Мікрофон своїми руками – поради та рекомендації як виготовити саморобний звукозаписний пристрій. Мікрофон своїми руками – як зробити, схеми та підвищення чутливості Спрямований мікрофон для прослуховування на мікросхемі

Сьогодні ми продовжуємо статті про шпигунські технології, а саме, ми з вами сьогодні спробуємо зібрати мікрофон направленої дії - для прослуховування сусідів за стіною. Іноді жучок менш корисний для прослуховування і є місця, де просто неможливо закинути радіопередавач з різних причин. Або допустимо дуже потрібно слухати розмову якоїсь людини, а доступу до її будинку у вас немає... І тут на допомогу йде мікрофон, який спеціально зроблений для таких цілей. Сам пристрій буде монтований у силіконовому пістолеті.

Живиться спрямований мікрофон від низьковольтного джерела живлення 3 – 6 вольт. Зручне використання літієвих акумуляторів від мобільного телефону з напругою 3,7 вольт і з ємністю близько 800 ма. Робочий струм пристрою становить від 50 до 120 мА залежно від того, транзистори якого типу ми використовуємо. Вся конструкція спрямованого мікрофона добре поміщається у вказаному корпусі і має невеликі розміри. Приймає сигнал п'єзоелектрична головка, потім сигнал посилюється попереднім підсилювачем, зібраний на транзисторах ВТ1 і ВТ2, пізніше проходячи через фільтр, з сигналу відрізаються низькі частоти і оброблений сигнал надходить на остаточний підсилювальний каскад. Ступінь настільки високий, що дозволяє нам чути навіть шепіт сусідів. У пристрої використана звичайна п'єзоелектрична головка. Схему направленого мікрофона дивимося нижче:


Як навушник підійде практично будь-який високоомний динамік з опором не менше 25 ом, в даному випадку застосована невелика головка з опором 32 ом. Усі транзистори можна замінити на імпортні - це зменшить розмір плати і може позитивно вплинути на загальну якість роботи спрямованого мікрофона. Можливе застосування компонентів SMD. Замість кінцевого підсилювального каскаду можна також використовувати підсилювач наприклад на мікросхемі, зібраний за мостовим варіантом, але при використанні мікросхем чутливість може знизитися вдвічі, зате так простіше. Можна загальну плату конструкції спрямованого мікрофона живити від двох пальчикових батарей з напругою 3 вольта, але застосування акумулятора зручно тим, що його можна заряджати і багаторазово використовувати, а також акумулятор забезпечує довготривалу і надійну роботу пристрою.

П'єзоголовку-мікрофон поміщають у спеціально виготовлену парасольку для того, щоб сцентрувати звукові хвилі в єдиній точці - цим у свою чергу попередньо збільшивши спектр мовного потоку. Головне не переплутати полярність головки підключаючи центральну частину головки до плюсу по схемі.

Акумулятор краще ізолювати від загального корпусу, щоб уникнути звукового фону, а також потрібно щоб навушник знаходився від пристрою на певній дистанції, яка дорівнює 1-му метру. Якщо п'єзоелектричну головку замінити на електретний мікрофон, пристрій перетворитися на спрямований мікрофон, він здатний вловлювати промову людини на дистанції близько 15 метрів. Щоправда, у такому разі ви не зможете почути розмови за стіною.

Після закінчення складання - у вас в руці диво прилад, який може підслуховувати людину не боячись достатньо товстих стін! Найближчим часом ми з вами продовжимо конструкції похожиних пристроїв. Успіхів, колеги, з вами був АКА.

Обговорити статтю НАПРЯМОК МІКРОФОН

У цій статті ми розглянемо основні типи та механізм роботи дистанційних пристроїв прослуховування.

Різноманітність

Технологія мікрофонів для прослуховування на відстані різниться залежно від їхнього типу. За принципом роботи можна виділити три категорії дистанційних підслуховуючих пристроїв:

  1. Мікрофон спрямованої дії;
  2. Лазерний мікрофон;
  3. Пристрій прослуховування через стіну.

