Прежде чем начать рассказ об акустических датчи­ках — микрофонах, несколько слов следует сказать о природе звука и его определениях.

Звук — волнообразно распространяющееся колеба­тельное движение частиц упругой среды (воздуха, во­ды и т. п.). Термином «звук» обозначается также ощу­щение, вызываемое действием звуковых волн на орган слуха. Ощущение звука возникает лишь при условии, что частота воздействующих на орган слуха колебаний лежит в определенных пределах слухового восприятия. Человеческое ухо воспринимает звуки с частотой от 20 гц до 16—20 кгц. Колебания с частотами ниже 20 гц называются инфразвуком, а колебания с частотами вы­ше 20 кгц — ультразвуком.

Звук характеризуется силой и громкостью.

Автоматическое устройство, способное реагировать на звуковые сигналы, называется слышащим автома­том, или акустическим реле. С принципом его работы кружковцы познакомились ранее при изучении темы «Телеуправление».

Изобретателем акустического реле был француз­ский инженер Жан Руссель. Основной частью его при­бора служил резонатор, имеющий форму стеклянного абажура от настольной лампы. Широкое отверстие ре­зонатора затянуто тонкой упругой пленкой — мембра­ной. Его верхнее отверстие открыто.

Под действием звуковых волн колебания мембраны передаются бамбуковому стерженьку, который застав­ляет металлическую пружину замыкать цепь питания реле, в результате чего его контакты включают электро­лампу.

Однако резонатор громоздок, неудобен в обращении, малочувствителен, поэтому в качестве акустических дат­чиков используют микрофоны — устройства, преобразу­ющие звуковую энергию в электрическую.

На занятиях следует рассмотреть только принцип работы электромагнитного (электродинамического) и угольного микрофонов, как нашедших наиболее широ­кое применение в кружковой работе.

В динамических микрофонах используется явление электромагнитной индукции, т. е. возбуждение э. д. с. при движении проводника в постоянном магнитном по­ле.

В катушечных динамических микрофонах проводник выполнен в виде катушки, прикрепленной к диафрагме, которая колеблется под действием звуковой волны. Ка­тушка размещена в воздушном зазоре постоянного маг­нита.

Из динамических микрофонов на практике чаще все­го используют микрофон МД-47, предназначенный спе­циально для любительских целей. Основные его пара­метры: рабочий диапазон частот 100—10 000 гц, номи­нальное сопротивление нагрузки 500 ком.

В конструкциях школьников широко применяется электромагнитный микрофон типа ДЭМШ-1. Мембрана электромагнитного микрофона колеблется возле полю­сов постоянного магнита, изменяя воздушный зазор. Возникающие при этом колебания магнитного потока вызывают появление э.д.с. в катушке, расположенной на магните.

Электромагнитные микрофоны отличаются сравни­тельно простой конструкцией, дешевизной и высокой эксплуатационной надежностью. Качественные показате­ли этих микрофонов невысокие.

Унифицированный микротелефонный капсюль типа ДЭМ-4м характеризуется следующими данными: рабо­чий диапазон частот 300—3000 гц, среднее значение полного сопротивления не ниже 600 ом (сопротивление обмотки постоянному току около 60 ом).

Электромагнитные микрофоны могут использоваться и как телефоны.

Действие угольного микрофона основано на свойст­ве угольного порошка изменять свое сопротивление в зависимости от силы сжатия зерен, составляющих по­рошок. Угольный микрофон управляет величиной тока в цепи. Поэтому в цепи угольного микрофона можно получить большую мощность переменною тока звуко­вой частоты, чем падающая на него мощность звука. Высокая чувствительность угольного микрофона позво­ляет использовать его с успехом в различных конструк­циях акустических автоматов и в аппаратуре управле­ния с помощью звука.

В зависимости от сопротивления угольные микрофо­ны подразделяются на иизкоомные (около 50 ом), среднеомные (70—150 ом) и высокоомные (150—300 ом)

Рис. 48

Тематика практических работ предполагает изготов­ление различных акустических автоматов, аппаратуры для управления моделями на расстоянии с помощью звука.