Site Loader

Содержание

3.1 Дифференциальный микрофон. Микрофонный усилитель оборудования дуплексной громкоговорящей связи

Похожие главы из других работ:

Жидкие кристаллы как основа развития современных технологий

3.4. Оптический микрофон

Только что было рассказано об управлении световыми потоками с помощью света. Однако в системах оптической обработки информации и связи возникает необходимость преобразовывать не только световые сигналы в световые…

Исследование принципов построения и путей совершенствования радионавигационных систем

2.3 Дифференциальный режим работы спутниковой навигационной системы

Глобальная Система Определения Координат Местоположения (GPS) является системой определения местоположения на базе спутниковой информации, которая непрерывно функционирует в течение 24 часов каждый день. GLONASS является такой же системой…

Обратная связь в усилителях

Дифференциальный усилитель

Основой современных УПТ в интегральном исполнении (операционных усилителей) являются так называемые дифференциальные усилители (дифференциальные каскады), реагирующие на разность сигналов на двух его входах (дифференциальный сигнал).

..

Проектирование систем автоматического регулирования на персональном компьютере

2.1.3 Дифференциальный закон

Рис.14. Дифференциальный закон регулирования при kд=0.1…

Проектирование систем автоматического регулирования на персональном компьютере

2.1.4 Пропорционально-дифференциальный закон

ПД — регулятор реагирует не только на величину сигнала ошибки, но и на скорость его изменения. Благодаря этому при управлении достигается эффект упреждения…

Разработка и проектирование ПИД-регуляторов

1.2 Дифференциальный узел ПИД-регулятора

Проблема численного дифференцирования является достаточно старой и общей как в цифровых, так и в аналоговых регуляторах. Суть её заключается в том, что производная вычисляется обычно как разность двух близких по величине переменных…

Разработка рекомендаций по применению систем функционального дополнения спутниковой навигации

1.
4 Дифференциальный метод определения координат

Спутниковые навигационные системы позволяют определить координаты потребителя с точностью порядка 10…15 метров. Но в ряде случаев требуется более высокая точность определения местоположения…

Разработка стенда для исследования усилителя по схеме с общим эмиттером, коллектором

1.1.6 Дифференциальный усилитель

Рассмотренный усилитель по схеме с общим эмиттером применяется достаточно широко, но имеет ряд недостатков — малое входное и большое выходное сопротивления, зависимость коэффициента усиления от параметров нагрузки…

Спутниковая навигация

6. Дифференциальный режим

Спутниковые навигационные системы позволяют потребителю получить координаты с точностью порядка 10-15 м. Однако для многих задач, особенно для навигации в городах, требуется большая точность…

Технические средства противодействия несанкционированной записи речевой информации на диктофоны

1.
2.2 Системы противодействия, использующие принцип воздействия непосредственно на сам микрофон

Данные системы можно разделить на две группы: · воздействие на микрофон в ультразвуковом диапазоне с целью перегрузки микрофонного усилителя; · использование генератора активных акустических помех в речевом диапазоне…

Усилительные свойства одиночных каскадов

6. Дифференциальный каскад

Дифференциальный каскад — это симметричный усилитель постоянного напряжения с двумя входами и двумя выходами. Основная его схема представлена на рисунке 5. В общую эмиттерную цепь включён источник тока на транзисторе VT2…

Широкополосный усилитель

Входной, промежуточный усилительный и дифференциальный каскады

Расчет каскадов предварительного усиления производится на основании условий технического задания и данных полученных при расчете каскадов усиления мощности…

Микрофоны — Радио — Институт

Общая характеристика
В радиоэлектронике находит широкое применение микрофон — устройство, преобразующее звуковые колебания в электрические.

Под микрофоном обычно понимают электрический прибор, служащий для обнаружения и усиления слабых звуков.

Основные параметры микрофонов
Качество работы микрофона характеризуется несколькими стандартными техническими параметрами: чувствительностью, номинальным диапазоном частот, частотной характеристикой, направленностью, динамическим диапазоном, модулем полного электрического сопротивления, номинальным сопротивлением нагрузки и др.

Маркировка
Марка микрофона обычно наносится на его корпусе и состоит из букв и цифр. Буквы указывают тип микрофона:

МД … катушечный (или «динамический»),
МДМ … динамический малогабаритный,
ММ … миниатюрный электродинамический,
МЛ… ленточный,
МК … конденсаторный,
МКЭ … электретный,
МПЭ… пьезоэлектрический.
Цифры обозначают порядковый номер разработки. После цифр стоят буквы А, Т и Б, обозначающие, что микрофон изготовлен в экспортном исполнении — А, Т — тропическом, а Б — предназначен для бытовой радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Маркировка микрофона ММ-5 отражает его конструктивные особенности и состоит из шести символов:
первый и второй… ММ — микрофон миниатюрный;
третий… 5 — пятое конструктивное исполнение;
четвертый и пятый… две цифры, обозначающие типоразмер;
шестой буква, которая характеризует форму акустического входа (О — круглое отверстие, С — патрубок, Б — комбинированное).
В практике радиолюбителей используется несколько основных типов микрофонов: угольные, электродинамические, электромагнитные, конденсаторные, электретные и пьезоэлектрические.

Электродинамические микрофоны
(название микрофонов этого типа считается устаревшим и сейчас эти микрофоны называют катушечными)
Микрофоны этого типа очень часто используют любители звукозаписи, благодаря их сравнительно высокой чувствительности и практической нечувствительности к атмосферному влиянию, в частности, действию ветра. Они также не боятся толчков, просты в использовании и обладают способностью выдерживать без повреждений большие уровни сигналов.

Положительные качества этих микрофонов преобладают над их недостатком: средним качеством записи звука.
В настоящее время для радиолюбителей большой интерес представляют выпускаемые отечественной промышленностью малогабаритные динамические микрофоны, которые используются для звукозаписи, звукоперсдачи, звукоусиления и различных систем связи.
Изготавливаются микрофоны четырех групп сложности — 0, 1, 2 и 3. Микрофоны малогабаритные групп сложности 0, 1 и 2 используются для звукопередачи, звукозаписи и звукоусиления музыки и речи, а группы 3 — для звукопередачи, звукозаписи и звукоусиления речи.
Условное обозначение микрофона состоит из трех букв и цифр. Например, МДМ-1, микрофон динамический малогабаритный первого конструктивного исполнения.
Особый интерес представляют электродинамические миниатюрные микрофоны серии ММ-5, которые можно впаивать прямо в плату усилителя или использовать в качестве встроенного элемента радиоэлектронной аппаратуры. Микрофоны относятся к четвертому поколению компонентов, которые разработаны для РЭА на транзисторах и интегральных микросхемах.
Микрофон ММ-5 выпускается одного типа в двух вариантах: высокоомном (600 Ом) и низкоомном (300 Ом), а также тридцати восьми типоразмеров, которые отличаются только сопротивлением обмотки постоянному току, расположением акустического входа и его вида.

Электромагнитные микрофоны
Для усилителей низкой частоты, собранных на транзисторах и имеющих низкое входное сопротивление, обычно используют электромагнитные микрофоны. Электромагнитным микрофонам свойственна обратимость, то есть они могут использоваться и как телефоны. Широкое распространение имеют так называемый дифференциальный микрофон типа ДЭМШ-1 и его модификация ДЭМШ-1А.

Электретные микрофоны
В последнее время в бытовых магнитофонах используются электретные конденсаторные микрофоны. Электретные микрофоны имеют самый широкий диапазон частот: 30…20000 Гц. Микрофоны этого типа дают электрический сигнал в два раза больший нежели обычные угольные.
Промышленность выпускает электретные микрофоны МКЭ-82 и МКЭ-01 по размерам аналогичные угольным МК-59 и им подобным, которые можно устанавливать в обычные телефонные трубки вместо угольных без всякой переделки телефонного аппарата. Этот тип микрофонов значительно дешевле обычных конденсаторных микрофонов, и поэтому более доступны радиолюбителям. Отечественная промышленность выпускает широкий ассортимент электретных микрофонов, среди них МКЭ-2 односторонней направленности для катушечных магнитофонов 1 класса и для встраивания в радиоэлектронную аппаратуру — МКЭ-3, МКЭ-332 и МКЭ-333. Для радиолюбителей наибольший интерес представляет коденсаторный электретный микрофон МКЭ-3, который имеет микроминиатюрное исполнение. Микрофон применяется в качестве встраиваемого устройства в отечественные магнитофоны, магниторадиолы и магнитолы, такие как, «Сигма-ВЭФ-260», «Томь-303», «Романтик-306» и др.

Микрофон МКЭ-3 изготовляется в пластмассовом корпусе с фланцем для крепления на лицевой панели радиоустройства с внутренней стороны. Микрофон является ненаправленным и имеет диаграмму круга. Микрофон не допускает ударов и сильной тряски. В табл. 3.3 приведены основные технические параметры некоторых марок миниатюрных конденсаторных электретных микрофонов.

Угольные микрофоны
Невзирая на то что угольные микрофоны постепенно вытесняются микрофонами других типов, но благодаря простоте конструкции и достаточно высокой чувствительности они все еще находят свое место в различных устройствах связи. Наибольшее распространение имеют угольные микрофоны, так называемые телефонные капсюли, в частности, МК-10, МК-16, МК-59 и др.