Мікрофон спрямованої дії

Мікрофон спрямованої дії використовують для дистанційного прослуховування на відкритій місцевості та запису розмови по телефону. Головна проблема спрямованих мікрофонів – відстань до джерела звуку. Вже на дистанції сто метрів звук ослабне настільки, що відокремити мову від перешкод майже неможливо.

Існує 4 типи підслуховуючих механізмів спрямованої дії:

Фахівці використовують весь калейдоскоп спрямованих підслуховуючих пристроїв. Однак більшої частини цього списку у продажу немає. «Простим смертним» доступні параболічні мікрофони, які можна придбати в спеціальних інтернет-магазинах жучків.

Лазерний мікрофон

За допомогою лазерного підслуховуючого пристроюВи можете почути, що відбувається в приміщенні. Він зчитує вібрацію вікна у кімнаті. Прилад посилає лазерний промінь на скло. Відбившись від скла, змінений коливаннями лазер повертається до приладу. Пристрій розшифровує сигнал і ми чуємо звук.

Дальність використання лазера – до 0,5 кілометра. Вам не доведеться видавати своє положення об'єкту прослуховування. Без підозрілих жучків можна слухати будь-яку потаємну розмову по телефону.

Найдешевший лазерний мікрофон у Москві коштує близько півмільйона рублів. Можна купити дешеві версії кустарного виробництва, однак вони працюватимуть неправильно. Якщо взагалі працюватимуть.

Пристрій прослуховування через стіну

Якщо вас і мету прослуховування розділяє лише бетонна стіна, то вибирайте саме цей прилад. Мікрофон вловлює найменші вібрації стіни та перетворює на звук. За принципом роботи він нагадує лазерний. Єдиний виняток - вам доведеться бути хоча б у сусідній кімнаті.

Щоб пристрій працював правильно, необхідно налаштувати звук. Для цього притуліть мікрофон до стіни та регулюйте чутливість. Як тільки ви почуєте зрозуміле мовлення, можна скористатися.

Прилад спрямованої прослуховування через дешевий стіну. Ви можете купити його у спеціальних магазинах жучків та телефонів приблизно за п'ять тисяч рублів.

Ми розглянули типи пристроїв, що підслухують, на відстані. Ви напевно вже вибрали собі, яким видом пристроїв поміняти горезвісні жучки. У наступному параграфі ми розглянемо популярні моделі пристроїв для підслуховування.

Фаворити на ринку

Параболічний мікрофон Супер Вухо 100

Як і у всіх параболічних пристроях, тут використовується увігнута параболічна тарілка із пластику. У цьому пристрої є навушники та бінокль із восьмиразовим збільшенням. Вбудований диктофон дозволяє записувати короткі розмови. Ви можете підключити навушники, щоб ніщо не заважало прослуховувати ціль.

Мікрофон із тарілкою дозволяє слухати розмову на відстані до ста метрів. Посилення звуку до 70 дБ робить Супер Вухо 100 вкрай чутливим, при цьому ви можете налаштувати його на максимальну потужність 105 дБ і вести запис будь-якої розмови по телефону.

Харчується цей красень від 9-вольтової «крони», яка житиме 55 годин. Важить трохи більше за кілограм. Завдяки стійкій конструкції, здатний слухати навколишнє середовище та телефони у будь-які мороз та спеку.

Ціна Супер вухо 100 коливається від 3500 до 5 тис. рублів.

Спрямований мікрофон Юкон

Як і попередній екземпляр, може вловити звуки за сто метрів. Однак у нього немає спеціальної тарілки, а за розмірами він менший за сценічний мікрофон. Час роботи від акумулятора – до 300 годин.

Вітер з ним не буде на заваді, оскільки Юкон обладнаний сучасною системою шумоподавлення. Гучність та силу звуку ви можете регулювати самостійно.

Мікрофон можна прикріпити до бінокля, підзорної труби або камери. Вам буде зручно не лише слухати мету, а й спостерігати за нею. Також є кріплення для штатива.

Таким пристроєм охоче користуються репортери та оператори у звукових студіях, тому що з ним не важко записати звук професійної якості.

Ціна Юкон – від 4200 до 6 тис. рублів.

