АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ТИПА ДЛЯ РАБОТЫ В СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ ВЫСОКООМНЫХ ВОЛНОВОДОВ

Предлагаемая полезная модель относится к области акустических преобразователей электромагнитного типа и может быть использована в системах приема акустической информации.
Целевым назначением предлагаемой полезной модели является ее использование в качестве датчика звуковых колебаний в системах приема акустической информации на основе высокоомных волноводов (волноводов с высоким акустическим сопротивлением).
Известен электромагнитный акустический преобразователь «ДЭМШ-1А» РЛ3.842.032 ТУ (Сапожков М.А. «Электроакустика. Учебник для вузов». - М.: «Связь», 1978, стр.110-112) производства тульского завода «Октава» (www.Oktava-Mics.net).
Данный преобразователь имеет дифференциальную магнитную систему с внутренними магнитами и совмещенной подвижной системой. Чувствительный элемент преобразователя (диафрагма) одновременно выполняет роль приемника звука и элемента магнитной системы. Диафрагма расположена между двумя полюсными наконечниками, при этом наконечники, обойма, ярмо, магниты образуют две замкнутые магнитные цепи. Принцип действия преобразователя электромагнитного типа основан на возникновении электродвижущей силы в катушке при изменении магнитного потока, протекающего через ее сердечник. Изменение магнитного потока возникает вследствие изменения воздушного зазора в магнитной цепи между диафрагмой, изготовленной из магнитного материала, и полюсным наконечником. Этот зазор изменяется при колебаниях диафрагмы под воздействием на нее звукового давления и изменяет магнитный поток, создаваемый магнитами.
Недостатком преобразователя «ДЭМШ-1А» является недостаточно высокая величина входного акустического сопротивления, что не позволяет использовать его для качественной передачи акустических сигналов в системах на основе высокоомных волноводов.
Целью предлагаемого технического решения являлось создание электромагнитного акустического преобразователя, предназначенного для работы в системах передачи акустической информации на основе высокоомных волноводов.
Технический результат от использования предлагаемой полезной модели заключается в реализации электромагнитного преобразователя, обладающего высоким входным акустическим сопротивлением и обеспечивающего высокие электроакустические характеристики при совместной работе с высокоомными волноводами за счет:
- уменьшения диаметра диафрагмы до 5,6 мм;
- уменьшения наддиафрагменного объема до 10 мм;
- введения в конструкцию преобразователя патрубка и трубки внутренним диаметром 1,4 мм, образующих канал для передачи звуковых волн к диафрагме.
Конструкция акустического преобразователя изображена на фиг.1. Основу изделия составляет электромагнитный капсюль дифференциального типа с внутренними магнитами (1) и диафрагмой (2), выполняющей одновременно роль приемника звукового давления и элемента магнитной системы. Диафрагма диаметром 5,6 мм, толщиной 0,02 мм выполнена из материала с высокой магнитной проницаемостью и снабжена кольцевым гофром.
Капсюль изделия представляет собой симметричную конструкцию относительно мембраны, закрепленной между двумя обоймами (3). В обоймах размещены магнитные узлы. Каждый магнитный узел содержит магнит (1), ярмо (4) с подстроечником (5), полюсный наконечник (6), катушку (7) и контактную плату (8).
В отверстие полюсного наконечника переднего магнитного узла вклеена трубка (9) внутренним диаметром 1,4 мм. Требуемая величина наддиафрагменного объема достигается опрессовкой магнитного узла герметиком (10) КЭН-3с.
Плата заднего магнитного узла снабжена контактными штырьками (11), к которым подпаяны провода выходного кабеля (12). Передний и задний магнитные узлы помещены в корпус капсюля (13), являющийся магнитным экраном, и электрически изолированы от него втулками (14, 15). Крышка капсюля (16), зафиксированная компаундом ЭЗК-6, поджимает оба магнитных узла к передней стенке корпуса (13). Задняя крышка (17) с подпаянным выходным проводом соединена с корпусом капсюля лазерной сваркой. Корпус капсюля (13) со стороны акустического входа через уплотнительную резиновую втулку (18) при помощи лазерной сварки соединен с патрубком (19) внутренним диаметром 1,4 мм. Суммарная длина канала, образованного трубкой (9) и патрубком (19), составляет 12 мм. Задняя крышка (17) снабжена хвостиком с резьбой М5.
Для предотвращения попадания во внутрь изделия посторонних частиц его входное акустическое отверстие перекрыто сеткой (20).
Детали преобразователя изготавливаются из следующих материалов: магнит (1) - сплав ЮНДКТ5БА ГОСТ 17809-72; диафрагма (2), обойма (3) - пермаллой 79НМ ГОСТ 10160-75; ярмо (4), подстроечник (5), полюсный наконечник (6), корпус капсюля (13), крышка капсюля (16), задняя крышка (17) - пермаллой 50Н ГОСТ 10160-75; плата (8) - стеклотекстолит СТАП-1-5-0,5 ТУ 87.И.79.0102.001; трубка (9) - нержавеющая сталь 12×18Н10Т-В ГОСТ 14162-79; выходной кабель (12) - МСЭО 16-33-2×0,08; изолирующие втулки (14, 15) - полиамид ПА 610-Л-СВ 30 ОСТ 6-05-408-85; уплотнительная втулка (18) - смесь резиновая колондрованная ТУ 381051082-76; патрубок (19), сетка (20) - 12×18Н9-б-Т ГОСТ 5949-75.
Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое устройство может быть использовано в качестве датчика звуковых колебаний в системах приема акустической информации на основе высокоомных волноводов. Предлагаемый акустический преобразователь при работе с волноводом диаметром 1,5 мм и длиной 300 мм обеспечивает в полосе частот 200-8000 Гц следующие электроакустические характеристики:
- характеристическая чувствительность не менее 210 мкВ/Па;
- значение уровня эквивалентного звукового давления, обусловленного собственными шумами преобразователя, не более 27 дБ.