Угольные микрофоны в зависимости от их динамического сопротивления делят на 3 группы:
1 … низкоомные (около 50 Ом) с током питания до 80 мА;
2 … среднеомные (70… 150 Ом) с током питания не более 50 мА;
3 … высокоомные (150…300 Ом) с током питания не более 25 мА.
Из этого следует, что в цепи угольного микрофона необходимо устанавливать ток, соответствующий типу микрофона. В противном случае при большом токе угольный порошок начнет спекаться и микрофон испортится. При этом появляются нелинейные искажения. При очень малом токе резко снижается чувствительность микрофона. Угольные капсюли могут работать и при пониженном токе источника питания, в частности, в усилителях на лампах и транзисторах. Снижение чувствительности при пониженном питании микрофона компенсируется простым повышением коэффициента усиления усилителя звуковой частоты. В этом случае улучшается частотная характеристика, значительно снижается уровень шумов, повышается стабильность и надежность работы.

 

МИКРОФОН И МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

МИКРОФОНЫ И МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

      Микрофоны, как известно, преобразуют энергию звукового сигнала в электрический сигнал. В совокупности со специальными усилителями и фильтрующими элементами они могут быть использованы в качестве устройств, позволяющих получать необходимую информацию. Для этого, например, может быть создана скрытая проводная линия связи, обнаружить которую можно лишь физическим поиском, либо проводя контрольные измерения сигналов во всех проводах, имеющихся в помещении. Естественно, что методы радиоконтроля, эффективные для поиска радиопередатчиков, в данном случае не имеют смысла.

      Кроме перехвата непосредственно звуковых колебаний, некоторые микрофоны, так называемые микрофоны-стетоскопы, могут очень хорошо воспринимать разнообразные звуки, распространяющиеся по строительным конструкциям здания. Их используют для прослушивания помещений сквозь стены, двери, открытые окна и форточки.

      Для получения информации, идущей только с одного направления, используются узконаправленные микрофоны. В простейших из них узкая диаграмма направленности формируется за счет использования длинной трубки и микрофона, установленного в ней. Трубка маскируется под трость или зонт. В более сложных конструкциях могут использоваться несколько трубок различной длины — это так называемый микрофон органного типа. Такой микрофон способен улавливать звуки голоса на расстоянии до 1000 метров. Высокую направленность имеют также микрофоны, в которых диаграмма направленности формируется параболическим концетратором звука. Ниже приведены схемы и описания некоторых конкретных устройств.

Чувствительный микрофон с усилителем на малошумящих транзисторах

      Конструирование чувствительных усилителей для прослушивания речи имеет свои особенности. Одна из практических схем микрофонного усилителя приведена на рис. 1.


Рисунок 1

      Это устройство содержит двухкаскадный усилитель низкой частоты на малошумящих транзисторах VT1 и VT2, корректирующий фильтр на транзисторе VT3 и оконечный усилитель, собранный по двухтактной бестрансформаторной схеме, на транзисторах VT4-VT6. Акустическое усиление сигнала звуковой частоты, приведенным устройством составляет 85 дБ, начальный ток потребления — 1,8 мА, полоса усиливаемых частот — от 0,3 до 3 кГц, максимальный выходной уровень сигнала — 124 дБ.

      Сигнал с микрофона М1 типа «Сосна» через конденсатор С1 поступает на базу транзистора VT1. Поскольку чувствительность усилителя звуковой частоты ограничена внутренними шумами транзисторов, то для уменьшения шумов в первых каскадах усилителя использованы малошумящие транзисторы типа КТ3102.

      Усилительные каскады на транзисторах VT1 и VT2 охвачены глубокой отрицательной обратной связью, которая позволяет обеспечить устойчивую работу каскадов и более линейную АЧХ. Нагрузкой второго каскада усилителя является перемеяный резистор R3, он же является и регулятором громкости. Сложный RС-фильтр, состоящий из элементов R3, С5, R6, С6, R7, С7 отсекает «шумовые» ВЧ составляющие, принимаемые микрофоном, и оставляет только сигналы в полосе частот до 4 кГц. Этот диапазон обеспечивает наибольшую разборчивость речевой информации.

      С выхода фильтра сигнал поступает на оконечный усилитель звуковой частоты, выполненный на транзисторах VT4, VT5 типа КТ315 и транзисторе VT6 типа КТ-61. Нагрузкой усилителя служит головной телефон типа ТМ-2А или ТЭМ. Резисторы в схеме используются типа МЛТ-0,125. Резистор R3- СП—41 или другой небольших габаритов.

      Настройка устройства сводится к подбору сопротивлений резисторов R1 и R16 для установки напряжения в точках А и В равным половине напряжения питания.

Микрофон для обнаружения слабых акустических сигналов на специализированной микросхеме

      В отличие от предыдущего устройства, собранного на дискретных элементах, предлагаемое устройство собрано на широко распространенной микросхеме типа К237УН1 и предназначено для обнаружения слабых акустических сигналов. Принципиальная схема устройства приведена на рис. 2.


Рисунок 2

      В схеме использован электретный микрофон типа МКЭ-333. Сигнал с микрофона М1 поступает на вход микросхемы DA1 типа К237УН1, которая представляет собой усилитель низкой частоты. Усилитель включен по типовой схеме. Транзисторы VT1 типа КТ315 и VT2 типа КТ361 выполняют роль эмиттерных повторителей и служат для усиления сигнала по току. В качестве нагрузки используется телефон типа ТМ-2А.

      Настройка усилителя звуковой частоты заключается в получений максимальной мощности сигнала на выходе микросхемы DA1 путем измене ния сопротивления резистора R3. Сопротивление резистора R3 подбирают таким, чтобы при номинальном напряжении питания 9 В и отсутствии сигнала звуковой частоты на входе микросхемы DA1 потенциал на выводе 1 микросхемы DA1 находился в пределах 3,75-3,85 В.

      В случае неустойчивой работы усилителя, его самовозбуждения, необходимо между выходом микрофона М1 и конденсатором С2 включить резистор сопротивлением 2-68 кOм.

      Усилитель работоспособен в диапазоне питающих напряжений 3-9 В, потребляемый при этом ток составляет 2-6 мА. Вместо микрофона возможно подключение многовитковой катушки индуктивности. Она подключается между точками А и В схемы. Микрофон М1 и резисторы при этом отключаются. В последнем случае возможна регистрация переменных магнитных полей.

Направленный микрофон органного типа

      Необходимо помнить, что микрофонный усилитель усиливает звуки, приходящие со всех сторон, и, если соотношение сигнал/шум будет недостаточным, нужно применять пространственные направляющие системы — (направленные микрофоны). В этом случае дистанционное звуковое прослушивание ведется с помощью дистанционно направленных микрофонов, имеющих очень узкую диаграмму направленности. С помощью такого микрофона можно прослушать разговор на расстоянии до 1 км в пределах прямой видимости и имеет место принцип: «поблизости никого нет, но тем не менее вас хорошо прослушивают». Использование явления резонанса звуковых волн в направленных системах приводит к увеличению уровня сигнала зауковой энергии, который поступает в микрофон.

Простой направленный микрофон.

      Простой направленный микрофон представляет собой набор из семи алюминиевых трубок диаметром 10 мм. Длина трубки определяет резонансную частоту звукового сигнала. Формула для расчета длины трубок имеет следующий вид:

            L = 330/2F, где L — длина трубки в метрах; F — резонансная частота в герцах.

      Исходя из вышеприведенной формулы, можно построить табл. 2.1, где N — номер трубки.

N

1

2

3

4

5

6

7

L,мм

550

400

300

200

150

100

50

F,Гц

300

412

550

825

1100

1650

3300

      Вариант размещения избирательной системы, составленной из направленных трубок, приведен на рис. 3.


Рисунок 3

      Микрофон располагается в параболическом улавливателе, фокусом которого является направляющая система (рис. 4).


Рисунок 4

      Дальнейшее усиление сигнала происходит за счет использования высокочувствительного микрофонного усилителя МУ. Этот направленный микрофон перекрывает диапазон частот от 300 Гц до 3300 Гц, т. е. основной информационный диапазон речевого сигнала.

      Если необходимо получить более качественное восприятие речи, то необходимо расширить диапазон принимаемых частот. Это можно сделать путем увеличения количества резонансных трубок, например, до 37 штук. В табл. 2.2 приведены расчетные данные для использования в избирательной системе от 1 до 37 трубок.

      Приведенная в табл. 2.2 резонансная система перекрывает диапазон частот от 180 Гц до 8200 Гц. Вариант размещения резонансных трубок приведен на рис. 5, где трубки располагаются «улиткой».


Рисунок 5

      Вместо резонансной системы можно использовать параболический рефлектор диаметром от 30 до 80 см.