Висновок

Ми розглянули пристрої, що підслухують, якими можна замінити жучки. Їх може дозволити собі людина будь-якого достатку та професії. При цьому не потрібно бути поруч із метою, а жучок не викличе підозри.

Однак пам'ятайте, що незаконний шпигунство кримінально караємо. Ви можете потрапити до місць не настільки віддалених надовго лише за те, що без згоди мети та закону встановили жучок або вели запис секретної розмови. Тому переконайтеся, що не порушуєте закон. Нехай вашими вчинками керує ваше сумління.

Звичайні мікрофони здатні реєструвати людську мову на відстані, що не перевищує кількох десятків метрів. Для збільшення дистанції, де можна робити прослуховування, практикують застосування спрямованого мікрофона. Інакше кажучи, цей пристрій збирає звуки лише з одного напряму, тобто. має вузьку діаграму спрямованості. Такі пристрої широко застосовуються у розвідці, а й журналістами, мисливцями, рятувальниками тощо.

У найпростіших їх вузька діаграма спрямованості формується з допомогою використання довгої трубки і мікрофона, встановленого у ній. Трубка маскується під тростину або парасольку. У складніших конструкціях можуть використовуватися кілька трубок різної довжини - це так званий мікрофон органного типу. Такий мікрофон здатний вловлювати звуки голосу з відривом до 1000 метрів. Високу спрямованість мають мікрофони, в яких діаграма спрямованості формується параболічним концетратором звуку.

Можна виділити два основних типи спрямованих мікрофонів:

  • з параболічним відбивачем;
  • резонансний мікрофон.

Мікрофон з параболічним відбивачем.

У мікрофоні з параболічним відбивачем власне мікрофон розташований у фокусі параболічного відбивача звуку. Спрямований параболічний мікрофон з підсилювачем АD-9 концентрує звуки, що йдуть, і посилює їх. Простий у користуванні та налаштуванні. У комплект входить мікрофон, підсилювач, кабель та головні телефони. Електроживлення – від батареї 9 В. Випускаються кілька моделей. Спільним у конструкції всіх цих мікрофонів є наявність рукоятки пістолетного типу, параболічного відбивача діаметром близько 40 см та підсилювача. Діапазон частот, що сприймаються, становить від 100-250 Гц до 15-18 кГц. Усі мікрофони мають автономне живлення та мають роз'єми для підключення до магнітофона. Гостра "голкова" діаграма спрямованості дозволяє за відсутності перешкод контролювати людську мову на відстані до 1200 м. У реальних умовах (в умовах міста) можна розраховувати на дальність до 100 м.

Нижче наведено малюнок спрямованого мікрофона з параболічним відбивачем. (Рис.1)

Резонансний мікрофон.

Резонансний мікрофон заснований на використанні явища резонансу металевих трубках різної довжини. Наприклад, в одній з модифікацій такого мікрофона використовується набір з 37 трубок довжиною від 1 до 92 см. Звукові хвилі, що приходять до приймача по осьовому напрямку, приходять до мікрофона в однаковій фазі, а з бічних напрямків (через відмінну швидкість поширення звукових хвиль металі, а також різної довжини трубок) - виявляються зрушеними по фазі. Так як подібні пристрої на ринку практично не представлені, автори не мають даних про переваги резонансних мікрофонів.

З точки зору прихованого контролю звуку застосування спрямованих мікрофонів утруднене через часто неприйнятні їх габарити і джерела акустичних перешкод. Крім того, щоб не бути прослуханим в автомобілі, досить просто підняти скло. Нижче наведено малюнок направленого мікрофона органного типу. (Рис.2)

Схеми підсилювачів низької частоти, які можна використовувати у мікрофонах органного типу, наведені на рис.3-4.

Конструювання чутливих підсилювачів для прослуховування мови має особливості. Одна із практичних схем мікрофонного підсилювача наведена на рис. 3.

Цей пристрій містить двокаскадний підсилювач низької частоти на малошумящих транзисторах VT 1 і VT 2 коригуючий фільтр на транзисторі VT 3 і кінцевий підсилювач, зібраний за двотактною безтрансформаторною схемою, на транзисторах VT 4 -VT 6 . Акустичне посилення сигналу звукової частоти, наведеним пристроєм становить 85 дБ, початковий струм споживання – 1,8 мА, смуга посилюваних частот – від 0,3 до 3 кГц, максимальний вихідний рівень сигналу – 124 дБ.

