Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Niskoczęstotliwościowa wkładka mikrofonowa

Mikrofoniarz 03 Jun 2005 19:15 4279 13
  • #1
    Mikrofoniarz
    Level 11  
    Poszukuję wkładki mikrofonowej mającej dolną częstotliwość graniczną na poziomie 10-15 Hz górna nie gra roli (może być nawet poniżej 1kHz).

    Albo może ktoś się zetknął z mikrofonami niskoczęstotliwościowymi i wie, gdzie takie coś kupić?

    Jest mi to bardzo potrzebne do dyplomu.
  • Helpful post
    #2
    ksiks
    Level 19  
    witam
    Wygląda na to że będziesz musiał poszukać starego (przedpotopowego) mikrofonu studyjnego, takiegi na 4 sprężynach w kółku ale to chyba w muzeum albo w starych gratach w polskimRadiu. takie parametry mają mikrofony dynamiczne i wstęgowe ale to zabytki. Nie możesz zastosować elektretu z filtrem dolnoprzepustowym i wzmacniaczem pasmowym (o pośmie jakie potrzebujesz.
    Pozdrawiam
  • #3
    Mikrofoniarz
    Level 11  
    Dzięki.

    Znalazłem elektrety o tak niskim pasmie ale są to specjalistyczne urządzenia pomiarowe (piekielnie drogie). No nie - wstęgowe, czy dynamiczne odpadają - wielkość . Wkładka musi się zmieścić w słuchawce lekarskiej, a konkretnie w przewodzie powietrznym - elektret się mieści.
  • Helpful post
    #4
    _jta_
    Electronics specialist
    Pasmo przenoszenia elektretu, a jeszcze bardziej mikrofonu pojemnościowego
    zależy głównie od obudowy, i od układu elektrycznego - ograniczeniem może być
    brak otworu w obudowie (lub nie tam, gdzie trzeba), izolacji, układu wzmacniacza.

    Typowy elektret, taki co kosztuje złotówkę, bywa stosowany jako mikrofon wbudowany
    w średniej klasy magnetofonach, ma średnicę centymetra, ma wbudowany wzmacniacz,
    i jeśli ten wzmacniacza ogranicza pasmo od dołu, to musiałbyć go rozebrać i poprawić.

    Mikrofon pojemnościowy, odpowiednio obudowany, z odpowiednim układem ma zakres
    częstotliwości od DC. Do tego obudowa nie może mieć dziury "bocznikującej" membranę,
    a musi mieć dziury z obu stron membrany, i układ musi podawać AC na membranę - na
    przykład może być generatorem, w którym kondensator jest w obwodzie rezonansowym.
    Dalej dajesz przetwornik f/U (można nawet dyskryminator+detektor), i masz napięcie
    proporcjonalne do różnicy ciśnień z obu stron mikrofonu. Elektret się do tego nie nadaje.

    Jakbyś chciał prosty układ: pojemności mikrofonów pojemnościowych i elektretowych
    są dość małe, a żeby układ działał, to równolegle do tej pojemności jest opornik -
    stała czasowa RC pojemności membrany i tego opornika = dolna granica pasma.
    Wzmacniacz jest na tranzystorze FET - wystarczy zmienić opornik na jakiś gigaomowy,
    tylko taki opornik trudno kupić, a poza tym jest problem izolacji - musi być lepsza.
    Oczywiście ten układ nie przeniesie DC. Elektet ma większą upływność -> gorsze pasmo.

    Wreszcie mógłbyś spróbować sam zrobić mikrofon pojemnościowy, ale do tego
    jest potrzebna folia przewodząca, i taka z czekolady się nie nada, bo szeleści,
    być może da się taką folię wydostać z pudełka kartonowego po mleku, albo
    nadawałaby się z "papierków" od niektórych cukierków.

    Konstrukcja mikrofonu jest prosta niemal jak budowa cepa: bierzesz podziurkowaną
    blaszkę (im większe częstotliwości ma przenosić, tym więcej musi być dziurek, i mają
    one być tylko w okolicy środka blaszki), na niej naklejasz pierścień z materiału izolującego
    (musi być cienki, i dobrze izolować, dziurki mają być tylko wewnątrz pierścienia), do niego
    folię przewodzącą (ma zakryć dziurki, nie dotykając do blaszki), na nią pierścień z blachy,
    do której wcześniej przylutujesz przewód, i kilka milimetrów nad tym wszystkim dajesz siatkę
    z drucików lub mocno podziurkowaną blaszkę (łączysz ją z pierwszą) jako ekran. I gotowe,
    tylko musisz zadbać o dobrą izolację i ekranowanie przewodu od pierścienia, który styka się
    z tą przewodzącą folią; jak nie bardzo dasz radę izolować, to robisz generator, będzie mało
    wrażliwy na brak dobrej izolacji - prosty wmacniacz musi mieć izolację ze sto megaomów.