N

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

L,мм

920

895

870

845

820

792

770

745

720

695

670

645

F,Гц

180

184

190

195

201

208

214

222

229

237

246

256

N

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

L,мм

620

595

570

545

520

495

470

445

420

395

370

345

F,Гц

266

277

290

303

317

333

351

371

393

418

446

478

N

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

L,мм

320

295

270

245

220

195

170

145

120

95

70

45

20

F,Гц

516

560

611

674

750

846

971

1138

1375

1737

2357

3667

8250

Выносной микрофон с питанием от линии связи

      Дистанционная передача информации возможна при использовании проводных линий связи, которые соединяют выносной чувствительный микрофон и оконечный усилитель. Поскольку выходной сигнал, снимаемый непосредственно с микрофона, имеет небольшую амплитуду, то передавать его по линии связи просто нецелесообразно. Это связано с тем, что на длинных соединительных проводах навалятся разного рода помехи, имеющие зцачительную амплитуду. Чтобы передавать сигнал по этим проводам, его необходимо усилить до некоторой величины. Для усиления сигнала используется чувствительный микрофонный усилитель, расположенный в непосредственной близости с микрофоном. Питание такого усилителя осуществляется по проводам линии связи.

      Ниже приведена схема выносного микрофона с питанием от линии связи. В устройстве используется динамический или электромагнитный микрофон. Коэффициент усиления по напряжению усилителя, собранного по схеме рис. 6, составляет около 3500.


Рисунок 6

      Передача сигнала может осуществляться на десятки и сотни метров. Сигнал с микрофона М1 поступает на усилитель, собранный на транзисторах VT1, VT2 и VT3. Между выходом и входом усилителя введена отрицательная обратная связь по напряжению, образованная резисторами R1, R2, R3 и конденсатором С1. При этом начальный ток, протекающий через усилитель по цепи плюс источника питания, резистор R7, постоянен и зависит от напряжения источника питания и сопротивления нагрузочного резистора R7. Сигнал, усиленный усилителем, вызывает изменение выходного тока усилителя, что приводит к изменению напряжения на нагрузке. Это напряжение поступает на усилитель звуковой частоты через конденсатор С2.

      Усилитель звуковой частоты может быть использован любой. Резистор R6 нужен для согласования внутреннего сопротивления микрофонного усилителя с сопротивлением линии связи. Выпрямительный мост VD1 типа КЦ407 необходим для предотвращения выхода устройства из строя вследствие ошибочного подключения источника питания.

      Транзистор VT4, включенный по схеме «аналога» стабилитрона, предотвращает скачки напряжения на усилителе в момент подключения питания. Кроме того, он позволяет получить симметричное ограничение выходного сигнала при перегрузках усилителя, что исключает появление четных гармоник, особенно неприятных для слухового восприятия.

      В устройстве используются резисторы типа МЛТ-0,125 (кроме R6 и R7). Транзисторы VT1, VT4 могут быть типа КТ315, КТ312, КТ201, КТ342, КТ3102. Транзистор VT2 — КТ361, КТ345, КТ3107. Транзистор VT3 — КТ608, КТ603, КТ630, КТ626, КТ940. Диодный мост VD1 можно заменить четырьмя диодами типа КД102, КД103.

      Настройка сводится к установке необходимого коэффициента усиления путем подбора сопротивления резистора R3. При изменении сопротивления резистора R3 от 0 до 20 ком можно получить коэффициент усиления от 3500 до 10.

      Питание усилителя осуществляется от источника постоянного тока напряжением от 12 до 60 В. Ток, протекающий через устройство, не должен выходить за пределы 0,5-60 мА. Его значение устанавливается подбором сопротивления R7.

      Если сопротивление обмотки электромагнитного или динамического микрофона М1 по постоянному току менее 600 Ом, то его желательно включить в цепь эмиттера транзистора VT1. В качестве линии связи используется экранированный-или обычный провод. В последнем случае провода желательно свить между собой.

Малогабаритный выносной микрофон с низким питающим напряжением

      Схема, приведенная на рис. 7, в отличие от описанной выше, работает при более низком питающем напряжении.


Рисунок 7

      Выносная часть устройства имеет малые размеры. Длина соединительного кабеля составляет 15-30 м.

      Устройство разделено на две части. Одна из них собрана на транзисторе VT1 типа КТ315 по схеме с общим коллектором, а вторая на транзисторе VT2 по схеме с общим эмиттером. Сигнал, снимаемый с электретного микрофона с усилителем типа МКЭ-3, поступает на базу транзистора VT1. Нагрузкой этого каскада служит резистор R3, расположенный во второй части устройства. Это сопротивление необходимо для обеспечения питания входного каскада на транзисторе VT1 при минимальном количестве соединительных проводов. Сигнал, снимаемый с резистора R3, через конденсатор С3, поступает на усилитель звуковой частоты, собранный на транзисторе VT2 типа КТ315.

      Обе части устройства соединены экранированным проводом. Причем, отрицательное напряжение источника питания и сигнал звуковой частоты поступают по центральной жиле провода, а положительное напряжение поступает по оплетке.

      В качестве микрофона М1 можно использовать любой электретный микрофон с усилителем. Транзистор VT1 типа КТ315 лучше заменить малошумящим транзистором КТ3102. Резисторы в схеме — типа МЛТ-0,125. В качестве источника питания используется аккумуляторная батарея на напряжение 6-9 В.

      Настройка устройства заключается в установке режимов работы транзисторов VT1, VT2 путем подбора сопротивлений резисторов R2 и R4, соответственно. При этом ток коллектора каждого транзистора должен быть 0,1-0,2 мА.

Выносной микрофон с усилителем, обеспечивающим дальность передачи сигнала до 100 метров

      Это устройство является улучшенным вариантом предыдущего. Оно позволяет предавать сигнал на расстояние до 100 м. Изменения в предлагаемой схеме касаются микрофонного блока. Схема устройства приведена на рис. 8.


Рисунок 8

      Транзистор VT1 типа КТ361, на базу которого через конденсатор С2 поступает сигнал с микрофона М1, вместе с резисторами R2-R4 образует однокаскадный микрофонный усилитель. Транзистор VT2 типа КТ315 является эмиттерным повторителем и выполняет функцию динамической нагрузки первого каскада. Ток, потребляемый микрофонным усилителем, не превышает 0,4-0,5 мА, так что его можно питать от источника питания усилителя звуковой частоты.

      Усилитель работоспособен в интервале питающих напряжений 3-9 В. Резисторы устройства применяются типа МЛТ-0,125. Микрофон М1 — любой электретный микрофон со встроенным усилителем. Вместо транзисторов VT1 и VT2 можно использовать транзисторы типа КТ3107 и КТ3102 соответственно.

      Настройка усилителя звуковой частоты состоит в установке путем подбора сопротивления резистора R3 возможно большего напряжения выходного сигнала.

      Соединение микрофонного блока с основным выполняется экранированным проводом, но возможно использование и обычного провода или провода типа «лапша». При использовании длинного соединительного кабеля наблюдается ухудшение качества воспроизведения сигнала из-за больших наводок на проводах.

Выносной микрофон с питанием от трехпроводной симметричной линии связи

      Как уже говорилось ранее, кабели, связывающие микрофон с основным усилителем звуковой частоты, очень часто становятся источником дополнительных шумов. Снижение уровня полезного сигнала, которое, как правило, происходит на соединительном кабеле большой длины, можно компенсировать усилителем звуковой частоты, но при этом одновременно будут усилены и шумы.

      В отличие от приведенных выше схем, ниже описана схема устройства с передачей сигнала по симметричной линии. В этом случае шумы на уровне усиленного сигнала маскируются в большей степени.

      Принципиальная схема микрофонного усилителя приведена на рис. 9.


Рисунок 9

      Сигнал, снимаемый с микрофона М1 типа МКЭ-3, «Сосна», поступает на усилитель, собранный на транзисторе VT1. Коэффициент передачи каскада, выполненного на транзисторе VT1, приблизительно определяется соотношением сопротивлении резисторов R3 и R4. Сигнал, усиленный транзистором VT1, поступает на базу транзистора VT2. А так как фаза сигнала на коллекторе транзистора VT2 противоположна фазе сигнала на эмиттере, то и сигнал, поступающий в линию, тоже противофазный. Входной каскад правой части схемы, собранный на транзисторах VT3, VT4, представляет собой сумматор со сдвигом фазы на 180°. Таким образом, противофазный полезный сигнал складывается в фазе и на выходе образуется полезный сигнал с удвоенной амплитудой. А возникающие одинаковые по фазе шумы и помехи в каждом из проводов линии взаимно уничтожаются в сумматоре. Суммарный сигнал подается на базу транзистора VT5 типа КТ361. Этот каскад имеет коэффициент усиления 4. С нагрузки этого каскада, резистора R12, сигнал подается на оконечный усилитель звуковой частоты или магнитофон.

      В устройстве используются резисторы типа МЛТ-0,125. Транзисторы VT1-VT3 могут быть типа КТ315 и КТ342, транзисторы VT4, VT5 — КТ361, КТ3107. В качестве микрофона М1 может быть использован любой электретный микрофон со встроенным усилителем.

      Настройка усилителя заключается в подборе сопротивления резистора R7. При этом необходимо контролировать напряжения, указанные на принципиальной схеме.

      Для подключения выносного микрофона необходим экранированный кабель с двумя внутренними жилами.