Сигнал з мікрофона М1 типу "Сосна" через конденсатор 1 надходить на базу транзистора VT 1 . Оскільки чутливість підсилювача звукової частоти обмежена внутрішніми шумами транзисторів, для зменшення шумів у перших каскадах підсилювача використані малошумливі транзистори типу КТ3102. Підсилювальні каскади на транзисторах VT 1 і VT 2 охоплені глибоким негативним зворотним зв'язком, який дозволяє забезпечити стійку роботу каскадів і більш лінійну АЧХ. Навантаженням другого каскаду підсилювача є переміяний резистор R 3 він і є регулятором гучності. Складний RС-фільтр, що складається з елементів R 3 З 5 R 6 З 6 R 7 З 7 відсікає "шумові" ВЧ складові, що приймаються мікрофоном, і залишає тільки сигнали в смузі частот до 4 кГц. Цей діапазон забезпечує найбільшу розбірливість мовної інформації. З виходу фільтра сигнал надходить на кінцевий підсилювач звукової частоти, виконаний на транзисторах VT 4 VT 5 типу КТ315 і транзисторі VT 6 типу КТЗ61. Навантаженням підсилювача є головний телефон типу ТМ-2А або ТЕМ. Резистори у схемі використовуються типу МЛТ-0,125. Резистор R 3 - СПЗ-41 чи інших невеликих габаритів. Налаштування пристрою зводиться до підбору опорів резисторів R 1 і R 16 для встановлення напруги в точках А і рівною половині напруги живлення.

На відміну від попереднього пристрою, зібраного на дискретних елементах, пропонований пристрій зібрано на поширеній мікросхемі типу К237УН1 і призначене для виявлення слабких акустичних сигналів. Принципова схема пристрою наведено на рис. 4.

У схемі використано електретний мікрофон типу МКЕ-333. Сигнал з мікрофона М1 надходить на вхід мікросхеми DA1 типу К237УН1, яка є підсилювачем низької частоти. Підсилювач включений за типовою схемою. Транзистори VT 1 типу КТ315 і VT 2 типу КТ361 виконують роль емітерних повторювачів і служать посилення сигналу струму. Як навантаження використовується телефон типу ТМ-2А.

Налаштування підсилювача звукової частоти полягає в отриманні максимальної потужності сигналу на виході мікросхеми DA1 шляхом зміни опору резистора R 3 . Опір резистора R 3 підбирають таким, щоб при номінальній напрузі живлення 9 і відсутності сигналу звукової частоти на вході мікросхеми DA1 потенціал на виведенні 1 мікросхеми DA1 знаходився в межах 3,75-3,85 В. У разі нестійкої роботи підсилювача, його самозбудження, необхідно між виходом мікрофона М1 і конденсатором 2 включити резистор опором 2-68 кOм. Пристрій працездатний в діапазоні напруги живлення 3-9 В, споживаний при цьому струм становить 2-6 мА. Замість мікрофона можливе підключення багатовиткової котушки індуктивності. Вона підключається між точками А та В схеми. Мікрофон М1 та резистори при цьому відключаються. У разі можлива реєстрація змінних магнітних полів.

Простий спрямований мікрофон є набір з семи алюмінієвих трубок діаметром 10 мм. Довжина трубки визначає резонансну частоту звукового сигналу. Формула для розрахунку довжини трубок має такий вигляд:

L = 330/2F,

де L - Довжина трубки в метрах; F – резонансна частота в герцах. Виходячи з наведеної вище формули, можна побудувати табл. 1 для мікрофона із семи трубок, де N - номер трубки.

Таблиця 1. Характеристики трубок спрямованого мікрофона

N 1 2 3 4 5 6 7
L,мм 550 400 300 200 150 100 50
F,Гц 300 412 550 825 1100 1650 3300

Варіант розміщення виборчої системи, складеної із спрямованих трубок, наведено на рис. 5.

