Схема направленный микрофон. Микрофоны направленного действия

Сегодня мы продолжаем статьи о шпионскиx теxнологияx, а именно, мы с вами сегодня попытаемся собрать микрофон направленного действия - для прослушки соседей за стеной. Иногда жучек менее полезен для прослушки и есть места, где попросту невозможно закинуть радио передатчик по разным причинам. Или допустим очень нужно слушать разговор какого то человека, а доступа в его дом у вас нет... И тут на помощь идет микрофон, который специально сделан для такиx целей. Само устройство будет монтировано в силиконовом пистолете.

Питается направленный микрофон от низковольтного источника питания 3 - 6 вольт. Удобно использование литиевыx аккумуляторов от мобильного телефона с напряжением 3,7 вольт и с емкостью около 800 ма. Рабочий ток устройства составляет от 50 до 120 ма в зависимости от того, транзисторы какого типа мы используем. Вся конструкция направленного микрофона отлично помещается в указанном корпусе и имеет маленькие размеры. Принимает сигнал пьезоэлектрическая головка, затем сигнал усиливается предварительным усилителем, собранный на транзистораx ВТ1 и ВТ2, позже проxодя через фильтр, из сигнала отрезаются низкие частоты и обработанный сигнал поступает на окончательный усилительный каскад. Степень настолько высокая, что позволяет нам слышать даже шепот соседей. В устройстве применена обыкновенная пьезоэлектрическая головка. Схему направленного микрофона смотрим ниже:


В качестве наушника подойдет практически любой высокоомный динамик с сопротивлением не менее 25 ом, в данном случае применена небольшая головка с сопротивлением 32 ом. Все транзисторы можно заменить импортными - это уменьшит размер платы и может положительно повлиять на общее качество работы направленного микрофона. Возможно применение SMD компонентов. Вместо оконечного усилительного каскада можно также использовать усилитель например на микросхеме , собранный по мостовому варианту, но при использовании микросxем чувствительность может снизится вдвое, зато так проще. Можно общую плату конструкции направленного микрофона питать от двуx пальчиковыx батареек с напряжением 3 вольта, но применение аккумулятора удобно тем, что его можно заряжать и многократно использовать, а кроме того аккумулятор обеспечивает долговременную и надежную работу устройства.

Пьезоголовку-микрофон помещают в специально изготовленный зонтик для того чтобы сцентрировать звуковые волны в единой точке - этим в свою очередь предварительно увеличив спектр речевого потока. Главное не перепутать полярность головки подключая центральную часть головки к плюсу по сxеме.

Аккумулятор лучше изолировать от общего корпуса во избежание звукового фона, а также нужно чтобы наушник наxодился от устройства на определенной дистанции которая ровна 1-му метру. Если пьезоэлектрическую головку заменить на электретный микрофон, то устройство превратиться в направленный микрофон, он способен улавливать речь человека на дистанции порядка 15 метров. Правда в таком случае вы не сможете услышать разговоры за стеной.

Для повышения дальности перехвата интересующих речевых сигналов в различной обстановке используются направленные микрофоны.

При прослушивании источника речи существенное значение имеет окружающий шумовой фон, различный для городских и загородных, дневных и ночных условий.

Направленный микрофон обладает диаграммой направленности, обеспечивающей повышенную чувствительность в определенном направлении (десятки градусов) значительно выше, чем в остальных направлениях.

Такая направленность позволяет существенно ослабить сигналы и помехи приходящие с других направлений и, соответственно, выделить сигнал, интересующий абонента с направления главного лепестка диаграммы направленности и чем этот лепесток уже, тем качественнее можно это сделать.

В настоящее время в качестве направленных микрофонов используются четыре основных конструкции:

Микрофон с интерференционным элементом,

Микрофон с акустическим отражательным зеркалом,

Микрофонная решетка,

Суперкардиоидные (гиперкардиоидные) микрофоны,

Градиентные микрофоны.

Основными частями каждого направленного микрофона являются:

Интерференционный элемент или параболический рефлектор;

Акустоэлектрический преобразователь (микрофон);

Микрофонный усилитель, объединенные в один конструктивный узел.

Микрофон с интерференционным элементом выполняется в виде трубчатого или щелевого типа.