Микрофонный усилитель с дифференциальным входом

      Такой недостаток, как питание выносного микрофона по трем проводам, можно устранить. Ниже приведена схема с двухпроводной соединительной линией, имеющая лучшие выходные характеристики, чем выше описанная. -а основу взята схема, представленная на рис. 2.41. В качестве предварительного усилителя используется дифференциальный операционный усилитель. Принципиальная схема устройства приведена на рис. 10.


Рисунок 10

      Работа выносного микрофона (левая часть схемы) подробно изложена при описании работы схемы рис. 2.41. Остановимся на подробном описании правой части схемы. Основу правой части схемы представляет операционный усилитель DA1 типа КР1407УД2, включенный по схеме дифференциального усилителя. Он представляет собой малощумящпй операционный усилитель с малым током потребления. Схема имеет коэффициент ослабления синфазных входных напряжений около 100 дБ. Это свойство и используется для подавления помех, наводимых в проводах и имеющих синфазный характер. Полезный сигнал и помеха снимаются с нагрузочных резисторов R6 и R7 и через конденсаторы С3 и С4 поступают на инвертирующий и неинвертирующий входы микросхемы DA1 соответственно. Вследствие этого сигнал помехи ослабляется в микросхеме на 100 дБ. Полезный звуковой сигнал усиливается операционным усилителем в 10 раз. Коэффициент усиления сигнала можно изменять путем изменения сопротивления резисторов R8 и R9. Увеличение их номиналов приводит к увеличению коэффициента усиления, определяемого как отношение R8/R4 (R9/R5). Сигнал, усиленный микросхемой, с выхода 6 через конденсатор С6 поступает на основной У-Ч или магнитофон.

      Резисторы R10, R11 и конденсатор С5 создают искусственную среднюю точку, в которой напряжение равно половине напряжения источника питания. Это обусловлено тем, что для питания устройства используется однополярное питание, а для нормальной работы операционного усилителя необходимо двухполярное питание. Резистор R13 устанавливает необходимый ток потребления микросхемы. Микросхему DA1 можно заменить на КР140УД1208. Но возможно и применение любого другого операционного усилителя, включенного по типовой схеме со своими Цепями коррекции. Резистор R13 в этом случае из схемы исключается.

      При исправных деталях устройство начинает работать без дополнительных регулировок. Увеличить (уменьшить) усиление можно подбором сопротивлений R8 и R9.

      Если левую часть схемы заменить схемой, приведенной на рис. 11, а из правой части убрать резисторы R6 и R7, то можно записывать на магнитофон телефонный разговор при снятой телефонной трубке.


Рисунок 11

Микрофон-стетоскоп

      Наряду с узконаправленнымн и проводными выносными микрофонами, существуют устройства, которые регистрируют вибрационные колебания стен, потолков, стекол, вентиляционных шахт и т. л. Эти устройства называются микрофоны-стетоскопы. Они представляют собой довольно сложные устройства. Поэтому ниже описано устройство, которое может служить прообразом микрофона-стетоскопа, и принцип его работы. Принципиальная схема устройства приводится на рис. 12.


Рисунок 12

      Усилитель звуковой частоты собран на микросхеме DA1 типа К140УД6. Резисторы R1 и R2 задают режим работы микросхемы. Коэффициент усиления определяется значением сопротивления резистора R3. Транзисторы VT1 типа КТ315 и VT2 типа КТ361 включены по схеме эмиттерных повторителей и усиливают выходной сигнал по току. Нагрузкой усилителя служат головные телефоны ТЭМ-2.

      Датчик вибрации делается из пьезокерамической головки В1, снятой со старого проигрывателя. Виброколебания преобразуются пьезадатчиком в электрические и усиливаются усилителем DA1. В качестве пьезодатчика В2 можно применить пьезоизлучатель типа -П-1, -П-22 и им подобные от электронных часов и игрушек. Они хорошо воспроизводят частоты в диапазоне 800-3000 Гц, что, в основном, перекрывает речевой диапазон частот.

      При необходимости можно усилить сигнал до нужной величины, используя дополнительный усилитель звуковой частоты. Сигнал на него поступает с выхода операционного усилителя DA1. Подобный датчик может быть с успехом использован и в качестве датчика охранной сигнализации. В качестве пьезодатчика В1 можно использовать, например, ПЭ-1, Г-П-308 и другие.

Несколько схем радиомикрофонов


Адрес администрации сайта: [email protected]
   

 

Исследование и проектирование массивов дифференциальных микрофонов

‘) var head = document.getElementsByTagName(«head»)[0] var script = document.createElement(«сценарий») script.type = «текст/javascript» script.src = «https://buy.springer.com/assets/js/buybox-bundle-52d08dec1e.js» script.id = «ecommerce-scripts-» ​​+ метка времени голова. appendChild (скрипт) var buybox = document.querySelector(«[data-id=id_»+ метка времени +»]»).parentNode ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.вариант-покупки»)).forEach(initCollapsibles) функция initCollapsibles(подписка, индекс) { var toggle = подписка.querySelector(«.цена-варианта-покупки») подписка.classList.remove(«расширенный») переменная форма = подписка.querySelector(«.форма-вариант-покупки») если (форма) { вар formAction = form.getAttribute(«действие») document.querySelector(«#ecommerce-scripts-» ​​+ timestamp).addEventListener(«load», bindModal(form, formAction, timestamp, index), false) } var priceInfo = подписка.querySelector(«.Информация о цене») var PurchaseOption = переключатель. родительский элемент если (переключить && форма && priceInfo) { toggle.setAttribute(«роль», «кнопка») toggle.setAttribute(«tabindex», «0») toggle.addEventListener («щелчок», функция (событие) { var expand = toggle.getAttribute(«aria-expanded») === «true» || ложный toggle.setAttribute(«aria-expanded», !expanded) форма.скрытый = расширенный если (! расширено) { покупкаOption.classList.add(«расширенный») } еще { покупкаOption.classList.remove(«расширенный») } priceInfo.hidden = расширенный }, ложный) } } функция bindModal (форма, formAction, метка времени, индекс) { var weHasBrowserSupport = окно. выборка && Array.from функция возврата () { var Buybox = EcommScripts ? EcommScripts.Buybox : ноль var Modal = EcommScripts ? EcommScripts.Modal : ноль if (weHasBrowserSupport && Buybox && Modal) { var modalID = «ecomm-modal_» + метка времени + «_» + индекс var modal = новый модальный (modalID) модальный.domEl.addEventListener(«закрыть», закрыть) функция закрыть () { form.querySelector(«кнопка[тип=отправить]»).фокус() } вар корзинаURL = «/корзина» var cartModalURL = «/cart?messageOnly=1» форма.setAttribute( «действие», formAction. replace(cartURL, cartModalURL) ) var formSubmit = Buybox.перехват формы отправки ( Buybox.fetchFormAction(окно.fetch), Buybox.triggerModalAfterAddToCartSuccess(модальный), функция () { form.removeEventListener («отправить», formSubmit, false) форма.setAttribute( «действие», formAction.replace(cartModalURL, cartURL) ) форма.представить() } ) form.addEventListener («отправить», formSubmit, ложь) document. body.appendChild(modal.domEl) } } } функция initKeyControls() { document.addEventListener («нажатие клавиши», функция (событие) { если (документ.activeElement.classList.contains(«цена-варианта-покупки») && (event.code === «Пробел» || event.code === «Enter»)) { если (document.activeElement) { событие.preventDefault() документ.activeElement.click() } } }, ложный) } функция InitialStateOpen() { var узкаяBuyboxArea = покупная коробка.смещениеШирина -1 ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.опция покупки»)).forEach(функция (опция, индекс) { var toggle = option. querySelector(«.цена-варианта-покупки») var form = option.querySelector(«.форма-варианта-покупки») var priceInfo = option.querySelector(«.Информация о цене») если (allOptionsInitiallyCollapsed || узкаяBuyboxArea && индекс > 0) { переключать.setAttribute («ария-расширенная», «ложь») form.hidden = «скрытый» priceInfo.hidden = «скрытый» } еще { переключить.щелчок() } }) } начальное состояниеОткрыть() если (window.buyboxInitialized) вернуть window.buyboxInitialized = истина initKeyControls() })()

Study and Design of Differential Microphone Arrays (Springer Topics in Signal Processing, 6): Benesty: 9783642337529: Amazon.

com: Books

За последние несколько десятилетий массивы микрофонов вызвали большой интерес, поскольку они могут решить многие важные проблемы, такие как шумоподавление/улучшение речи, разделение источников, дереверберация, пространственная запись звука и локализация/отслеживание источника. , назвать несколько. Однако проектирование и реализация массивов микрофонов с алгоритмами формирования луча — нетривиальная задача, когда речь идет об обработке широкополосных сигналов, таких как речь. Действительно, в большинстве датчиков выходной сигнал формирователя луча обычно имеет частотно-зависимую характеристику.Единственным исключением, возможно, является семейство дифференциальных микрофонных решеток (DMA), которые обещают формировать частотно-независимые отклики. Кроме того, у них есть потенциал для достижения высокого направленного усиления при малых и компактных апертурах. В результате этот тип микрофонных решеток в последнее время привлек большое внимание исследователей и разработчиков. Эта книга предназначена для систематического изучения прямого доступа к памяти с точки зрения обработки сигналов. Основная цель состоит в том, чтобы разработать строгую, но все же простую теорию

для проектирования, реализации и анализа производительности прямого доступа к памяти.Теория включает в себя некоторые методы обработки сигналов для проектирования обычно используемых прямых доступа к памяти первого, второго и третьего порядка, а также общих N DMA th-го порядка. Для каждого порядка приведены конкретные примеры формирования стандартных диаграмм направленности, таких как дипольная, кардиоидная, суперкардиоидная, гиперкардиоидная, субкардиоидная и квадрупольная. Исследование демонстрирует производительность DMA разного порядка с точки зрения диаграммы направленности, коэффициента направленности, усиления белого шума и усиления для точечных источников.Обсуждается неотъемлемая взаимосвязь между дифференциальной обработкой и адаптивным формированием луча, что обеспечивает лучшее понимание прямого доступа к памяти и того, почему они могут достигать высокого направленного усиления. Наконец, мы показываем, как спроектировать DMA, которые могут быть устойчивыми к усилению белого шума.