Мікрофон розташовується в параболічному уловлювачі, фокусом якого є напрямна система (рис. 6).

Подальше посилення сигналу відбувається за рахунок використання високочутливого мікрофонного підсилювача МУ. Цей спрямований мікрофон перекриває діапазон частот від 300 до 3300 Гц, тобто основний інформаційний діапазон мовного сигналу.

Якщо необхідно отримати більш якісне сприйняття мови, необхідно розширити діапазон прийнятих частот. Це можна зробити шляхом збільшення кількості резонансних трубок, наприклад до 37 штук. У табл. 2 наведено розрахункові дані для використання у виборчій системі від 1 до 37 трубок. Наведена у табл. 2 резонансна система перекриває діапазон частот від 180 до 8200 Гц. Варіант розміщення резонансних трубок наведено на рис. 7, де трубки розташовуються "равликом".

На них можна не тільки побалуватись з голосовим пошуком у Google (розширень для браузера Хром для цього дуже багато вони майже всі однакові, використовують одне і теж, але мені здалося найзручнішим розширення «Голосовий пошук 2.02 – у всіх формах введення з'являється значок мікрофона натиснувши на який можна сказати або надиктувати вірніше, наприклад запит пошуку як на картинці) але вже і з розпізнаванням мови абияк, але все-таки попрацювати.

Від Сирі на Apple мені якоїсь взаємності так домогтися і не вдалося, тому щоб її можна було «юзати» для чогось серйозного, все-таки «заточеність» під англійську мову дається взнаки, а адреси найближчих пельменних я і так знаю. У будь-якому випадку лідером з розпізнавання мови голосу залишається Google, шкода немає можливості поки використовувати це програмно і російською.

Так що головне слабке місце у мікрофонів це чутливість, та й потім звичайно ціна.

Перед Вами приклад того, як можна обійти ці два обмеження і за зовсім невеликі гроші, а якщо є деталі перераховані нижче, то безкоштовно отримати досить чутливий саморобний мікрофон. Фото як його зробити своїми руками, опис роботи та схеми мікрофона нижче.

Зроблений мною саморобний мікрофонмає високу чутливість і здатне сприймати навіть цокання годинника на відстані в кілька метрів. Вона також дозволяє якісно записувати звук за допомогою комп'ютера. Якість запису також залежить від можливостей звукової картки у системному блоці. У конструкції мікрофонного блоку максимально використані компоненти електроніки, що відслужила свій термін.

Електретний мікрофон можна взяти з будь-якої старої магнітоли (у крайньому випадку – з мобільного телефону). Я використав одразу два мікрофони (+), що дозволило значно розширити діаграму спрямованості сприйняття звуку. Сигнал з мікрофонів, посилений малошумним транзистором VT1, надходить на операційний підсилювач DA1 (див. креслення – схему мікрофона). Вихід підсилювача можна підключити до звичайних навушників або подати далі на пристрої, що записують і обробляють (стаціонарний комп'ютер, ноутбук тощо).

Креслення 1. Схема мікрофона

Живлення підсилювача мікрофона здійснюється від акумулятора будь-якого старого мобільного телефону. Тривалість автономної роботи від акумулятора становить десятки годин. Для заряджання акумулятора можна використовувати вільний порт USB комп'ютера. Підсилювач можна залишати постійно включеним до порту, оскільки струм зарядки малий. Провід із роз'ємом USB я взяв від миші. Роз'єм на виході підсилювача використовував 03,5 мм - як для навушників - від будь-якого плеєра, регулятор гучності - теж, а решта деталей, у тому числі вимикач живлення SA1, - будь-які малогабаритні.

Усі компоненти слід розмістити на невеликій платі зі склотекстоліту (фото 1 – вгорі). На акумулятор я приклеїв маленький шматочок поролону, а зверху поклав плату (фото 2). Все це добре стягнув ізолентою та приміряв ручку регулятора (фото 3). Потім, для усунення наведень та перешкод, такий «сендвіч» помістив у жерстяний екран, який підпаяв до загального дроту (фото 4, 5).

