Стандартный уровень чувствительности конденсаторных микрофонов с усилителем составляет — 54 дБ (в микрофонах для кинозаписи уровень чувствительности составляет

—30÷—40 дБ). Уровень собственных шумов микрофона составляет 0—10 дБ, т. е. на 10—15 дБ выше, чем у динамических микрофонов.

Комбинированные приемники. Наиболее распространенными конденсаторными микрофонами являются микрофоны, комбинированные из двух несимметричных приемников градиента давления (рис. 5.17).

Рис. 5.17. Капсюль комбинированного конденсаторного микрофона:

1 — массивный электрод; 2 — мембраны; 3 — канавки для демпфирования; 4 — каналы для передачи звукового давления и внутренней стороны мембраны; 5 — изоляционные прокладки

В таком микрофоне средний электрод 1 массивный, металлический, а два внешних электрода 2 изготовляются из тонкой, горочной полимерной пленки с золотым покрытием. Обе пленки натянуты до возможного предела. В неподвижном электроде сделаны как канавки для демпфирования 3, так и сквозные каналы 4. Кроме того, в корпусе есть небольшое отверстие, затянутое гибкой пленкой и служащее для выравнивания атмосферного давления. Звуковое давление, действующее на внешнюю сторону любой из мембран, передается через каналы в неподвижном электроде к внутренней стороне другой мембраны. Поэтому на каждую из мембран действует звуковое давление с внешней стороны, а через каналы— с внутренней. Между звуковыми давлениями есть сдвиг по фазе, обусловленный разностью хода звуковых волн, которая, в свою очередь, определяется толщиной капсюля микрофона.

В одном варианте поляризующее напряжение подают между неподвижным и одним из подвижных электродов микрофона — мембраной. Вторая мембрана в этом случае выполняет роль только передатчика колебаний извне к внутренней стороне рабочей мембраны. В этом случае микрофон имеет кардиоидную характеристику направленности.

ПЬЕЗОМИКРОФОНЫ

В этом типе микрофонов используют явление пьезоэффекта: при деформации пластинки, вырезанной из кварца, сегнетовой соли и других кристаллов, а также пьезокерамик (титаната бария и др.), происходит ее поляризация, т. е. выделение зарядов на плоскостях. Если пластинку вырезать под определенным углом к оси кристалла, то можно получить поляризацию при деформации пластинки от ее поперечного изгиба. При наклеивании металлических электродов на две противоположные грани пластинки между ними получают разность потенциалов, пропорциональную величине деформации пластинки от поперечного изгиба.

Для получения (небольшого механического сопротивления при изгибе пластинку берут очень тонкой, а для получения небольшого электрического сопротивления длину и ширину пластинки выбирают сравнительно большими. Для уменьшения электростатического (гистерезиса, аналогичного магнитному, склеивают две пластинки пьезоэлемента со встречным расположением электрических осей. В этом случае пьезоэлемент называют биморфным.

Пьезомикрофоны относят к электростатическому типу микрофона, поскольку основные соотношения, управляющие процессами преобразования колебаний, сходны с происходящими в электростатических преобразователях, например, типа электретных.

Разница между ними заключается в том, что пьезоэлектрические преобразователи не требуют электрической поляризации: электрический заряд у них образуется при деформации. У электретных преобразователей имеющийся заряд как бы пульсирует в такт изменению емкости преобразователя, вызываемой деформацией электрета.

Применение микрофонов с кристаллами из сегнетовой соли ограничено температурной зависимостью ее работы. Допустимые пределы температур от —18 до +22⁰. Наиболее пригодны для микрофонов титанат бария и другие керамические материалы, работающие (практически) в любом диапазоне температур. Основными недостатками пьезомикрофонов являются их высокое входное сопротивление, сложность механической системы, низкая чувствительность и большая неравномерность частотной характеристики. Применение их очень ограничено.