    Jeszcze uzupełnienie: uzyskiwalne pojemności w miniaturowych mikrofonach pojemnościowych
    to ze sto pF przy bardzo starannym wykonaniu, 10pF przy byle jakim; dla prostego wzmacniacza
    potrzebujesz mieć iloczyn tej pojemności, i oporności bocznikującej (np. upływność izolacji)
    co najmniej 0.02s, co przy 10pF daje 2 gigaomy. Staranna izolacja może dać oporności
    dochodzące do teraoma (1000G), ale to już trzeba się naprawdę mocno postarać.
    Najlepszym znanym izolatorem jest czysta siarka, ale trudno jej użyć, nie znalazłem
    nawet danych w tabeli, i ma taką wadę, że powoduje korozję. Dobrymi izolatorami są:
    parafina (17-), kalafonia (17-), wosk syntetyczny (18), cerezyna (18), polistyren (18),
    plexi (17-), polietylen(17), teflon(17), bursztyn (18), kwarc (18+), podana liczba to
    logarytm oporu sześcianu o boku 1cm, każdy z nich pozwoli wykonać izolację o oporności
    kilkudziesięciu teraomów, jeśli będzie czysty, pytanie z czego zrobisz warstwę 10um.
  • Helpful post
    #5
    chaka
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Przekladke miedzy okladkami mozna dac grubsza jezeli wiekszymy odpowiednio powierzchnie okladek. Jesli jadenak wkladka ma byc b. mala to jest raczej niewykonalna domowym sposobem.
  • Helpful post
    #6
    _jta_
    Electronics specialist
    Torebki z polietylenu mają grubości chyba od kilkunastu mikronów, jakieś
    folie do pakowania kanapek miewają nawet mniej, więc w sam raz na tę
    przekładkę (przypominam, że polietylen to jeden z lepszych izolatorów).

    Najtrudniej z tą folią przewodzącą - dobrze, żeby była cienka (bo strona
    przewodząca będzie dalej od blaszki, więc grubość folii zmniejszy
    pojemność, co prawda znacznie mniej, niż taki sam odstęp, bo
    dzieli się przez przenikalność dielektryczną folii), nie może być wymięta,
    bo wtedy nie ułoży się równo, musi być elastyczna, żeby nie szeleściła...
    Chyba da się wydostać folię z pudełka po mleku, i będzie dobra, tylko
    trzeba z niej usunąć karton, i to nie uszkadzając folii - może traktować
    to na zmianę jakimś Ludwikiem i gorącą wodą, aż się zmyje?
  • #7
    Mikrofoniarz
    Level 11  
    Pomysły dobre, tylko że trochę niewykonalne ze względu na wielkość układu ale spróbuję pokombinować z modyfikacją wkładek - zmniejszę otwór w jednej, w drugiej go trochę powiększę i zobaczę, co wyjdzie.

    Inna sprawa, że konstrukcja słuchawki lekarskiej do osłuchiwania niskich częstotliwości czyli dzwonowa sama w sobie ma za zadanie ograniczać wysokie częstotliwości i to chyba tylko dlatego jeszcze coś sensownego na spektrogramie poniżej 15Hz coś widać.

    Skontaktowałem się z tą firmą, która sprzedaje mikrofony pomiarowe - no cóż 2300zł/sztuka ale napisali, by im przedstawić problem - może coś wykombinują.

    Dziękuję za pomoc.

    Dodano po 7 [minuty]:

    _jta_ wrote:

    Jakbyś chciał prosty układ: pojemności mikrofonów pojemnościowych i elektretowych
    są dość małe, a żeby układ działał, to równolegle do tej pojemności jest opornik -
    stała czasowa RC pojemności membrany i tego opornika = dolna granica pasma.
    Wzmacniacz jest na tranzystorze FET - wystarczy zmienić opornik na jakiś gigaomowy,
    tylko taki opornik trudno kupić, a poza tym jest problem izolacji - musi być lepsza.
    Oczywiście ten układ nie przeniesie DC. Elektet ma większą upływność -> gorsze pasmo.




    Czyli mam do mikrofonu oprócz tego rezystora i kondensatora, które są normalnie (rezystor do źródła zasilania a kondensator szeregowo do wyjścia) dołączyć jeden rezystor o bardzo dużym oporze?
  • #8
    _jta_
    Electronics specialist
    Nie - problem jest w tym, że trzeba się dostać do układu wewnątrz tego mikrofonu, wylutować
    ten opornik, co tam jest, dać ze 100 razy większy, porządnie umyć płytkę, pokryć parafiną
    dla poprawienia izolacji, i wtedy można liczyć, że pasmo od dołu się poprawi.