Мікрофони потрібно закріпити в шматочку м'якого щільного матеріалу. Після цього в шматку поролону (який, наприклад, використовують для миття автомобіля) вирізав нішу і вставив у неї весь блок (фото б, 7), а зверху на нього натягнув чохол з тканини (фото 8). Потрібно лише передбачити прорізи для штекера, вимикача та регулятора гучності.

1 шт. ручної роботи фетр саморобні тканинні квіти craft feltro…

14.05 руб.

Безкоштовна доставка

(4.80) | Замовлення (268)

Колись давно я зробив гострий високочутливий мікрофон і виклав результати його випробувань в інтернеті. З того часу минуло вже багато років, але мені, як і раніше, приходять запити на придбання цього виробу. У більшості випадків бажаючі придбати мають уявлення про цей виріб з художніх фільмів, зазвичай детективних. Тому, як тільки я надсилав їм фото, їх інтерес до нього зникав. Для тих, кому дійсно цікаво такий пристрій, я вирішив написати цю статтю, в якій коротко розповісти про те, як зробити його своїми руками.

Структурно виріб складається з параболічного відбивача, приймального пристрою, розташованого в його фокусі, НЧ підсилювача, навушників та автономного блоку живлення. Весь пристрій закріплено на підвісці, що дозволяє плавно повертати його у горизонтальній та вертикальній площині.
Щоб представляти призначення кожного блоку пристрою, нагадаю трохи теорії.

Нехай на параболічний відбивач падає потік звукових хвиль. Якщо джерело звуку досить далеке, то звуковий потік можна як потоку паралельних векторів. Падаючи поверхню вектора відбиваються у область фокуса (див. рис.2). Відповідно до хвильової теорії діаметр цієї зони d не може бути менше довжини хвилі падаючого на відбивач звуку. Тобто d ≥ λ де λ = c/f. Тут c – швидкість звуку, f – його частота. Вважатимемо, що форма параболічного відбивача ідеальна, а тому d = λ. Звідси випливає перша найважливіша характеристика пристрою, його коефіцієнт посилення параболічного відбивача: Kp = (D/d)2

Сенс цього співвідношення дуже простий. Звуковий потік падає поверхню параболоїда S = πD2/4. Параболоїд концентрує енергію потоку у фокусі на поверхню приймального пристрою площею s = d2/4. В результаті на цій поверхні густина енергії звукового потоку зростає в Kp = S/s = (D/d)2 разів. На фото діаметр параболічного відбивача D = 90 см. Для хвилі λ = 15 см (f = 2000 гц.) Отримаємо Kp = (90/15)2 = 36.


Мал. 2

Другий найважливішою характеристикою устрою є його гострота спрямованості. Цей параметр є важливим тому, що необхідно не просто посилити звуковий сигнал, а посилити корисний сигнал. Для цього необхідно за допомогою діаграми спрямованості вирізати його із загального звукового потоку. Величину діаграми спрямованості параболічного відбивача можна визначити так. Повертаючи параболоїд (див. рис. 3) можна повернути його на такий кут α, що область концентрації звукового потоку вийде за межі приймального пристрою. Оскільки розміри приймального пристрою обмежені довжиною хвилі звуку λ, що приймається, то кут діаграми спрямованості в першому наближенні можна виразити так:
α = arctg(λ/F).

У пристрої, показаному на фото, параболічний відбивач має фокусну відстань F = 36 см. Звідси, для λ = 15 см гострота спрямованості пристрою дорівнюватиме 22 градуси. Це досить малий кут. З цієї причини параболічний відбивач з приймальним пристроєм встановлені на підвісці (див. фото рис.1), що дозволяє плавно його повертати. Без цієї підвіски працювати з пристроєм дуже важко. До цього слід додати, що співвідношення як коефіцієнта посилення (1), так і гостроти спрямованості (2) входить довжина хвилі λ. У міру її зменшення зростають як коефіцієнт посилення, і гострота спрямованості. Це добре помітно під час прослуховування акустичного горизонту. Найкраще чути звуки високої частоти: на природі крики птахів, у житловому районі дзвін посуду з відкритих вікон та кватирок.


