Микрофоника
Микрофоника , микрофония или микрофонизм [1] [2] [3] описывает явление, при котором определенные компоненты электронных устройств преобразуют механические вибрации в нежелательный электрический сигнал ( шум ). Этот термин происходит от аналогии с микрофоном , который специально разработан для преобразования вибраций в электрические сигналы.
Описание
[ редактировать ]Когда электронное оборудование создавалось с использованием электронных ламп , микрофон часто представлял собой серьезную проблему при проектировании. Заряженные элементы в электронных лампах могут механически вибрировать, изменяя расстояние между элементами, создавая потоки заряда в трубку и из нее аналогично конденсаторному микрофону. Система, достаточно восприимчивая к микрофону, может испытывать звуковую обратную связь и издавать шумы при сотрясениях или ударах. Чтобы свести к минимуму эти эффекты, некоторые электронные лампы изготавливались с более толстыми внутренними изолирующими пластинами и большим количеством опор. [4] а сборки трубчатых раструбов иногда устанавливались с помощью небольших резиновых прокладок, помещаемых в отверстия для винтов, чтобы изолировать их от вибрации. [2]
Специальный инструмент, называемый клапанным молотком, или трубчатый молоток, иногда использовался для безопасного постукивания по устройству, предположительно микрофонному, во время его работы, чтобы проверить, не приведет ли такое постукивание к нежелательным звуковым эффектам. [1]
Конструкторы микроволновых ламп предприняли многочисленные шаги для уменьшения микрофонного эффекта в клистронах . Там, где настройка была необходима, обычно был найден компромисс между устойчивостью клистрона к микрофонному воздействию и достигаемыми характеристиками. [3]
С появлением твердотельной электроники ( транзисторов ) этот основной источник микрофонов был устранен, но более мелкие источники все еще остаются.
Керамические используемые диэлектрики EIA класса 2, в с высоким κ конденсаторах (« Z5U » и « X7R »), являются пьезоэлектрическими и напрямую преобразуют механическую вибрацию в напряжение точно так же, как керамический или пьезоэлектрический микрофон. [5] Пленочные конденсаторы , в которых используются мягкие (механически податливые) диэлектрические материалы, также могут быть микрофонными из-за энергии вибрации, физически перемещающей пластины конденсатора. [ нужна ссылка ] . Точно так же переменные конденсаторы, использующие воздух в качестве диэлектрика, уязвимы к вибрациям, перемещающим пластины. Конденсаторы, в которых в качестве диэлектрика используется стекло , хотя и довольно дороги, но могут быть сделаны практически немикрофонными.
Проводка, кабели и даже печатные платы (PCB) также могут проявлять микрофонный эффект при движении заряженных проводников, а различные материалы могут создавать трибоэлектрические заряды (тип статического электричества ), которые соединяются с электронными схемами.
Гитарные усилители , в которых электронное шасси размещено в том же корпусе, что и динамик, подвержены микрофонному воздействию. Хотя микрофонные искажения гитарного усилителя иногда воспринимаются как часть «особого звука» гитарного усилителя, неисправная вакуумная лампа или другой компонент может вызвать неконтролируемую положительную обратную связь . Нежелательные звуковые искажения, связанные с микрофоном, часто можно уменьшить с помощью имеющихся в продаже механических демпферов на электронных лампах.
Этот термин также может использоваться для описания видеоартефактов, распространенных в старых видеокамерах. До появления твердотельных датчиков на устройствах с зарядовой связью (ПЗС) для создания изображения эту задачу выполняли электронные лампы . Громкие шумы в студии, такие как рок-группы или эффекты выстрелов, могут вызывать вибрацию трубок, создавая характерные нежелательные горизонтальные полосы на изображении. [6]
Эффект также можно наблюдать при использовании проигрывателя пластинок в той же комнате, что и громкоговорители. В зависимости от конструкции проигрывателя звук может акустически проникать в пылезащитную крышку проигрывателя или другие механические части и вызывать петлю обратной связи в картридже звукоснимателя.
Многие внутриканальные наушники демонстрируют микрофонный эффект, когда кабели наушников передают вибрации из-за движения кабеля непосредственно к ушам пользователя. [7]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Валько, Петер Иван [на венгерском языке] (1956). Acta Technica — Academiae Scientiarum Hungaricae . Том 15. Будапешт, Венгрия: Венгерская академия наук . стр. 229–231 . Проверено 17 апреля 2013 г.
- ^ Jump up to: а б Корн, Гранино Артур; Корн, Тереза М. (1956). Электронно-аналоговые компьютеры (аналоговые компьютеры постоянного тока) (2-е изд.). МакГроу-Хилл . стр. 157, 248–249 . Проверено 17 апреля 2013 г.
- ^ Jump up to: а б Ла Плант, Роджер А. (июль 1956 г.). «Безмикрофонный клистрон». Электроника . Том. 29. Philips Laboratories, Ирвингтон-на-Гудзоне, Нью-Йорк, США: Издательская компания McGraw-Hill . стр. 238, 241 . Проверено 17 апреля 2013 г.
- ^ Томер, Роберт Б. (июль 1960 г.). «Глава 3: Субъективные неисправности: микрофоника». Как получить максимальную отдачу от электронных ламп (PDF) . Публикация «Фотофакт» (первое издание, первое изд.). Индианаполис, США: Howard W. Sams & Co., Inc., стр. 48–50. LCCN 60-13843 . ВТТ-1. Архивировано (PDF) из оригинала 15 июля 2019 г. Проверено 31 января 2020 г. [1]
- ^ Лапс, Марк; Грейс, Рой; Слока, Билл; Примак, Джон; Сюй, Силинь; Пенлуп, Паскаль; Гурав, Абхиджит; Рэндалл, Майкл; Лесснер, Филип; Таджуддин, Азиз (март 2007 г.). «Конденсаторы для снижения микрофонного и звукового излучения» (PDF) . Материалы симпозиума CARTS 2007. Альбукерке, Нью-Мексико, США: KEMET Electronics Corporation , Ассоциация электронных компонентов, сборок и материалов (ECA), Арлингтон, Вирджиния. Архивировано (PDF) из оригинала 16 ноября 2019 г. Проверено 31 января 2020 г. (8 страниц)
- ^ Демщина, Михаил (2002). «Видеоартефакты — микрофон» . DVD Майкла Ди . Архивировано из оригинала 11 июня 2019 г. Проверено 31 января 2020 г.
- ^ Фрейкс, Дэн (31 января 2007 г.). «Праймер для внутриканальных наушников» . Макмир . Гарнитуры. ИДГ . Архивировано из оригинала 28 марта 2019 г. Проверено 31 января 2020 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Микрофон Valve на странице Valve