%PDF-1.7 % 92 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 92 79 0000000016 00000 н 0000002626 00000 н 0000002720 00000 н 0000002762 00000 н 0000002950 00000 н 0000003299 00000 н 0000003522 00000 н 0000003606 00000 н 0000004237 00000 н 0000004674 00000 н 0000004975 00000 н 0000005451 00000 н 0000006094 00000 н 0000006259 00000 н 0000006722 00000 н 0000007025 00000 н 0000007664 00000 н 0000007778 00000 н 0000008315 00000 н 0000008364 00000 н 0000010609 00000 н 0000012797 00000 н 0000014439 00000 н 0000015525 00000 н 0000016724 00000 н 0000016896 00000 н 0000017041 00000 н 0000017337 00000 н 0000017511 00000 н 0000017582 00000 н 0000018174 00000 н 0000018403 00000 н 0000018699 00000 н 0000018762 00000 н 0000019470 00000 н 0000019704 00000 н 0000019990 00000 н 0000021093 00000 н 0000021238 00000 н 0000021806 00000 н 0000021985 00000 н 0000022284 00000 н 0000022359 00000 н 0000022867 00000 н 0000024569 00000 н 0000025745 00000 н 0000027267 00000 н 0000029213 00000 н 0000029487 00000 н 0000036643 00000 н 0000036711 00000 н 0000037517 00000 н 0000037622 00000 н 0000037711 00000 н 0000037824 00000 н 0000037889 00000 н 0000039823 00000 н 0000040087 00000 н 0000043925 00000 н 0000044282 00000 н 0000046490 00000 н 0000046748 00000 н 0000047099 00000 н 0000047207 00000 н 0000047502 00000 н 0000047708 00000 н 0000047995 00000 н 0000048054 00000 н 0000049173 00000 н 0000049428 00000 н 0000049762 00000 н 0000049871 00000 н 0000050621 00000 н 0000050831 00000 н 0000051163 00000 н 0000051366 00000 н 0000109598 00000 н 0000109637 00000 н 0000001876 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 170 0 объект >поток xڤ[HaϻeQ-6Ԉ#bVNy

N dEAQAEU7Q]aUEttS;{Ϗ{x^

T 0915/02 (дифференциальный микрофон с шумоподавлением в сборе/AT&T) из 29.

4.2005
Идентификатор европейского прецедентного права: ЭКЛИ:EP:BA:2005:T091502.20050429
Дата принятия решения: 29 апреля 2005 г.
Номер дела: Т 0915/02
Номер заявки: 95302429.6
Класс IPC: Х04Р 3/00
Язык разбирательства: ЕН
Распределение: С
Загрузка и дополнительная информация:
Название заявки: Дифференциальный микрофон с шумоподавлением в сборе
Имя заявителя: Корпорация AT&T
Имя противника:
Плата: 3.5.03
Заголовок: Требование статьи 113(1) ЕПК о том, что решение может быть основано только на основаниях или доказательствах, на основании которых заинтересованные стороны (в данном случае заявитель/апеллянт) имели возможность представить свои комментарии, выполняется в случае устного разбирательства, запрошенные стороной, должным образом рассмотрены в отсутствие стороны, а возражение (в данном случае добавленный предмет) является возражением, которое, учитывая историю апелляции, можно было разумно ожидать рассмотрения советом.
Соответствующие правовые положения:
Ключевые слова: Устное разбирательство в отсутствие апеллянта
Возможность представить комментарии — да
Поправки — добавлен предмет (да)
Ключевые слова:

Процитированные решения:
Со ссылкой на решения:

Краткое изложение фактов и материалов

I.Данная апелляция направлена ​​против решения экспертного отдела об отклонении заявки на европейский патент 95302429.6 (номер публикации ЕР 0 679 044 А). Основанием для отказа было то, что предмет пункта 1 формулы изобретения не был новым (статья 54 ЕПК) с учетом раскрытия публикации US 5 029 215 A (D1).

II. С изложением оснований апелляционной жалобы апеллянт предъявил два исковых требования в порядке основного и вспомогательного ходатайств соответственно и представил доводы в их поддержку. Устное разбирательство было запрошено условно.

III. Заявитель был вызван советом для устного разбирательства. В сообщении, сопровождающем повестку, правление дало предварительное заключение о том, что пункт 1 каждого запроса противоречит статьям 84 и 123(2) EPC. Кроме того, было сочтено, что предмет пункта 1 каждого запроса не был новизной в отношении раскрытия D1.

IV. В ответ на сообщение правления апеллянт подал новый набор требований, заменив оба требования в файле и представленные аргументы в поддержку.Он добавил, что в случае, если правление сочтет пункт 1 неприемлемым, правлению было предложено позвонить заявителю с целью дальнейшего обсуждения дела.

V. Письмом по факсу от 4 апреля 2005 г. правление подтвердило, что устное разбирательство будет проведено в соответствии с графиком.

VI. Письмом по факсу от 28 апреля 2005 г. апеллянт сообщил коллегии, что заявитель не будет представлен на устном разбирательстве. Заявитель просил правление принять решение в соответствии с досье в его нынешнем виде.

VII. Устное разбирательство состоялось 29 апреля 2005 г. в отсутствие заявителя.

VIII. Настоящий пункт 1 формулы изобретения гласит:

«Устройство, содержащее преобразователь для преобразования акустических сигналов, излучаемых источником (96), в электрические выходные сигналы в присутствии акустического шума и дополнительно содержащее платформу (145, 150, 185) для удержания преобразователя на практически постоянном расстоянии от источника; при этом преобразователь выполнен с возможностью реагировать на вторую пространственную производную поля давления, связанного по меньшей мере с некоторыми акустическими полями,

преобразователь, содержащий:

a) микрофон в сборе (10) содержащий два дифференциальных микрофона первого порядка (30, 32), разделенных расстоянием d, каждый из которых имеет мембрану, имеющую по существу перпендикулярную ориентацию относительно прямой линии, проведенной между двумя микрофонами, при этом при использовании:

узел микрофона расположен внутри платформы таким образом, что микрофоны находятся примерно на одинаковом расстоянии от источника, таким образом, микрофонный узел реагирует на источник как дифференциальный микрофон первого порядка и реагирует на акустический шум как дифференциальный микрофон второго порядка;

преобразователь, дополнительно содержащий:

b) разностное средство (50) для приема электрического выходного сигнала от каждого из двух микрофонов и для создания в ответ на него электрического разностного сигнала, пропорционального разнице между выходным сигналом соответствующего микрофона сигналы. »

Причины принятия решения

1. Техническая основа

Улучшение шумоподавления может быть достигнуто за счет использования дифференциального микрофона второго порядка (SOD), т. е. микрофона, воспринимающего пространственную производную второго порядка от звукового давления. Поле акустического источника Этот отклик достигается путем вычитания выходных сигналов двух соседних микрофонов с дифференциальным входом первого порядка (FOD), каждый из которых имеет мембрану, и измерения разницы звукового давления по обеим сторонам мембраны.Для удержания преобразователя на постоянном расстоянии от источника предусмотрена платформа. Как показано на рис. 4 заявки, при установке FOD-микрофонов внутри платформы таким образом, чтобы при использовании они находились на одной стороне и на одинаковом расстоянии от источника ближнего поля, т. е. рта говорящего, FOD-микрофоны будут иметь те же выходные сигналы, но противоположного знака. Таким образом, последующее вычитание приводит к сложению двух выходных сигналов. Таким образом, устройство фактически реагирует на источник ближнего поля как FOD-микрофон, т.е.е. речи, но и как SOD-микрофон для источников дальнего поля, таких как окружающий шум. Таким образом, устройство менее чувствительно к изменениям расстояния между микрофоном и ртом говорящего, в то время как окружающий шум по-прежнему эффективно подавляется (см. опубликованную заявку, столбец 2, строки 27–32 и столбец 7, строки 46–столбец 8, строка 3). На фиг.13 показан вариант осуществления устройства, включающего платформу в форме стрелы, которая является частью шлема или гарнитуры оператора.

2.Поправки

2.1 Пункт 1 основан на пункте 1 в редакции, в которую внесены изменения, в том числе исключена особенность, согласно которой два дифференциальных микрофона первого порядка расположены внутри платформы таким образом, что при использовании они находиться по ту же сторону от источника (см. колонку 10, строки 14-17; делается ссылка на опубликованную заявку).