Мал. 3

Щодо приймального пристрою, який знаходиться у фокусі параболоїда (див. рис. 4). Основною частиною пристрою є кронштейн. У його центральній частині є отвір. З одного боку в ньому закріплений конденсаторний мікрофон, а з іншого до нього входить з невеликим зазором поршень з пінопласту, який приклеєний до мембрани. Сама мембрана вклеєна у кронштейн. Кронштейн має вікна, які з'єднують об'єм обмежений мембраною з об'ємом корпусу. Для збільшення акустичного об'єму корпусу він заповнений синтепоном чи іншим волокнистим матеріалом.

Пристрій поміщений у фокусі параболічного відбивача та працює наступним чином. Потік звукових хвиль, відбитий параболічним відбивачем, падає на мембрану і змушує її коливатися. З теорії мембран випливає, що під дією тиску (звукової хвилі) мембрана згинається формою параболоїда четвертого ступеня. Тобто під впливом звукових хвиль переміщається переважно центральна область мембрани. А це означає, що мембрана концентрує енергію звукової хвилі, що падає, в коливання своєї центральної зони. В результаті поршень, який вклеєний в центральну частину мембрани, збуджуватиме в обсязі між ним і мікрофоном коливання з амплітудою звукової хвилі, що істотно перевищує амплітуду падаючої на мембрану. Коефіцієнт посилення мембрани можна оцінити так:
Km = (Dm/dk)2

Величину dk, тобто. розмір зони концентрації деформацій мембрани в першому наближенні її можна прийняти рівною dk 0,2 Dm. Звідси коефіцієнт посилення мембрани (для Dm = 15 см) дорівнюватиме: Km ≈ 25. Тоді загальний акустичний коефіцієнт підсилення пристрою дорівнюватиме: K = Kp Km = 36 x 25 = 900.

Деякі практичні поради щодо виготовлення гостроспрямованого високочутливого мікрофона.


Мал. 4

1. Параболічний відбивач

У своєму пристрої як відбивач я використовував прямофокусний відбивач супутникової антени з параметрами D = 900 мм, F = 360 мм, F / D = 0.4. Матеріал відбивача – алюмінієвий лист завтовшки 1 мм. Підвіска (пристрій повороту відбивача у двох площинах) стандартна від супутникової антени. Стійка з тринога саморобна.
Зараз прямофокусних супутникових «тарілок», тим більше алюмінієвих немає. Їх витіснили залізні офсетні. У принципі, це не так суттєво. Незручність полягає лише в тому, що сталева тарілка суттєво важча за алюмінієву, а через офсетну форму, вектор її діаграми спрямованості не настільки наочний як у прямофокусної. Супутникову тарілку можна придбати як у спеціалізованих фірмах, так і на радіоринку. Вісті з «тарілкою» слід купити і її підвіску, включаючи підвіску конвертора. Тобто слід купити супутникову антену, але без електроніки (конвертора та тюнера). Використовувати виготовлення мікрофона «тарілку» діаметром менше 900 мм немає сенсу.

2. Приймальний пристрій

Як корпус приймального пристрою можна використовувати будь-який циліндричний контейнер відповідного (D ≈ 150 мм) розміру. Наприклад, можна використовувати кухоль із нержавіючої сталі. Нині таких продають багато.
Усередині корпусу розміщується мікрофонний НЧ-підсилювач. Я не електронник, а тому використав готову схему підсилювача і набір деталей КІТ, що її реалізує. Як мікрофон використовував конденсаторний мікрофон діаметром близько 1 см. Питання узгодження характеристик мікрофона та НЧ підсилювача з'ясовував у продавців наборів КІТ.
Вихід підсилювача та підведення до нього живлення виведені на п'ятипіновий роз'єм, врізаний у корпус приймального пристрою (див. фото).

Кронштейн (див. рис.3) виточений із пластику (я виточував із текстоліту). Я не наводжу його конкретних розмірів. Достатньо задатися його зовнішнім діаметром (у мене 150 мм) та діаметром мікрофона (близько 10 мм). Інші розміри досить довільні. Їхнє співвідношення можна взяти, наприклад, з наведеного малюнка 4.