В первом случае направленность формируется при помощи системы трубок разной длины, направленных в одну и ту же сторону. Наружные концы трубок открыты, внутренние сходятся у общего датчика давления. Принятые с главного направления сигналы суммируются, с других направлений - вычитаются (рис.6.11).

Диаграммы направленности для различных отношений длины звуковой волны к длине трубки приведены на рис.6.12.


Рис. 6.12. Диаграммы направленности антенны бегущей волны для волн разной длины.

Кроме того в виде отдельного блока выполняются обычно усилитель с подключенными к нему телефонами и магнитофоном. Направленный микрофон с интерференционным элементом представляет конструкцию из трубчатой фазированной приемной акустической антенны нагруженной на высокочувствительный микрофон или решетку микрофонов, включенных последовательно.

Интерференционная система собирается из определенного количества трубок с длинами от нескольких сантиметров до метра и более (размеры трубок для различных участков диапазонов звуковых частот приведены в таблице 6.7).

Эти трубки собираются в пучок - длинные по середине, короткие - по наружной поверхности пучка.

С одной стороны (там, где располагается микрофон) концы трубок образуют плоский срез входящий в предкапсюльный объем (рис.6.11а,б).

В качестве электроакустического преобразователя используют приемник давления - микрофонный капсюль электродинамического, электромагнитного или конденсаторного типа.

Диаграмма направленности интерференционного элемента определяется совпадением или разностью фаз звуковых колебаний, поступающих из трубок в предкапсюльное пространство.

Вариант размещения избирательной системы, составленной из 7 направленных трубок, приведен на рис. 6.116.

Микрофон располагается в фокусе параболического улавливателя. Дальнейшее усиление сигнала происходит за счет использования высокочувствительного микрофонного усилителя.

Этот направленный микрофон перекрывает диапазон частот от 300 Гц до 3300 Гц, т.е. основной информационный диапазон речевого сигнала.

Если необходимо получить более качественное восприятие речи, то необходимо расширить диапазон принимаемых частот. Это можно сделать путем увеличения количества резонансных трубок, например, до 37 штук. В табл. 6.7 приведены расчетные данные для использования в избирательной системе от 1 до 37 трубок.

Таблица 6.7

1 2 3 4 5 6 7
Ь, мм 550 400 300 200 150 100 50
Р, Гц 300 412 550 825 ^ 1І00 1650 3300

Приведенная в табл. 6.7 резонансная система перекрывает диапазон частот от 180 Гц до 8200 Гц. Вариант размещения резонансных трубок приведен на рис.6.Ив, где трубки располагаются "улиткой".

Применительно к максимальному набору трубок (п = 37) для частоты 1000 Гц (сі=2,5 см) индекс направленности у интерференционной системы получается равным 8 дб.

Акустическая антенная система щелевого микрофона состоит из полой трубки с системой приемных отверстий, расположенных на поверхности трубки (рис.б.ІЗа).


Рис.6.13а. Схема щелевого микрофона.

В одном из концов трубки устанавливают микрофон, который преобразует звуковые сигналы, пришедшие от приемных отверстий в трубке в суммарный электрический сигнал.

Следует отметить, что габаритные размеры щелевых микрофонов до

Рис. 6.136. Конструкция остронаправленного микрофона "Вереск".

статочно компактны - например длина антенного элемента лежит в пределах 40-60 см.

Примерами таких микрофонов являются устройства типа "Вереск", "Туннель", "Флейта" и т.п. Комплекс специальных остронаправленных микрофонов "Вереск" предназначен для работы с устройствами магнитной записи при приеме звуковых сигналов от удаленных источников. В его состав входят: остронаправленный микрофон, электронный усилитель и наушники.

Прибор обеспечивает номинальный диапазон частот 300 - 5000 Гц, при чувствительности 40 мВ/Па.

Уровень эквивалентного звукового давления, обусловленного собственными шумами, не более 20 дБ.

Коэффициент усиления не менее 60 дБ.

Длина остронаправленного микрофона 460 или 660 мм. Состав комплекта показан на рис.6.136. Существенное значение для работы вне помещения имеют ветрозащитные чехлы интерференционных элементов.

На рис.6.14 показан образец направленного микрофона, предназначенного для работы в полевых условиях.

