Конденсаторный микрофон для имитации амплитудно-частотной характеристики слуха

ЗОБР О Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(84) КОНДЕНСАТОРНЫЙ МИКРОФОН ДЛЯИМИТАЦИИ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИСЛУХА(57) Использование: в системах звукоусипения, психоакустике, физиологической акустике и робототехнике Сущность изобретения: микрофон содержит неподвижный электрод, мембрану, расположенную с фронтальной стороны неподвижного электрода кольцо, жестко связанное с тыльной стороной неподвижного электрода диск расположенный с зазором относительно неподвижного электрода и закрепленный на упругом подвесе, выпрямитель,.вход которого электрически подключен к мембране, а выход - кдиску. 4 ип.Изобретение относится к злектроакустике и может использоваться в системахэвукоусиления, психоакустике, физиологической акустике, робототехнике.Известны конденсаторные микрофоны,используемые в вышеперечисленных областях (1) . Во всех известных микрофонахамплитудно-частотные хараКтеристики(АЧХ) с точностью, определяемой руппойих сложности, равномерны и в линейномприближении независимы от уровня звукового давления, воздействующего на колебательную систему микрофона,В то же время АЧХ слуха имеютсущественную неравномерность и, кроме того, зтанеравномерность резко изменяется с изменением уровня звуковога давления, воздействующего на ухо. Зто обуславливаетпоявление существенных амплитудно-частотных искажений, возникающих и каналахзвукопередачи эа счет изменения уровнявоспроизведенного звукового давления поотношению к уровню давления в первичномзвуковом поле.Известно, что для устранения отмеченных.искажений используются специальныекорректирующие цепи, называемые тонкомпенсаторами. Однако даже использованиетон кампенсаторов не устраняет указанныхискамсений,Кроме того, в выпускаемых микрофонахне делается папьтки смоделировать особенности механизма рабаты слуховой системы даже на акустамеханическом уровне,Суть этого механизма состоит в том, что спонижением частоты ухо эа счет действияевстафиевой трубы превращается из приемника давления в приемник градиента давле.ния.,Однако особенность евстафиевойтрубы состоит в том; что просеет, через который поступает звуковое давление на внутренцюю сторону барабанной перепонки,уменьшается с ростом уровня звуковогадавления, что в свою очередь ведет к выравниванию АЧХ в области низких частот, Дляреализации подобной АЧХ в микрофонах. давления необходимо смоделировать свойство евстафиевой трубы в системе выравнивания статического давления воздуха,. предусматриваемого в микрофонах.В качестве микрофона - прототипа выбран микрофон модели 4179 фирмы "Брюльи Къер". содержащий неподвижный зпектрод и мембрану, расположенную с фронтальной стороны неподвижного электрода сзазором относительно ее поверхности (2 ).Целью изобретения является обеспече 5 ние воэможности получения АЧХ. микрофона, модулирующей АЧХ слуха.Цель достигается за счет того, что в устройство введены кольцо, упругий подвес,защемленный по периферии в кольцедиск10 и выпрямитель, причем кольцо жестко связано с тыльной стороной неподвижногоэлектрода, диск расположен с зазором относительно неподвижного электрода и закреплен на упругом подвесе, вход15 выпрямителя электрически подключен кмембране, а его выход - к диску.На фиг, 1 показаны АЧХ известных микрофонов; на фиг. 2, 3 - конструкция микрофона согласно изобретению; на фиг, 4 - его20 АЧХ,Микрофон состоит из мембраны 1, неподвижного электрода 2, кольца 3, диска 4,подвешенного на тонкой кольцевой пластмассовой пленке, скрепленной с кольцом 3,25 Микрофон работает следующим образом.При включении микрофона в электрическую схему, изображенную на фиг. 3, междудиском 4 и неподвижным электродом 1 дей 30 ствует выпрямленное напряжение преобразованного микрофоном звукового давления,дополнительно усиленного с помощью специального усилителя. С помощью этого напряжения осуществляется регулировка35 зазора между диском 4 и неподвижнымэлектродом, При высоком напряжении этотзазор равен 0 и АЧХ микрофона оказывается,равномерной в области низких частот, также как иАЧХ слуха. При понижении уровня40 давления высота зазора и растет, что приводит к превращению микрофона давления вмикрофон градиента давления и АЧХ микроФона в полном соответствии с АЧХ слухаимеет прогрессивный спад в области низких45 частот(фиг, 4).В данном случае рассмотрен вариантзлектретного микрофона, в котором в качестве злектрета используется мембрана 1,(56) 1. Акустика, Справочник под ред.И.А.Сапожкова, М.: Радио и связь, 1989, 2. Микрофон модель 4179, Каталог ф.2004078 фЮР едактор ТЛошкарева Ээкэз 332 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101.7 Ф Х Р .У 4503 М Г .УЮ 5 ОТ 10 Чгц Составитель Ф.Семякин Техред М,Моргентал Корректор С,Ю Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента3035, Москва, Ж-З 5, Раушскал наб 4/5