Вікна кронштейна (3 секторні вікна) я висвердлив, краю обробив напилком. Потім підібрав тонкостінну металеву трубку довжиною міліметрів 50...100, із зовнішнім діаметром, рівним діаметру мікрофона. Після просвердлив в кронштейні отвір діаметрів, що дорівнює зовнішньому діаметру цієї трубки. Край трубки ув'язнив так, що отримав з неї висікання. Потім підготував пластину з пінопласту товщиною 5...7 мм. Обертаючи висічку, вирізав з її допомогою з пінопластової пластини поршень. Поршень залишив у слухавці.

Після цих підготовчих робіт можна вклеювати мембрану. З цигаркового або іншого тонкого паперу вирізаємо коло, що дорівнює діаметру кронштейна. Вклеюємо його в кронштейн за допомогою водостійкого клею (гумовий клей, клей 88, «Момент» (каучуковий) та ін.) Після того, як клей висох змочуємо (наприклад ватним тампоном) вклеєну мембрану водою і даємо їй висохнути. Після висихання мембрана туго натягнеться. Після цього мембрану можна вклеїти пінопластовий поршень, який знаходиться в металевій трубці. Для цього торець поршня, що виступає з трубки, змащуємо водостійким клеєм. Але не "Моментом", він інтенсивно розчиняє пінопласт. Гумовий або 88-ой. Кладемо кронштейн на плоску поверхню мембраною вниз і центральний отвір вводимо трубку з поршнем. Не виймаючи трубки, виштовхуємо з неї поршень до зіткнення з мембраною. Потім, притискаючи поршень до мембрани, обережно виймаємо трубку з отвору кронштейна. Усі поршень вклеєний. Постає питання, навіщо всі ці складності. Для того, щоб поршень був встановлений в отворі кронштейна з мінімальним зазором і суворо коаксіально.

Після вклеювання поршня з іншого боку отвору закріплюємо мікрофон. Наприклад, підмотуємо на його бічну поверхню папір і щільно вставляємо мікрофон в отвір. З'єднання мікрофона з платою НЧ підсилювача бажано зробити роз'ємним. При перевірці та налаштуванні НЧ підсилювача мікрофон доведеться багаторазово відключати та підключати до плати підсилювача. Кронштейн із вклеєною мембраною та мікрофоном закріплюється в корпусі приймального пристрою за допомогою бічних гвинтів (саморізів). Після того як НЧ підсилювач налаштований, його плата закріплюється в корпусі приймального пристрою, наприклад, за допомогою термоклею. Після цього корпус приймального пристрою заповнюється волокнистим матеріалом (синтепон, бавовняна вата тощо волокнистим матеріалом) і закривається зібраним кронштейном. Щоб захистити паперову мембрану від пошкодження, її слід закрити не дуже товстою (8...10 мм) пластиною поролону (пінополіуритану). Поролон закрити тонкою поліетиленовою плівкою. Такий захист скільки будь істотно якість прийому не знижує, але захищає мембрану від дощу і шуму вітру.

3. Блок живлення

Зараз повно недорогих малогабаритних акумуляторних батарей, на основі яких можна зробити блок живлення пристрою. Крім свого прямого призначення, він використовується також для комутації. Тобто акумуляторна батарея розміщується у корпусі, який використовується для закріплення у ньому наступних елементів. Вимикач живлення, резистор керування рівнем сигналу з НЧ підсилювача, п'ятипіновий роз'єм для підключення приймального пристрою (на фото видно кабель, що з'єднує роз'єм приймального пристрою та блоку живлення). Крім цього роз'єм для підключення навушників, і, при необхідності, записуючого пристрою, що містить аналоговий вхід.

Після того, як всі блоки готові пристрій збирається в цілому. Приймальний пристрій закріплюється замість конвертора у фокусі супутникової тарілки. За допомогою штатної підвіски тарілка встановлюється у відповідній тринозі. Кабелем з'єднуємо блок живлення та приймальний пристрій. Під'єднуємо навушники. Все, високочутливий гостронаправлений мікрофон готовий до роботи. Залишилося тільки включити живлення та почати прослуховувати акустичний обрій.