В (Л.1) отмечается, что с помощью направленных щелевых микрофонов, типа "Туннель"или "Флейта", можно прослушать и записать на магнитофон речевые сигналы на удалении 15-20 метров в городских условиях. При этом ограничивающим дальность фактором является не направленность акустической системы, а собственные шумы элек-третной микрофонной головки.

Направленный микрофон с зеркалом состоит из отражающей акустическую волну поверхности и чувствительного малошумяще-го микрофона, расположенного в фокусе отражающей поверхности (параболоиде) (рис.

6.15 и 6.16), усилителя, телефонов для прослушивания и диктофона для записи акустических сигналов.

Принцип получения диаграммы направленности микрофона с параболическим зеркалом приведен на рис.6.15.Геометрия зеркала обеспечивает фокусирование на микрофоне звуковых лучей,находящихся в определенном угле 0.

Фокусировка отраженного звука в область фокуса где расположен микрофон происходит при длинах звуковых волн, меньших поперечного размера отражающей поверхности. Для выполнения этого условия приходится использовать зеркала с диаметром отражающей поверхности равном 0,3 - 0,6 метра (рис.6.16.).



Рис. 6.16. Конструкции направленных микрофонов с параболическим зеркалом.

На практике используются также микрофоны с двойными отражающими зеркалами (рис.6.166).

В качестве микрофонной решетки используют группу датчиков давления, расположенных (как правило) в одной плоскости.

Сигналы с датчиков в простейшем случае суммируются,но существуют и более сложные способы электронной обработки сигналов.

На рис.6 Л 7.приведено семейство диаграмм направленности прямоугольной суммирующей решетки для различных отношений длины звуковой волны к длине стороны решетки.

Как видно из приведенных кривых на рис.6.17, микрофонные решетки обладают большей направленностью, чем направленные микрофоны с интерференционным элементом.

Диаграмма направленности является одной из важнейших характеристик направленного микрофона. Она позволяет оценивать эффективность применения микрофона в различных акустических условиях.

В условиях низкочастотного городского фона, относительно равномерно приходящего на микрофон со всех сторон, направленность микрофона позволяет снизить уровень фона во столько раз, во сколько площадь под диаграммой направленности микрофона при данной длине волн меньше всей площади графика. Из рис. 6.17 видно, что в условиях городского звукового фона, длина антенны бегущей волны и длины сторон микрофонной решетки должны быть не менее 0,3 - 0,5 метра.

Испытания экспериментальной микрофонной решетки показали на возможность прослушивания и записи речи в условиях города с расстояния до 50 метров при размерах решетки 450x350 мм.

В настоящее время разработаны конструкции направленных микрофонов с возможностью передачи перехваченной информации по радиоканалу. Примером такой системы является РМК112 "Кейс".

Направленный микрофон с акустической решеткой, закамуфлированной в верхней крышке кейса, обеспечивает контроль акустической информации на удалении 40 м от объекта с возможностью одновременной записи на диктофон и передачей по радиоканалу с кварцевой стабилизацией частоты. Максимум диаграммы направленности (рис.6,18.) расположен перпендикулярно плоскости верхней крышки кейса.


Рис.6.17 Диаграммы направленности микрофонной решетки для волн разной длины.

Рис. 6.18. Конструкция (а) и диаграмма направленности (б) микрофона РМК112.

Подобный микрофон имеет следующие основные характеристики:

ширина диаграммы направленности микрофона:

в диапазоне частот - 35 град.; на центральной частоте (2 кГц) - 20 град.; коэффициент усиления акустической решетки + 10 дБ;

полоса пропускания звуковых частот 600 -4000 Гц;

дальность действия микрофона - до 40 м;

рабочая частота передатчика для передачи информации 416,5 - 423,5 МГц; рабочая мощность передатчика 10 мВт; вид модуляции \\ТМ; дальность передачи 200 м: напряжение питания: внутреннее - аккум. 3,6 В; внешнее - 6 В;

время непрерывной работы - 20 час.; габариты кейса - 100x350x420 мм.

Для записи информации кейс комплектуется диктофоном "Болу 727" или магнитофоном "ТР-6".

Управление записью магнитофона и коммутацией питания блока радиоканала осуществляется скрыто установленными переключателями, расположенными в замке на передней панели кейса.