2.2 Хотя указанная выше особенность относится к использованию аппарата, с точки зрения Правления, она подразумевает конструктивные особенности платформы и микрофонов в той мере, в какой эти компоненты аппарата, включая их взаимное расположение, должны, по крайней мере, подходить для указанное использование. Без вышеуказанного признака формула изобретения распространяется на вариант осуществления, который позволяет использовать микрофоны с противоположных сторон от источника, т.е. геометрическое расположение, при котором источник находится точно между двумя микрофонами. Такая альтернативная компоновка, которая соответствовала бы компоновке, показанной на фиг. 4, если бы расстояние а было равно нулю, и которая подразумевала бы соответствующие конструктивные особенности, по крайней мере, платформы, однако не раскрыта в заявке в том виде, в котором она была подана.

2.3 В частности, отмечается, что в описании в столбце. 3, строки 24-29, явно указано, что в одном варианте осуществления микрофоны расположены внутри платформы таким образом, что при использовании они будут находиться на одной стороне источника. Кроме того, в отношении чертежей следует отметить, что на фиг. 4 показано геометрическое расположение узла микрофона относительно точечного источника 96. Расстояние а определяется как расстояние вдоль оси 98 (называемой «большой осью»). ) от источника 96 до середины 94 отрезка 92 (называемого «малой осью»), соединяющего микрофоны 30, 32 (см.6, строка 50 до ст. 7, строка 10). На рис. 4 а больше нуля, что также следует из пассажа в столбце. 7, строки со 2 по 4: «Примечательно, что угол Theta меньше 90 °, т. Е. Оба микрофона лежат на одной стороне источника». Кроме того, на каждой из рис. 11–13 показана платформа, на которой при использовании источник, т. е. рот говорящего, находится на расстоянии от узла микрофона, включающего два микрофона, что, со ссылкой на рис. 4, соответствует расположению микрофона с быть больше нуля.

2.4 Совет также отмечает, что п. 12 в том виде, в котором она подана, требует, чтобы точка, находящаяся между двумя точками, где измеряется поле акустического давления, была отделена от источника вдоль большой оси, которая перпендикулярна малой оси, вдоль которой два места разделены (ср. столбец 12, строки 37 и 38, 46-51 и 53-55). Тем самым исключается альтернативное расположение, при котором два микрофона находятся на противоположных сторонах источника, поскольку тогда промежуточная точка будет либо совпадать с источником, либо находиться на малой оси. Аналогичным образом, это альтернативное расположение не охватывается пунктом 11 формулы изобретения, поскольку преобразователь, включая средства измерения, определяется как находящийся на по существу постоянном расстоянии от источника вдоль оси (т.е. «большой оси»), которая перпендикулярна малая ось, вдоль которой расположены датчики (см. колонку 12, строки 3-6 и 11-14). Остальные претензии в том виде, в котором они были поданы, являются зависимыми претензиями.

2.5 Заявитель утверждал, что удаленный элемент был излишним в заявлении, учитывая дальнейшее определение микрофонов по отношению к источнику.Однако, по мнению правления, ни один из оставшихся признаков пункта 1 не подразумевает, что заявленное устройство включает в себя этот признак.

В частности, следует отметить, что особенность настоящего пункта 1, согласно которой устройство содержит «платформу для удержания преобразователя на практически постоянном расстоянии от источника», относится к преобразователю в целом, а не к конкретным местам его расположения. два микрофона по отношению к источнику; эта особенность не исключает компоновки, при которой два микрофона расположены внутри платформы таким образом, что при использовании они находятся точно на противоположных сторонах источника.В таком расположении микрофоны будут примерно на одинаковом расстоянии от источника, как того требует формула изобретения. Кроме того, при таком расположении микрофонный узел будет реагировать на источник, как дифференциальный микрофон первого порядка, и будет реагировать на акустический шум в дальней зоне, как дифференциальный микрофон второго порядка, в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения. Следовательно, по мнению Правления , ни одна из этих функций не подразумевает, что используемые микрофоны находятся на одной стороне источника.

2.6 Таким образом, Правление приходит к выводу, что пункт 1 был изменен таким образом, что он содержит предмет, выходящий за рамки содержания поданной заявки, что противоречит Статье 123(2) ЕПК.

Следовательно, пункт 1 недопустим.

3. Процедурные вопросы

3.1 В соответствии со статьей 113(1) ЕПК, решения ЕПВ могут основываться только на основаниях, по которым заинтересованные стороны имели возможность представить свои комментарии.

3.2 В данном случае, с сообщением, сопровождающим повестку на устное разбирательство, апеллянт был проинформирован о предварительном мнении совета о том, что требование 1 запросов, которые тогда находились в деле, противоречило статье 123(2) EPC.После этого апеллянт подал новый комплект исковых требований и заявил, что изменения были внесены с учетом замечаний, сделанных правлением. Поскольку апеллянт, который был должным образом вызван на устное разбирательство, не явился в качестве приглашенного, а правление впоследствии решило продолжить устное разбирательство в отсутствие апеллянта в соответствии с правилом 71(2) EPC, он не был проинформирован о конкретном возражении в соответствии с Статья 123(2) EPC, изложенная в пункте 2 выше, в отношении пункта 1 текущего набора требований до принятия решения.

3.3 Однако, учитывая возражения по Статье 123(2) ЕПК, высказанные в сообщении, заявитель мог разумно ожидать, что правление рассмотрит в ходе устного разбирательства вопрос о том, соответствуют ли внесенные поправки требованиям Статьи 123(2) ЕПК. Решив не присутствовать на устном разбирательстве, заявитель предпочел не использовать возможность прокомментировать на устном разбирательстве любые возражения, которые могут возникнуть у правления в этом отношении. На самом деле заявитель, похоже, вообще не желал представлять какие-либо дальнейшие комментарии, поскольку с последним представлением заявителя, т.е.е. факсимильное письмо от 28 апреля 2005 г., в котором апеллянт уведомил коллегию о том, что он не будет представлен на устном разбирательстве, утверждалось, что «заявитель предлагает Апелляционной коллегии принять решение 29 апреля 2005 г. в соответствии с досье в том виде, в каком он есть сейчас». Этот запрос о принятии решения в соответствии с состоянием дела также сделал предыдущий запрос апеллянта о телефонном звонке более неактуальным. В любом случае правление не обязано отклоняться от обычных процедурных шагов, изложенных в EPC и Правилах процедуры апелляционных советов.

3.4 При данных обстоятельствах правление удовлетворено тем, что Статья 113(1) EPC была соблюдена.

4. В связи с отсутствием других ходатайств следует, что апелляция должна быть отклонена.

ПРИКАЗ

По этим причинам было решено, что:

Апелляция отклонена.

Purple Audio Pants Дифференциальный микрофонный предусилитель серии 500

Компания Purple Audio была основана Эндрю Робертсом в 1997 году.

Во время учебы в Нью-Йоркском университете по программе музыкальных технологий в 1994 году Эндрю покупал, продавал и ремонтировал записывающее оборудование в комнате общежития в кампусе колледжа.

Осенью 1996 года Эндрю был представлен Джону Клетту, который пригласил его присоединиться к новой ремонтной мастерской в ​​центре Манхэттена. Этот магазин, получивший название Tech Mecca, был новым местонахождением Manhattan Audio, крупной ремонтной мастерской и электромонтажной компании, а также новым домом Клетта в центре города. Эндрю учился у Клетта и начал ремонтировать высококачественное аудиооборудование.

К осени 1997 года Purple представила MC76. Вскоре после первого AES-шоу Purple Audio компании Purple потребовалось больше места, и компания была перенесена на чердак в Лонг-Айленд-Сити, Квинс.Это большое пространство обеспечивало дополнительное пространство для крупных проектов Tech Mecca.

Purple Audio провела конец 90-х и начало 00-х, поставляя MC76 и участвуя в проектах по восстановлению консолей и магнитофонов. Эндрю изучал проектирование аналоговых схем и логики, наблюдая за ними на практике во время выездных сервисных визитов в крупные студии в этом районе. В то время как продажи MC76 начали падать в результате рекламной кампании нового конкурента, которая, в свою очередь, повысила осведомленность о продукте MC76, а комментарии пользователей доказали, что продукт Purple Audio явно лучше.Наконец, распространение было достигнуто, и Purple Audio начала продавать напрямую и через избранных дилеров.

Затем начался долгий процесс разработки консоли. Эндрю спроектировал пару больших основных секций, которые были вставлены в существующие консоли. Основные секции претерпели несколько изменений дизайна, прежде чем были разработаны модули Super 8. Результатом этого процесса стали операционные усилители и конструкция микрофонного предусилителя, которая позже стала называться Biz. В итоге Purple поставила 16-канальные портативные установки и 32-канальную полноценную консоль.

