Микрофон МКЭ-9 «Октава»: характеристики и описание

Конденсаторный электретный ближнего действия МКЭ-9 изготавливался на заводе «Октава» в Туле. Прибор предназначен для качественной записи музыки и речи на близком расстоянии. Характеристика направленности МКЭ-9 в основном диапазоне частот близка к кардиоиде, что позволяет эффективно изолировать источник звука от фонового шума. Конструкция устройства, аналогичная другим моделям серии, обеспечивает стабильную работу в студийных условиях.

Технические характеристики МКЭ-9

Основные параметры микрофона определяют его акустические свойства и совместимость с предусилителями:

Параметры трансформатора:

• Первичная обмотка: 860 витков проводом ПЭТВ-0,06 мм

• Вторичная обмотка: 150 витков проводом ПЭТВ-0,08 мм

Параметры капсюля:

• Металлический слой на мембране и НЭ: 0,015 мкм алюминий А-00
• Высота воздушного зазора: 30 мкм
• Неподвижный электрод: фенопласт Э6-014-30

Описание конструкции и принципа работы

Микрофон состоит из электроакустического преобразователя (капсюля) 1, предварительного усилителя 2 – микросхемы в интегральном исполнении, батареи питания 3, выходного трансформатора 4, корпуса, состоящего из двух половин: передней сеточной 5 и сплошной нижней 6 и выходного кабеля 7, заканчивающегося соединителем типа ОНЦВГ-3.

Капсюль представляет собой плоский конденсатор с воздушным зазором, одной из обкладок которого является тонкая эластичная мембрана, колеблющаяся при воздействии на нее переменного звукового давления, вторая обкладка неподвижная – НЭ. Мембрана 1 изготовлена из диэлектрической поляризованной фторполимерной пленки марки Ф4МБ-2 толщиной 10 мкм, металлизированной с одной стороны, и в натянутом состоянии этой стороной 2, приклеенной к металлическому кольцу 3. Такая мембрана является электретом, так как нанесенные на нее в процессе поляризации заряды способны сохраняться длительное время (в течение многих лет).

Мембрана, кроме выполнения своей основной функции – колебаний при воздействии на нее переменного звукового давления – является источником напряжения поляризации, так как нанесенные на ее поверхность заряды индуцируются на тонком металлическом слое мембраны и с противоположным знаком, но той же величины – на металлическом слое НЭ. Оба эти металлические слоя являются обкладками конденсатора и соединены между собой через высокоомное (∼5х10⁸ Ом) входное сопротивление предварительного усилителя.

Капсюль (схематический поперечный разрез):

Неподвижный электрод 4 изготовлен из композиционного диэлектрика, в котором опрессована металлическая втулка 5 с внутренней резьбой. Со стороны мембраны в НЭ имеются углубления 6, образованные взаимно перпендикулярными канавками, в пересечении которых находятся сквозные отверстия 7. Со стороны мембраны НЭ покрыт тонким слоем 8 алюминия, который покрывает плоскость опрессованной металлической втулки 5. К задней стороне НЭ прикреплена шайба 9, изготовленная из того же материала, что и НЭ. В шайбе имеется ряд отверстий 10. Между НЭ и шайбой 9 с помощью изоляционной шайбы 11 образуется тонкая щель 12 высотой 45 мкм. Обе шайбы и контактный лепесток 13 прикреплены к НЭ винтом 14. Весь этот «пакет» деталей вкладывается в металлический корпус 15.

Поверх НЭ накладывается изоляционное кольцо 16, образующее воздушный зазор, а затем кольцо 3 с мембраной и все перечисленные детали прижимаются к выступу корпуса 15 гайкой 17. Корпус 15 внизу имеет прорези 18, через которые звуковое давление имеет доступ к задней стороне мембраны через отверстия 10 в шайбе 9, щель 12, отверстия 7 в НЭ. Корпус капсюля 15 через амортизационную прокладку закреплен к основанию 8 (рис. 4.30), которое крепится к основанию 9 верхнего сетчатого корпуса 5, в нижней части которого закреплена плата 10 с контактом 11 для соединения батареи питания с предварительным усилителем. Батарея питания помещается в кассете 12, предохраняющей детали микрофона от попадания на них щелочного электролита в случае вытекания его из корпуса элемента питания. Второй контакт батареи питания соединен через пружинный контакт с первичной обмоткой выходного трансформатора 4, вторичная обмотка которого соединена с выходным кабелем.

Принципиальная электрическая схема микрофона МКЭ-9:

Для обеспечения такой характеристики направленности акустико-механическая система электроакустического преобразователя микрофона сконструирована так, что звуковое давление имеет доступ к обеим сторонам мембраны, а наружный сдвиг фазы, который звуковая волна получает на пути от передней стороны мембраны до прорезей 18 в корпусе 15, равен внутреннему сдвигу фазы, который звуковая волна получает на фазосдвигающей цепи акустической системы микрофона. Подобная конструкция характерна и для других советских микрофонов, например, МКЭ-271.

Фазосдвигающая цепь образуется сопротивлением трения воздуха и массой воздуха в щели между НЭ и шайбой, массой и сопротивлением отверстий в НЭ, гибкостью воздуха в углублении НЭ и массой и сопротивлением воздуха в зазоре между НЭ и мембраной. Это решение позволяет достичь кардиоидной направленности без использования сложных электронных схем.