    Miałem jakieś prawdziwe mikrofony pojemnościowe (zanim wprowadzono elektretowe,
    to właśnie takie wbudowywano w magnetofony), ale są trochę większe, ponad 2cm średnicy,
    zmieści się taki? Jakby to miało sens, to spróbowałbym ich poszukać.

    Modyfikacja otworów we wkładkach - przy takich częstotliwościach nie jest ważne, jaki
    otwór, ważne czy jest, jeśli wkładka mikrofonowa jest zamkniętym pudełkiem bez
    otworu, to samo pudełko obcina niskie częstotliwości, jeśli jest droga do przepływu
    powietrza obok wkładki, to niskie częstotliwości będą ją omijać.

    Aha, jeszcze jedno: mikronowe odstępy folii od blaszki są odpowiednie do mikrofonu
    o dużej czułości; jeśli to ma być słuchawka lekarska, która ma przenosić bardzo niskie
    częstotliwości, to amplituda może być duża, i może lepiej mieć większą odległość.
  • #9
    Mikrofoniarz
    Level 11  
    Dziurka jest - taka mała, pomiędzy elektrodami, jutro jedną z wkładek rozbiorę i spróbuję z tym rezystorem.

    Dzięki raz jeszcze.
  • #10
    _jta_
    Electronics specialist
    Można by zamiast rezystora (1G tak łatwo nie znajdziesz) dać diodę (ja stosowałem BB105 - warikap,
    bo łatwo mogłem sprawdzić, że ma mały prąd wsteczny) między źródło i bramkę FET-a, który tam jest
    - normalnie jest opornik, chodzi o to, żeby eliminował niskie częstotliwości, w szczególności składową
    stałą (czyli zapewniał polaryzację bramki), ale można dać diodę przewodzącą w kierunku przeciwnym,
    niż złącze FET-a, wtedy pasmo od dołu ograniczają tylko upływności izolacji płytki i w elementach.
  • #12
    _jta_
    Electronics specialist
    Tak przez przypadkowe skojarzenie wpadłem na jeszcze jeden pomysł: użyć nadajnika i odbiornika
    ultradźwięków, i mierzyć czas przelotu dźwięku od nadajnika do odbiornika - będzie on zmieniał się
    przy zmianach ciśnienia (tak naprawdę szybkość dźwięku jest funkcją temperatury, ale może nie
    zamierzasz iść do tak niskich częstotliwości, żeby to było istotne? można dać izolację cieplna).

    Aha, i jeszcze jedno: szybkość dźwięku zmienia się pod wpływem ruchu powietrza... może by
    to wykorzystać? Tylko to zmierzy szybkość ruchu, a nie wielkość przesunięcia; w otwartej
    przestrzeni szybkość ruchu jest proporcjonalna do ciśnienia (niezależnie od częstotliwości),
    w zamkniętej na jednym końcu dla niskich częstotliwości jest proporcjonalna do częstotliwości.
  • #13
    Mikrofoniarz
    Level 11  
    Nie, no to już chyba przesada :D

    Układ ma być maksymalnie prosty a nie kombinowany - można przecież użyć dalmierza laserowego i na klatce pacjenta pojawi się taka mała czerwona plamka świetlna...

    Spróbuję z tą diodą - jedną wkładkę Me-087 właśnie poświęcam poza tym napisałem też do Tonsilu żeby przesłali ma charakterystykę częstotliwościową tej wkładki - to chyba nie jest jakaś tajemnica.

    Dziękuję - miłego łykendu.
  • #14
    _jta_
    Electronics specialist
    Z dalmierzem to też jest pomysł - jest coś takiego, jak scalony dalmierz, zawiera oświetlacz
    i fotodiodę czułą na kierunek, z którego przychodzi światło odbite - i tak ustala odległość,
    w jakiej światło się odbija; nie pamiętam niestety, czy to ma wyjście analogowe, czy cyfrowe,
    bo jak cyfrowe, to się nie nada, natomiast analogowe może by zadziałało.

    Co jeszcze można by wykombinować - zrobić membranę z "papierka" od cukierka - chodzi
    mi o takie chyba Wedla, metalizowane, które po wewnętrznej stronie odbijają światło jak
    lustro - w zależności od ugięcia membrany będzie to zwierciadło wypukłe lub wklęsłe,
    więc będzie się zmieniać ogniskowanie, i przez to natężenie wiązki odbitej - podłączyć
    wzmacniacz do fototranzystora mierzącego wiązkę odbitą, i mamy mikrofon od DC!