В 2006 году был сделан смелый шаг. Purple Audio прекратила свою деятельность в Нью-Йорке и сосредоточила свое внимание на новом месте в Пенсильвании. Эндрю поселился в причудливом речном городке Джим Торп в Пенсильвании, где начал реставрацию викторианского дома 1850-х годов. Всего в нескольких минутах езды от его новой резиденции появилось новое предприятие Purple в промышленном комплексе площадью 1000 кв. футов в Вайсспорте, штат Пенсильвания. Магазин в Нью-Йорке все еще существует и является домом для Coral Sound, Exile Studios, Technical Audio и Eisen Audio.

После переезда в Вайсспорт, штат Пенсильвания, в 2006 году Эндрю освободился от отвлекающих факторов, связанных с Нью-Йорком, изгнанием и ремонтными работами. Это позволило ему сосредоточиться на проектной работе, над которой он с тревогой работал в течение многих лет. Вместе с этим в 2007 году было завершено производство новых продуктов Purple Audio: Action, Cans, Pants, Sweet Ten, готовых к показу AES, а фактическое производство началось в первые несколько месяцев 2008 года.

В 2011 году Purple Audio снова модернизировала свои объекты и приобрела историческую пожарную компанию в Джиме Торпе, штат Пенсильвания, под названием «Marion Hose».

Расположен в нескольких кварталах от резиденции Эндрюс в историческом районе Джим Торп, штат Пенсильвания. Здание было продано компании Purple Audio Историческим обществом Mauch Chunk. Целый год был посвящен разборке и переоснащению нового завода Purple. При сохранении оригинальной исторической архитектуры внешний вид остается нетронутым и исторически правильным, в то время как интерьер отражает лофт в стиле Нью-Йорка с высокотехнологичными органическими бликами. Второй этаж предназначен в первую очередь для дизайна и производства, а также для гостиной художника, кухни, ванны и видов.Подробнее об этом.

Руководство по применению широкополосных МЭМС-микрофонов

Размещение микрофона в изделии

При проектировании микрофона PUI Audio MEMS для вашего продукта необходимо учитывать тщательное размещение печатной платы и положение звукового отверстия, чтобы минимизировать шум. Микрофон следует размещать таким образом, чтобы его не окружали антенны, усилители, моторы, блоки питания или любые другие устройства, которые могут создавать шумовые помехи.

Кроме того, микрофоны не следует размещать на той же печатной плате, что и громкоговорители с пружинным контактом или поверхностным монтажом, поскольку вибрация от динамика часто передается на микрофон через печатную плату, создавая шум, эхо или обратную связь.

Расположение внешнего звукового отверстия микрофона на корпусе изделия

Внешнее звуковое отверстие на изделии должно быть ограничено по расстоянию и иметь больший диаметр, чем звуковое отверстие на микрофоне.

Прямой путь от звукового отверстия микрофона (также называемого акустическим портом) к внешней стороне корпуса изделия необходим для оптимальной частотной характеристики и минимизации проникновения нежелательных шумов в микрофон.

Размещение внешнего звукового отверстия на плоской поверхности упрощает конструкцию прокладки между корпусом и звуковым отверстием микрофона.

Конструкция звукового канала микрофона

При проектировании звукового канала, соединяющего внешнее звуковое отверстие с звуковым отверстием микрофона, сначала убедитесь в отсутствии утечек, уплотнив область между внешним звуковым отверстием и звуковым отверстием микрофона.

Многие проблемы с эхом и обратной связью вызваны негерметичной прокладкой между звуковым отверстием между микрофоном верхнего направления и корпусом или между печатной платой микрофона нижнего направления и корпусом.Убедитесь, что прокладка полностью сжата, чтобы исключить потенциальные проблемы и/или снижение производительности.

Звуковой канал должен быть максимально коротким и иметь больший диаметр, чем звуковое отверстие микрофона для микрофонов, направленных вверх, или быть больше или равным диаметру звукового отверстия печатной платы для микрофонов, направленных снизу.

Диаметр прокладки должен быть как можно ближе к тому же размеру, что и наружное звуковое отверстие, чтобы предотвратить создание резонирующей камеры Гельмгольца.

Длинный, тонкий или короткий, широкий звуковой канал может «настраивать» микрофон, создавая пик отклика в диапазоне от 10 кГц до 15 кГц, за которым следует резкий спад частотного отклика.

Верхние микрофоны: Диаметр внешнего звукового отверстия и канала, создаваемого прокладкой, должен быть как минимум на 0,1 мм больше диаметра звукового отверстия микрофона.

Нижние микрофоны: Диаметр звукового отверстия на печатной плате должен быть не менее 0.5 мм, чтобы паяльная паста не расплавилась и не попала в звуковое отверстие. Кроме того, внутреннюю часть звукового отверстия печатной платы не следует покрывать металлическим покрытием, чтобы предотвратить попадание в него паяльной пасты.

Схема аналогового МЭМС-микрофона

Небольшие отклонения в напряжении питания не влияют на чувствительность аналоговых микрофонов MEMS PUI Audio (обозначаются AMM в артикуле PUI Audio). Таким образом, разработчик схемы должен только убедиться, что выходное напряжение источника питания находится в пределах диапазона напряжений, указанного в спецификациях микрофона MEMS.

В отличие от традиционных микрофонов ECM, микрофоны MEMS не требуют использования резистора смещения между источником питания и микрофоном. Микрофоны MEMS имеют независимый выход, который отделен от входа напряжения. Рекомендуется отделить шум источника питания от микрофона MEMS с помощью конденсатора 0,1 мкФ на C1 на схеме ниже.

Конденсатор блокировки по постоянному току/фильтра верхних частот следует разместить между выходным контактом MEMS и входным контактом кодека/АЦП/предусилителя, C2 на схеме ниже. Часто используются значения между 1 мкФ и 3 мкФ, где чем больше емкость конденсатора, тем выше частота, на которой находится частота среза фильтра верхних частот.

В случае электромагнитных помех поместите резистор, соответствующий импедансу микрофона, между неиспользуемым дифференциальным входом усилителя и заземлением микрофона.


Цифровые МЭМС-микрофоны

 

PUI Audio предлагает микрофоны MEMS с цифровым выходом (обозначаемые DMM в номере детали PUI Audio) с форматами данных PDM и I2S.Оба имеют контакт выбора левого/правого канала для захвата стереоаудио и передачи данных по одной линии ввода данных на ЦАП или кодеке. Цифровой MEMS-микрофон I2S (DMM-4026-B-I2S-R) также позволяет настраивать массивы микрофонов путем изменения времени удержания WCLK.

Цифровые МЭМС-микрофоны

PUI Audio предлагают режим полной мощности, режим пониженной мощности с пониженной чувствительностью и режим сна для снижения потребления тока и экономии заряда батареи, когда микрофон не нужен.

Режимы активируются путем изменения входной тактовой частоты микрофона.

Паяльная площадка и трафарет

Каждый МЭМС-микрофон предназначен для пайки оплавлением, где паяные соединения служат средством электрического и механического соединения с печатной платой. В микрофонах с нижним включением паяное соединение также действует как акустическое уплотнение между звуковым отверстием микрофона и печатной платой.

Рекомендуемая конструкция площадки для пайки и расположение трафарета указаны в спецификациях для каждого микрофона. Соотношение площадки для пайки печатной платы и площадки для микрофона составляет 1:1

Паяльная паста

Для микрофонов MEMS компании PUI Audio рекомендуется использовать не требующую отмывки паяльную пасту типа 4.Толщина трафарета должна быть от 0,1 мм до 0,12 мм, а отношение размера трафарета к подложке должно быть от 0,8:1 до 0,9:1, чтобы свести к минимуму содержание оловянных шариков.

Для микрофонов с нижним включением рекомендуется использовать паяльные пасты с низким содержанием флюса (такие как Indium 8.9 HF SAC305), чтобы предотвратить попадание избыточного флюса в звуковое отверстие микрофона, что может привести к его повреждению.

Операции захвата и размещения

Особое внимание необходимо соблюдать при программировании устройства SMD pick-and-place (также известного как P&Ps) для размещения микрофонов MEMS с верхним включением (обозначенных буквой –T в артикуле PUI Audio) из-за расположения звукового отверстия. (называемый в спецификациях акустическим портом или AP) на той же поверхности, к которой применяется вакуум.

В спецификациях указано рекомендуемое место звукоснимателя и расположение звукового отверстия. Во избежание повреждения микрофонов, направленных вверх, не допускайте, чтобы насадка звукоснимателя SMD проходила над звуковым отверстием. Внутренний диаметр сопла должен двигаться только непосредственно к рекомендуемому месту захвата, которое в спецификациях PUI Audio обозначено розовым цветом.

Программирование устройства SMD для установки микрофонов, направленных снизу, упрощается, поскольку звуковое отверстие расположено в нижней части детали.

 

Пайка оплавлением 

Микрофоны MEMS

PUI Audio оснащены позолоченными контактными площадками для бессвинцовой пайки оплавлением. Пожалуйста, следуйте приведенному ниже процессу оплавления и не превышайте в общей сложности трех циклов. Если требуется несколько циклов оплавления, микрофон должен вернуться к комнатной температуре до начала следующего цикла оплавления.

 

Оставьте микрофон при комнатной температуре не менее чем на три часа, прежде чем приступать к функциональному тестированию.

Рекомендации по очистке печатной платы микрофона MEMS

На печатных платах, содержащих микрофон PUI Audio MEMS, соблюдайте следующие меры предосторожности, чтобы свести к минимуму потенциальное повреждение микрофона.

