части противоположно расположенных частей неподвижных электродов соединены между собой через конденсатор, черед другой конденсатор с входом второго усилителя и через два резистора с разноименными

сл

XI

сл

Ч

«оД

ю

полюсами источника питания Микрофон состоит из одного электроакустического преобразователя, формирующего две различные характеристики направленности, и двух микрофонных усилителей и представляет собой двухканальный стереофонический совмещенный микрофон, работающий по системе MS.

К недостаткам прототипа следует отнести неравномерность частотной характеристики направленности части электроакустического преобразователя, формирующего круговую характеристику направленности, имеющую тенденцию к обострению с ростом частоты.

Кроме того, наличие всего двух каналов передачи ограничивает объем пространственной информации о стереосигнале, ухудшая качество стереофонической звукопередачи и снижая творческие возможности звукорежиссеров,

Целью изобретения является повышение качества звукопередачи за счет уменьшения неравномерности частотной характеристики направленности.

Поставленная цель достигается тем, что в стереофонический микрофон, содержащий первый электростатический преобразователь с двумя соединенными с корпусом мембранами и двумя неподвижными электродами, выполненными из двух изолированных частей, одни смежные части неподвижных электродов соединены между собой через первый конденсатор и через второй конденсатор подключены к входу первого микрофонного усилителя, а две другие смежные части неподвижных электродов соединены между собой и через третий конденсатор связаны с первым входом второго микрофонного усилителя, введен второй аналогичный электростатический преобразователь, третий микрофонный усилитель, четвертый, пятый и шестой конденсаторы, а второй микрофонный усилитель выполнен суммирующим, причем одни смежные части неподвижных электродов второго электростатического преобразователя соединены между собой через четвертый конденсатор и через пятый конденсатор связаны с входом третьего микрофонного усилителя, а две другие смежные части неподвижных электродов второго электростатического преобразователя соединены между собой и через шестой конденсатор связаны с вторым входом второго микрофонного усилителя.

На чертеже приведена схема предлагаемого микрофона.

Стереофонический микрофон содержит первый электростатический преобразователь 1 с двумя соединенными с корпусом мембранами 2 и 3 и двумя неподвижными

электродами, выполненными из двух изолированных частей 4, 5 и б, 7, первый конденсатор 8, второй конденсатор 9, первый микрофонный усилитель 10, третий конденсатор 11, второй микрофонный усилитель

12, второй электростатический преобразователь 13 с двумя соединенными с корпусом мембранами 14 и 15 и двумя неподвижными электродами, выполненными из двух изолированных частей 16, 17 и 18, 19, четвертый

конденсатор 20, пятый конденсатор 21, третий микрофонный усилитель 22, шестой кон- денсатор 23 и преобразователь 24 напряжения.

Смежные части 4 и 5 неподвижных электродов первого преобразователя 1 соединены через первый конденсатор 8 между собой и через второй конденсатор 9 с входом первого микрофонного усилителя 10. Две другие смежные части 6 и 7 неподвижных электродов первого преобразователя соединены между собой и через третий конденсатор 11 с первым входом второго микрофонного усилителя 12.

Смежные части 16 и 17 неподвижных

электродов второго преобразователя 13 соединены через четвертый конденсатор 20 между собой и через пятый конденсатор 21 с входом третьего микрофонного усилителя 22. Две другие смежные части 18 и 19 неподвижных электродов второго преобразователя 13 соединены между собой и через шестой конденсатор 23 с вторым входом второго микрофонного усилителя 12.

Первый 1 и второй 13 электростатические преобразователи расположены один над другим и развернуты в пространстве на угол 90°.

Микрофон работает следующим образом, . При воздействии звукового давления на

мембрану 2 между мембраной и частью 4 электрода появляется переменное- напряжение

50

Ui -(1+cos0),

где в- угол падения звуковой волны;

Ко - напряжение, развиваемое преобразователем при 0 0°; 1 +COS0- характеристика направленности (кардиоида).

Соответственно между мембраной 3 и частью 5 электрода появляется напряжение

U2

Uo

{1 +С05( )

При суммировании сигналов Ui и U2 с учетом разных знаков поляризации имеем

7J- Uo(1 - COS 0- 1 + COS в) Uo COS в,

что соответствует характеристике направленности восьмерка,

При воздействии звукового давления на мембрану 2 между мембраной и частью 6 электрода появляется переменное напряжение Ua, равное Ui, и, соответственно, между мембраной 3 и частью 7 электрода появляется напряжение LM, равное Уз. что при суммировании и, соответственно, одинаковых знаках поляризации дает

U0(1 +COS0+ 1 -cos0)-U0,

что соответствует характеристике направленности окружность.

