Акустический резонансный микрофон - радар
При записи голосов природы обычно применяют микрофон со звукоулавливающим устройством в виде рефлектора. Однако наилучшие результаты дает органный микрофон. Набор открытых трубок воспринимает различные звуки, благодаря резонансу повышается количество звуковой энергии, подводимой к микрофону.Достаточно иметь 37 трубок длиной от 20 мм (частота 8200 Гц) до 920 мм (180 Гц). Вот их данные. Первое число — это номер трубки (ее расположение показано на рис. 11.34, а), второе — длина в миллиметрах:
Рис. 1. Органный микрофон: а — размещение резонансных трубок;
б — вид микрофона (М — электрический микрофон).1 — 920, 2 — 895, 3 — 870, 4 — 845, 5 — 820, 6 — 795, 7 — 770, 8 — 745, 9 — 720, 10 — 695, 11 — 670, 12 — 645, 13 — 620, 14 — 595, 15 — 570, 16 — 545, 17 — 520, 18 — 495, 19 — 470, 20 — 445, 21 — 420, 22 — 395, 23 — 370, 24 — 345, 25 — 320, 26 — 295, 27 — 270, 28 — 245, 29 — 220, 30 — 195, 31 — 170, 32 — 145, 33 — 120, 34 — 95, 35 — 70, 36 — 45, 37 — 20.
Материал трубок: латунь, алюминий или твердая пластмасса. Диаметр 10 мм, толщина стенок 1 мм. Трубки размещают перед микрофоном.
Микрофон электродинамический или другой с сопротивлением 10...100 Ом можно также применить пьезоэлектрический микрофон сопротивлением 0,5...1 МОм. Нам потребуется еще высококачественный предварительный усилитель НЧ.
При проведении собственных исследований длину резонансной трубки (м) можно найти по формуле
L = C / (2f)
где f — требуемая частота звука, Гц,
C - cкорость звука в воздухе ≈ 340...344 м/с, при 20°C
Источник: Я.Войцеховский. Радиоэлектронные игрушки. Советское радио,1976 г.
Дополнение от RA3TOX
Расчёт длины трубок в зависимости от частоты.
Расчёт частоты в зависимости от длины трубок.
Следует отметить, что реальная длина трубы немного меньше, чем расчетная, из-за того, что пучность звуковой волны находится чуть за пределами открытого конца. Для более точного расчета используют формулу:
L(эфф)=L(факт)+0.6r
где r — радиус труб (м).
Скорость звука С, а значит и резонансные частоты, зависят от температуры воздуха:С = 331 + 0, 6T (м/с при температуре T°C)
Повышение температуры увеличивает скорость звука и соответственно смещает резонансные частоты вверх. То же касается изменения среды: в гелии, например, скорость звука значительно выше, чем в воздухе, и резонанс наступает на более высоких частотах.
[ На главную ]
