МИКРОФОН Советский патент 1944 года по МПК H04B9/08 

Известны микрофоны, реагирующие на давление. Такой микрофон был описан, например, в Bell System Technical Journal, июль 1936 г., стр. 413.

Этот тип микрофона не обладает направленным действием. Между тем, при съемке звуковых кинокартин предпочитают пользоваться микрофоном с направленным действием, устанавливая его таким образом, чтобы записывались звуки, возникающие в поле зрения киносъемочного аппарата, и чтобы звуки, приходящие сзади или сбоку, по возможности не реагировали на микрофон.

Установка микрофона на отражающей доске до некоторой степени придает ему направленные свойства. Чувствительность микрофона к звукам, приходящим спереди, выше, чем к звукам, приходящим сзади. Однако же частотная характеристика такого микрофона значительно меняется в зависимости от угла падения звуковых волн, в особенности при средних и высоких звуковых частотах порядка 3000 периодов. При этих частотах чувствительность микрофона очень велика, когда направление звука перпендикулярно плоскости мембраны, а по мере увеличения угла наклона быстро падает. Это обстоятельство вызывает искажение записываемых звуков; так, например, если какая-либо схема подобрана к микрофону, имеющему определенную частотную характеристику при нулевом угле падения, то при других углах соответствие между схемой и характеристикой будет нарушено.

Предметом настоящего изобретения является реагирующий на давление микрофон сферической формы, в котором непостоянство частотных характеристик при различных углах падения звуковых волн, хотя и не уничтожено полностью, но все же существенно устранено, и, кроме того, понижена чувствительность к звукам, приходящим сзади.

Изобретение может быть применено как к мембранному, так и к ленточному микрофону, реагирующему на давление, однако лучшие результаты дает мембранный тип микрофонов.

Целью изобретения является улучшение частотной характеристики микрофона при определенном угле падения звуковых волн, уменьшение зависимости частотной характеристики микрофона от угла падения звуковых волн на мембрану и улучшение эффективности направленного микрофона в отношении звуковых волн, приводящих сбоку. Сущность изобретения, заключающаяся в применении сферически изогнутого отражательного экрана, вместо плоского, поясняется чертежом, на фиг. 1 которого показан разрез одного из вариантов предлагаемого микрофона, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - прежний способ установки микрофона, на фиг. 4 - частотная характеристика микрофона по фиг. 3 и на фиг. 5 - частотная характеристика микрофона по фиг. 1 и 2.

Как показано на фиг. 1 и 2, микрофон 4 расположен в сферическом кожухе 5. К мембране 6 прикреплена катушка 7, расположенная между полюсами магнита 8. Отверстие в кожухе 5 защищено ажурным экраном 9. На трех стойках 11, 12 и 13 винтами 16 закреплен сферический отражатель 15. Отверстие 18 имеет, примерно, такие же размеры, как и отверстие в кожухе микрофона, закрытое ажурным экраном 9. Над этим отверстием находится экран 20, скрепленный винтами 16 с отражателем 15 и микрофонным кольцом 21.

Хорошие результаты были получены с микрофоном и экраном таких размеров: наружный диаметр микрофона - около 70 мм, наружный диаметр отражателя - 105 мм, глубина - 22 мм, диаметр отверстия - 25 мм, толщина стенки - 3 мм, радиус кривизны внешней части отражателя - 63 мм. Микрофон с таким отражателем имел более благоприятную частотную характеристику, чем тот же микрофон с плоским отражателем 22, изображенным на фиг. 3 (прежняя система). Диаметр плоского отражателя был, примерно, равен диаметру выпуклого и на нем был укреплен тот же экран в кольце 21.

На фиг. 4 показаны частотные характеристики микрофона с плоским отражателем для четырех углов падения - 0°, 30°, 60°, 90°, а на фиг. 5 - даны соответственные характеристики микрофона с изогнутым отражателем. По оси абсцисс отложены частоты от 30 до 10000 периодов. Сравнивая эти характеристики, можно видеть, что на фиг. 4 кривая нулевого угла падения имеет пик на частоте 3500 периодов, а соответственная кривая на фиг. 5 сравнительно плоска до 4000 периодов, причем этот пик не так высок, как пик кривой на фиг. 4. Кроме того кривые фиг. 5 вообще более плоски, чем кривые фиг. 4. Иными словами, изменения частотной характеристики в зависимости от угла падения более однородны, так что при всех углах падения можно обойтись одной выравнивающей электрической цепью. Таким образом эти кривые доказывают, что настоящее изобретение действительно приводит к улучшению работы микрофона.

Здесь описан микрофон со сферическим отражателем, улучшающим действие микрофона, однако нужно помнить, что форму отражателя нужно выбирать так, чтобы по возможности избежать явлений резонанса или усиления звука, зависящих от геометрической формы отражателя, либо чтобы эти явления возникали за пределами рабочего диапазона частот. Можно, например, для микрофонов некоторой определенной формы придать отражателю волнообразную форму, чтобы еще более нарушить геометрическую симметрию отражателя относительно приходящих звуковых волн.

Микрофон сферической формы, реагирующий на давление, отличающийся применением, для исправления частотной характеристики, изогнутой отражательной доски, имеющей форму части поверхности шара.