почти в 10 раз). Основной недостаток — довольно большие геометрические размеры (максимальная длина трубок около 90 см).
На сегодняшний день подобные устройства практически не используются, за исключением нескольких экспериментальных изделий.
Трубчатый щелевой приемник (иногда его называют приемником бегущей волны) — представляет собой трубку с отверстиями или сплошной осевой прорезью по всей длине. С некоторым приближением такую трубку можно рассматривать как множество трубок разной длины, поэтому трубчатый щелевой микрофон и относят к приемникам группового типа.
Если звук приходит по оси, то пути его распространения по трубке и через отверстия одинаковы и составляющие звукового давления от пришедших колебаний синфазны и, следовательно, сумма их, воздействующая на диафрагму микрофонного капсюля, максимальна. Если же звук приходит под углом q v. оси трубки, то разность пути звука по всей трубке и пути от входа в трубку до входа в отверстие, находящееся на расстоянии d, обусловит сдвиг фаз, определяемый как
. В свою очередь, это создает сдвиг фаз различной величины между колебаниями, пришедшими через разные отверстия, что приводит, как и в предыдущем случае, к уменьшению результирующего давления на диафрагму.
Следует отметить, что чем более высокую направленность требуется получить, тем больше должна быть длина звукоприемного элемента (трубки), так как индекс направленности увеличивается с увеличением отношения длины трубки к длине волны принимаемого излучения. Для того чтобы не образовывалось стоячих волн, наружный конец звукоприемного элемента (трубки) закрывают поглощающей тканью.
Данный тип направленного микрофона получил наибольшее распространение. Причин этому можно назвать несколько:
>- простота изготовления и, как следствие, низкая стоимость;
>- наличие в стране нескольких производителей данной техники;
>- простота в применении;
>- возможность организации различных вариантов камуфляжа.
Рассмотрим в качестве примера несколько типов направленных микрофонов трубчатого щелевого типа.
Отечественный остронаправленный микрофон МД-74 состоит из собственно микрофона динамического типа и примыкающей к нему трубки длиной 0,8 м. В стенках трубки (рис. 1.3.32) проделан ряд отверстий через равные промежутки. Для компенсации падения чувствительности микрофона на высших частотах из-за большого поглощения их в трубке вокруг каждого из отверстий устанавливаются концентраторы — рупорки. Размеры их подобраны таким образом, чтобы обеспечить подъем частотной характеристики на высших частотах диапазона до 10...12 дБ. Основные параметры микрофона приведены в табл. 1.3.5.
В другом направленном микрофоне трубчатого типа КМС-19-05 рупорки отсутствуют. Он предназначен для профессиональной записи звука при работе на относительно больших расстояниях от источника (до 100 м), в условиях повышенного окружающего шума. Основные его параметры также приведены в таблице. Блок усиления на ремнях размещается на боку оператора, что создает определенное удобство в работе. Однако опыт работы с такими микрофонами показывает, что декларируемые 100 м дальности возможно получить только в тихой загородной местности. В относительно
Таблица 1.3.5. Основные характеристики некоторых трубчатых щелевых направленных микрофонов
Тип микрофона /Номинальный диапазон частот, Гц /Неравномерность частотной характеристики, ДБ /Чувствительность холостого хода на частоте 1000 Гц, мВ/Па /Направленные свойства /Внешние размеры, мм /Масса, кг
МД-74 /10...10000 /8 /1,2 /Остронаправленный (индекс направленности на частотах выше 125 Гц -не менее 6 дБ /071х810 /0,5
КМС-19-05 /20...20 000 /8 /45 /Остронаправленный /024х850 /0,28
КМС-1909 /20...20 000 /8 /30 /Односторонне направленный (угол раскрытия 115° при спаде на 6 дБ) /024х203 /0,19
МКЕ-802 /50.., 15 000 /7 /13 /Суперкардиоида /022х292 /0,185
тихом городском дворе — порядка 30 м, а на достаточно оживленной улице — 10...15 м. Можно предполагать, что подобные дальности присущи всем направленным микрофонам данного типа как отечественного, так и иностранного производства.
Следует отметить, что многие направленные микрофоны трубчатого типа комплектуются ветрозащитным чехлом, обычно из поролона, благодаря чему снижается чувствительность к помехам от ветровых атмосферных воздействий.
К базированным решеткам можно отнести все описанные выше устройства, но по устоявшейся в настоящее время терминологии к ним относят изделия, имеющие плоскость, на которой расположены открытые торцы звуководов; они обеспечивают синфазное сложение звуковых полей от источника в некотором акустическом сумматоре, на выходе которого расположен микрофон (рис. 1.3.33). Если звук приходит с осевого направления, то все сигналы, распространяющиеся по звуководам, будут в фазе, и сложение в акустическом сумматоре даст максимальный результат. Если направление на источник звука не осевое, а под некоторым углом к оси, то сигналы от различных точек приемной плоскости будут разными по фазе и результат их сложения будет меньше; При этом число приемных точек может достигать нескольких десятков. Очевидно, что подобная решетка
Рис.1.3.32. Трубчатый щелевой направленный микрофон:
1 — микрофон; 2 — усилитель; 3 — звуковые волны; 4 — щели; 5 — ветрозащитный поролоновый чехол
является менее громоздкой, чем микрофон органного типа, но она существенно проигрывает последнему в направленных свойствах.
Коэффициент направленного действия для данного типа направленного микрофона можно приблизительно определить по формуле:
где S — площадь входной аппертуры, м2; — длина волны звука, м; N— число элементов решетки.
Надо отметить, что данная формула применима при расположении элементов антенной решетки по фронту на расстоянии около 15 см.
Примером направленного микрофона такого типа является изделие «Шорох». Оно относится к устройствам, предназначенным для прослушивания
Рис. 1.3.33. Направленный микрофон типа «фазированиая решетка»:
1 — микрофон; 2 — усилитель; 3 — звуковая волна; 4 — торцы звуководов;
5 — звуководы; 6 — акустический микрофон
и записи речевой информации в условиях открытого пространства, в диапазоне частот 100...10 000 Гц. Предельная паспортная дальность съема информации — 30—40 м при уровнях шума 74...76 дБ и речи 70...74 дБ. Однако в зависимости от шумовой обстановки и уровня информации дальность съема будет изменяться. Микрофон выполнен в виде гибкой пластины размером 320х320 мм, имеющей на внешней поверхности (от оператора) большое число акустических входных отверстий. За счет звуководов и суммирующих устройств образуется фазированная решетка, позволяющая сформировать диаграмму с шириной основного лепестка около 30...40° на частоте 1 кГц. Коэффициент направленного действия составляет около 12 дБ.
Микрофон, размещенный в специальном чехле, может устанавливаться на теле оператора, под одеждой в варианте грудь—спина (фронт—тыл). На поясе чехла размещен манипулятор, состоящий из усилителя низкой частоты с автоматической регулировкой усиления, источника питания и органов управления: включено—выключено с первоначальной установкой уровня полезного сигнала и два выхода на магнитофон и головные телефоны. Функциональные возможности изделия могут расширяться за счет дополнительной установки радиоканала и других сервисных устройств. Конструктивные особенности позволяют легко камуфлировать микрофон под