Второй электроакустический преобразователь 13 повернут по отношению к пер- вому преобразователю 1 на 90°.

При воздействии звукового давления на преобразователь между мембраной 14 и частью 16 электрода появляется переменное напряжение

U5 4 4l+cos0(0+4Ј41+cos 0( )3

-тр (1 - sin в ).

Соответственно между мембраной 15 и частью 17 электродом появляется напряжение40

U6

1 + cos(

4г-я)n

- -Tp i+cos(0 --Ј-)- (1+sln 0).

При суммировании сигналов Us и Ue с учетом разных знаков поляризации имеем

|и0(1 -sin в -1 -sin 0) - U0 sin 0 .

что соответствует характеристике направленности восьмерка, развернутой на 90°,

5

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

При воздействии звукового давления на преобразователь между мембраной 14 и частью 18 электрода появляется переменное напряжение U, равное U5, и, соответственно, между мембраной 15 и частью 19 электрода появляется напряжение Us, равное Us, что при суммировании с учетом одинаковых знаков поляризации дает

-sin в + 1 +sln в ) U0,

что соответствует характеристике направленности окружность. Каждый из сигна лов преобразователей, имеющих различные характеристики направленности, поступает на усилители 10, 12 и 22.

С частей преобразователей, формирующих восьмерочную характеристику направ- ленности (2-4, 3-5, 14-16, 15-17), электрические сигналы поступают соответственно на входы усилителей 10 и 22

С частей преобразователей, формирующих круговую характеристику направленности (2-6, 3-7, 14-18, 15-19), электрические сигналы поступают йа Два входа усилителя 12

На входе усилителей 10 и 22 имеем сигнал, соответствующий информации S (восьмерка), а на выходе усилителя 12 имеем сигнал, соответствующий информации М (окружность).

Напряжение поляризации подается на электроды с преобразователя 24 напряжения

Введение в стереофонический микрофон второго электростатического преобразователя, третьего микрофонного усилителя и трех конденсаторов и выполнение второго микрофонного усилителя суммирующим позволило уменьшить неравномерность частотной характеристики направленности путчем суммирования вторым усилителем напряжения двух преобразователей с круговыми характеристиками направленности, сдвинутыми в пространстве на угол 90°. С другой стороны, наличие трех различных характеристик направленности (круговая, две восьмерочные, повернутые одна относительно другой на 90°) позволяет с помощью суммарно-разностного преобразователя изменять интенсивность и увеличить объем пространственной информации в каналах, что существенно повышает качество звуко- передачи и расширяет творческие возможности звукорежиссера.

Кроме того, предлагаемый стереофонический микрофон, имея три канала, позволяет с помощью суммарно-разностного преобразователя формировать на выходе четыре сигнала.

Формула изобретения Стереофонический микрофон, содержащий первый электростатический преобразователь с двумя соединенными с корпусом мембранами и двумя неподвижными электродами, выполненными из двух изолированных частей, одни смежные части неподвижных электродов соединены между собой через первый конденсатор и через второй конденсатор подключены к входу первого микрофонного усилителя, а две другие смежные части неподвижных электродов соединены между собой и через третий конденсатор связаны с первым входом второго микрофонного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества звукопередачи за счет уменьшения

0

5

неравномерности частотной характеристики направленности, в него введен второй аналогичный электростатический преобразователь, третий микрофонный усилитель, четвертый, пятый и шестой конденсаторы, а второй микрофонный усилитель выполнен суммирующим, причем одни смежные части неподвижных электродов второго электростатического преобразователя соединены между собой через четвертый конденсатор и через пятый конденсатор связаны с входом третьего микрофонного усилителя, а две другие смежные части неподвижных электродов второго электростатического преобразователя соединены между собой и через шестой конденсатор связаны с вторым входом второго микрофонного усилителя.

Сущность изобретения- в стереофонический микрофон, содержащий электростатический преобразователь, каждый неподвижный электрод которого выполнен из двух изолированных частей, и два микрофонных усилителя, введены суммирующий микрофонный усилитель и второй аналогичный электростатический преобразователь Две противоположно расположенные части разных неподвижных электродов каждого из преобразователей соединены между собой и через конденсатор со входами суммирующего микрофонного усилителя, выход которого является дополнительным siSfeco дом микрофона. 1 ил