  • Не мойте и не чистите печатные платы после процесса оплавления.
  • Не подвергайте печатную плату ультразвуковой обработке или очистке.
  • Не натягивайте вакуум на звуковое отверстие микрофона (как на микрофоны с направленным вверх, так и на направленные вниз микрофоны).
  • Не применять больше 0.3 МПа давления воздуха в звуковом отверстии микрофона.
  • Если используется система удаления пыли, убедитесь, что диаметр сопла пневматического пистолета больше или равен 2 мм, используется давление воздуха менее 0,3 мПа, расстояние между наконечником сопла пневматического пистолета и печатной платой больше. менее 50 мм, а общая продолжительность цикла составляет менее пяти секунд.
  • Чтобы исключить вероятность попадания пыли в звуковое отверстие микрофона, рекомендуется, по возможности, закрыть звуковое отверстие во время удаления пыли.

Микрофонный предусилитель — The Lab Book Pages

На этой странице представлена ​​информация о микрофонном предусилителе, который можно использовать для создания массив микрофонов. Усилитель предназначен для размещения с капсюлем микрофона, а привод длинный кабель проходит на линейном уровне к устройству записи или АЦП. Усилитель был разработан для приложений захвата речи, но путем настройки некоторых значений компонентов фильтра можно использовать для более широких целей. частотные диапазоны.

Большое спасибо службе технической поддержки Knowles, которая очень помогла предоставление информации о своих микрофонных капсюлях.


Обзор

Предусилитель предназначен для использования с миниатюрным электретным конденсаторным микрофонным капсюлем, в частности Ноулз EK-23132 всенаправленная капсула. Капсюль и плата предусилителя показаны ниже. Цель состояла в том, чтобы изготовить небольшую плату, чтобы упростить создание микрофонного массива. Окончательный размер 42мм х 20мм х 16мм.Он питается от одного источника +20В и имеет симметричный выход, который может управлять длинным кабелем на линейном уровне.

На левом изображении ниже показана внутренняя проводка капсулы. Полевой транзистор и резистор образуют потенциал делитель, из которого получен результат. Когда диафрагма микрофона движется, сопротивление полевого транзистора изменяется, следовательно, изменяется и вывод. Также можно создать балансный выход, подключив внешний резистор, как показано на правом рисунке ниже. Этот дополнительный резистор должен иметь того же значения, что и внутренний резистор капсюля.Эта конфигурация должна обеспечить повышенную мощность подавление шума питания, так как любой шум питания будет общим для обоих выходов. Обратите внимание, что отказ не 100%, так как из-за делителя потенциала различные пропорции шума питания будут передаваться на выходы.

Стандартная конфигурация проводки

Сбалансированная конфигурация проводки

С учетом формирования диаграммы направленности микрофонной решетки сбалансированный линейный выход усилителя хорошо работает с Alesis. HD-24 и блок ввода-вывода Focusrite Saffire Pro 10.

Алесис ADAT HD-24

Focusrite Saffire Pro 10 входов/выходов


Дизайн и схемы

Полную схему предусилителя можно скачать по ссылкам ниже.

Входной каскад

Основной каскад усиления выполнен с использованием INA217, высококачественный малошумящий инструментальный усилитель звука с низким уровнем искажений. Активная сервосхема на основе OPA137 используется для смещения выход усилителя посередине между шинами питания.

Входной соединительный фильтр верхних частот

Настройка усиления Фильтр верхних частот

Сервофильтр нижних частот

Примечание: Значения резистора 1 кОм и конденсатора 150 пФ для каскада входного фильтра нижних частот были определены методом проб и ошибок.

Этап 1 — Основной каскад усиления

Выходной каскад

Второй каскад представляет собой фильтр нижних частот, за которым следует драйвер линии. Выходной каскад использует Драйвер сбалансированной аудиолинии DRV135. Выход можно настроить в одном из двух режимов. Либо выходной сигнал может быть взят непосредственно с DRV135, либо через блокирующие колпачки выходного постоянного тока. Как видно на печатной плате ниже выбор сделан с помощью простого паяного моста.

Фильтр нижних частот средней ступени

Выходной фильтр верхних частот для пары переменного тока (предполагаемая нагрузка 10 кОм)

Этап 2 — Сбалансированный кабельный привод

Регуляторы

В предварительном усилителе используются два стабилизатора напряжения LDO.Напряжение основной платы составляет 15 В, генерируемое 78Л15. микрофон Капсула имеет собственный малошумящий стабилизатор LP2985-50, с выходом 5,0В. Для устранения помех от источника питания микрофона между основной платой используется фильтр нижних частот. питания и регулятор питания микрофона.

Регулятор питания микрофона Фильтр нижних частот

Основной регулятор питания

Регулятор питания микрофона

Опорное напряжение

Поскольку предусилитель работает с одним напряжением питания, среднее опорное напряжение питания требуется для смещения звукового сигнала.Это генерируется с использованием TLE2426, прецизионной шины. сплиттер. Используется версия 8pin с дополнительным шумоподавлением.

Среднее опорное напряжение питания

Разное

Заключительные части: разъем платы, точка подключения датчика заземления и несколько развязывающих/шунтирующих конденсаторов для OPA137.

Разъемы

и конденсаторы обхода/развязки OPA137

Соединения

Соединения платы показаны ниже.

Соединения платы предусилителя


Список компонентов

Ниже приведен список деталей, необходимых для сборки предусилителя. Все детали доступны в Farnell.

ИС
Номер печатной платы Значение Код Фарнелла Спецификация Примечания
У1 ИНА217 121-2423 Инструментальный усилитель, PDIP8 Усилитель 1-го каскада. Дифференциальный вход
У2 ОРА137 156-4895 FET Входной операционный усилитель Активное смещение сервопривода
У3 ДРВ135 121-2389 Аудио операционный усилитель Усилитель второго каскада.Дифференциальный выход
У4 78Л15 164-8661 LDO-регулятор 15,0 В Главный регулятор питания
У5 ЛП2985-50 977-8292 LDO-регулятор 5,0 В Регулятор питания микрофона
У6 ТЛЕ2426 845-4809 Виртуальный эталон земли Артикул среднего питания
 
Конденсаторы
Номер печатной платы Значение Код Фарнелла Спецификация Примечания
С8 150 пФ 969-5133 ППС 0803, 50В Фильтр нижних частот входного каскада
С2, С5, С14, С20 470 пФ 880-9904 Керамика 0603, C0G, 50 В Обводные/развязывающие конденсаторы ИС
С10 6. 8 нФ 100-5989 Полипропилен, 63 В Фильтр нижних частот средней ступени
С21 10 нФ 175-9022 Керамика 0603, X7R, 25 В Заглушка регулятора микрофона
С1, С4, С11, С13, С19 100 нФ 940-6387 Керамика 0805, X7R, 50 В IC обходные/развязывающие конденсаторы и фильтр смещения сервопривода
С22 1 мкФ 175-9454 Керамика 1206, X7R, 50 В Эталонная микросхема шумоподавления
С17, С18 10 мкФ 161-1967 Керамика 1206, Y5V, 35V Регулятор питания микрофона
С15, С16 10 мкФ, 286-606 Алюминиевый электролитический, 63 В, ±20 % Питание главной платы Регулятор
С6, С7, С9, С12 10 мкФ 123-6669 Алюминий Электролитический, неполярный, 35 В, ±20 % Входная и выходная муфта переменного тока.
С3 220 мкФ 123-6663 Алюминий Электролитический, неполярный, 16 В, ±20 % Развязка по постоянному току каскада усиления.
 
Резисторы
Номер платы Значение Код Фарнелла Спецификация Примечания
Р1 30 Ом 933-3029 0805, 0,1 Вт, 1% Резистор ограничения максимального усиления
Р5 200 Ом 168-9908 Триммер 4 мм Контроль усиления
Р6, Р7, Р8 1 кОм 146-9740 0603, 0.1Вт, 1% Входной и среднечастотный фильтры нижних частот
Р10 10 кОм 146-9856 0805, 0,125 Вт, 1% Фильтр низких частот микрофонного регулятора
Р2 22 кОм 146-9896 0805, 0,125 Вт, 1% Последовательный резистор микрофонного капсюля
Р3, Р4 47 кОм 169-2459 0603, 0,063 Вт, 1% Смещение входного каскада
Р9 1 МОм 933-2413 0805, 0. 1Вт, 1% Смещающий фильтр сервопривода
 
Дискретный
Номер платы Значение Код Фарнелла Спецификация Примечания
Д1 ТД4148 815-0206 0805, 0,5 А Защита регулятора основного питания
М1 ЕК23132 130-0693 Всенаправленный электретный микрофонный капсюль
 
Разъемы и переключатели
Номер платы Значение Код Фарнелла Спецификация Примечания
J1 1×3 341-8297 Прямой 3-ходовой коллектор, 0.шаг 1 дюйм Входной разъем
Дж2 1×5 159-3429 Прямоугольная 5-ходовая жатка, шаг 0,1 дюйма Разъем питания и выхода

Печатная плата

Полный макет платы предусилителя можно скачать по ссылке ниже.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.