Направленный микрофон

Направленный микрофон можно использовать как для записи голосов животных, птиц, шума моря и т. п., так и в качестве «средства электронной разведки» в военно-спортивных играх. В первом случае необходим переносной магнитофон, во втором достаточно наушников, например, от плеера. Направленность микрофона значительно повышает соотношение сигнала к шуму на входе усилителя и позволяет качественно усиливать и записывать звуки отдаленных источников.

Конструкция микрофона, описанная в [12], показана на рис. 4.7. Основа конструкции — цилиндрический футляр 1 диаметром 60…65 мм и длиной 450…600 мм, который нетрудно склеить из чертежной бумаги. Для уменьшения отражения звука от стенок футляр оклеивают изнутри слоем поролона 2. Микрофонный капсюль 3 прикрепляют к футляру проволочными кольцами и резинками 5. Вблизи микрофона крепят усилитель 6, заключенный в экран, например, из белой жести от банки из-под сгущенного молока. Под усилителем находится элемент питания 10. Тыльную сторону футляра закрывают крышкой 7, на которой закрепляют разъем 9 и переменный резистор 8 (R10).

Рис. 4.7. Конструкция направленного микрофона

Для удобства пользования к футляру прикрепляют ручку — скобу 11 из полистирола толщиной 5 мм. На скобе-ручке крепят гайку 12, с помощью которой направленный микрофон устанавливают на фотоштативе.

Направленный микрофон позволяет записывать звуки с расстояния до 100 м. Еще лучших результатов удается добиться, если изменить конструкцию направленного микрофона. Для этого микрофон помещают в центр параболического рефлектора или дополнительно снабжают его набором резонансных трубок, см., например, [38, 48]. В любом конструктивном исполнении дополнительно увеличить дальность действия микрофона позволяет сужение полосы пропускания усилителя. На рис. 4.8 показана принципиальная схема усилителя, работающего в «телефонной» полосе частот 280…3400 Гц. Он собран на двух ОУ, входящих с состав достаточно малошумя- щего операционного усилителя К157УД2. Каскады идентичны и представляют собой включенные последовательно неинвер- тирующие усилители. Нижнюю границу полосы пропускания каждого из каскадов усилителя определяют элементы Rl, С1 и R2, R3, С2, а верхнюю — R4, СЗ и R5, С4. Конденсаторы С5, С6 служат для частотной коррекции ОУ, делитель R6, R7 образует искусственную среднюю точку. Конденсаторы С7, С8 шунтируют цепи питания ОУ DA1.

Рис. 4.8. Узкополосный микрофонный усилитель

Переменный резистор R2 — регулятор уровня, с помощью его коэффициент усиления схемы по напряжению можно менять в пределах 50…64 дБ.

К выходу усилителя (вывод 9 микросхемы DA1) могут быть подключены наушники сопротивлением по постоянному току 16… 100 Ом. При напряжении питания 6…9 В усилитель работает устойчиво и мощности, выделяющейся в нагрузке, вполне достаточно для прослушивания. Если будет применен ОУ другого типа, между его выходом и точкой соединения элементов R5, С4, выводы 3 и 5 разъема Х2 может потребоваться токоо- граничивающий резистор сопротивлением 33…47 Ом.

Печатная плата и размещение элементов на ней приведены на рис. 4.9. Конденсаторы CI—С4 могут быть типов К10-17, К10-47, К73-5, К73-9, К73-17, С5, С6 — КТ1, КД. В качестве ОУ DA1 можно использовать КР1434УД1, являющийся аналогом К157УД2, а Т&КЖ6 К140УД20. В последнем случае рисунок печатной платы придется подкорректировать, не забыв о токоограничивающем резисторе на выходе второго ОУ (вывод 10 микросхемы К140УД20). Резистор R2 типа СП4-1. Типы остальных элементов такие же, как в предыдущей схеме.

Рис. 4.9. Печатная плата и размещение элементов узкополосного микрофонного усилителя

Данная схема также практически не требует налаживания, следует лишь убедиться в наличии нулевого напряжения на выходе схемы (между выводами 2 и 3, 5 разъема XI).

Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником / В. В. Мосягин