Угольный микрофон

Микрофон состоит из корпуса и вмонтированного в него капсюля с проводниками электропитания. Устройство капсюля типа МК-ГО показано на рис. 8.а. Все металлические детали выполнены из латуни. Диаметр капсюля — 51 мм, масса — 60 г.

Изображение угольного микрофона на принципиальных схемах показано на рис. 8.б.

Рис. 8. Угольный микрофон:

а – устройство капсюля МК-10 (1 – литой корпус; 2 – электроизоляционный слой; 3 – неподвижный электрод с выводом; 4 – подвижный электрод; 5 – угольный порошок; 6 – мембрана; 7 – крышка; 8 – шайба, фиксирующая порошок в корпусе; 9 - фигурный диск; 10 – кольцо); б – условные изображения и буквенное обозначение.

Между подвижным и неподвижным электродами капсюля приложено постоянное напряжение, плюс которого подается на подвижный электрод, а минус — на неподвижный через первичную обмотку микрофонного трансформатора. Под действием звуковых волн мембрана колеблется, соответственно изменяется давление между зернами, что изменяет сопротивление порошка между электродами относительно среднего значения, именуемого динамическим сопротивлением К_д = 50 - 300 Ом.

По динамическому сопротивлению угольные микрофоны подразделяются на низкоомные (R_д = 50 Ом, I _од = 80 мА), среднеомные (R_д, =100 Ом, I _од< 5О мА) и высокоомные (R_д = 150 - 300 Ом, I _од < 25 мА), где I_од — постоянная составляющая тока через микрофон (ток питания).

При изменении сопротивления угольного порошка в электрической цепи питания микрофона возникает переменный ток, который создает на первичной обмотке трансформатора переменное напряжение — электрический аналог звукового сигнала, принятого мембраной.

Частотные характеристики лучших угольных микрофонов (от 300 до 3400 Гц) соответствуют диапазону спектра речи. Максимальное значение напряжения, развиваемое на первичной обмотке трансформатора, достигает 0, 8 В и возрастает при увеличении напряжения питания микрофона, т. е. улучшается чувствительность микрофона, но при этом возрастают и нелинейные искажения, появляются шорох и треск. Угольный порошок может перегреться, что приводит к спеканию зерен. При уменьшении U_n, наоборот, чувствительность ухудшается, но уменьшаются шумы, улучшается частотная характеристика микрофона. Максимальное значение звукового давления ограничивается уменьшением динамического сопротивления, а минимальное — маскирующим акустиче­ским шумом.

Угольные микрофоны широко применяются в наземных радиостанциях и в телефонных аппаратах. В самолетных передатчиках применение их ограничено из-за сравнительно больших габаритов и подверженности шумам.