Используя сочетание микрофонов с различной направленностью можно получить комбинированный микрофон с направленной диаграммой. Так, например, сочетание датчика градиента давления, который обладает диаграммой направленности в виде восьмерки, с датчиком давления позволяет получить комбинированный датчик с диаграммой направленности в виде кардиоиды. Сочетание согласованной пары кардиоидных микрофонов позволяет создать так называеммый суперкард иоидный микрофон. Возможные характеристики подобных микрофонов приведены на рис. 6.19.

На практике используется также сочетание кардио-идного микрофона с интерференцион-


Рис.6.19. Диаграммы направленности кардиоидного и суперкардиоидного микрофонов.

[ - кардиоидный микрофон; II - суперкардиоидный микрофон.

ным элементом, что позволяет создать микрофон обеспечивающий перехват речевых сигналов в условиях города на расстояниях 12-15 метров (например БЕЙХНЕ1МКН815Т ФРГ).

Если нужно мощное средство скрытого прослушивания на расстоянии в лесу, для наблюдения за птицами и природой, то направленный микрофон станет отличным решением. Это профессиональное устройство для направленного захвата звука, позволяющее записать щебетание птиц, сопение бобра, пыхтение йожиков и варчание белочек - на расстоянии с фильтрацией от шумов.


Сортировать по : цене названию рейтингу Вид:

Микрофон направленного действия с биноклем "Супер Ухо - 100" идеально подходит для наблюдения за жизнью лесных птиц и дикой природы. Мощная система регистрации звука усиливает звук до 70 децибел.

  • Бинокль с 8-кратным увеличением
  • Усиление звука до 70 децибел

Микрофон направленного действия «Супер Ухо SD-REC» предназначен для прослушивания и записи удаленных звуков, расположенных в зоне прямой видимости. Параболическая антенна для концентрации звуков имеет усиление до 70 дБ - это означает, что Вы сможете услышать негромкие звуки на расстоянии до 50-100 метров.

  • Функция записи звуков на SD карту памяти
  • Оптическая система с 8-кратным увеличением
  • Усиление звука на расстоянии 50-100 метров
  • Автономная работа до 60 часов

Дистанционный микрофон-наушник напоминает пистолет с локатором и подсоединенными к нему наушниками. На противоположном конце от ручки укреплен высокочувствительный микрофон, способный усиливать звуковые колебания, находящиеся на некотором расстоянии. В зависимости от модели и ее мощности расстояние до объекта варьируется начиная от 30 метров и до 100 метров и больше. На больших дистанциях звук ослабляется, поэтому направленные микрофоны обладают высокой пороговой чувствительностью. Но в качестве негативного фактора в полученные данные примешивается акустический шум, способный существенно снижать уровень необходимого звука. Большинство моделей направленных микрофонов на значительном расстоянии позволяют с помощью регулирования частоты звука выделять необходимый сигнал, при этом отметая ненужный шум.

Устройство оборудовано объективом с оптическим увеличением, позволяющим детально рассмотреть происходящее. Микрофон «Супер ухо» продуман до мелочей, поэтому окуляр оснащается мягкой пластиной, обеспечивающей комфортное соприкосновение с кожей лица. Цена в Москве на эти аппараты зависит от их возможностей и количества выполняемых функций.

Различают несколько видов направленных микрофонов:

  1. Параболические. Работают по принципу суммирования сигнала, отраженного от изогнутой тарелки, изготовленной из специального материала. Акустический сигнал подается на микрофон, усиливается и поступает на наушники. Хороший аппарат, обеспечивающий устойчивую работу.
  2. Плоские акустические решетки предполагают получение сигнала с нескольких точек, расположенных на определенной плоскости. Впоследствии данные суммируются, усиливаются и поступают на выход.
  3. Трубчатые отличаются от первых двух тем, что прием сигнала осуществляется через щели в трубе, впоследствии соединяясь в один поток. В зависимости от длины трубки на выходе получается сигнал различного качества.
  4. Градиентные заслужили не очень хорошие отзывы, так как получение звука происходит путем вычитания сигнала, поступающего на 2 микрофона.


Характеристики направленного микрофона

Выбирая дистанционный микрофон для просушки птиц, нужно обращать внимание на некоторые параметры, чтобы наилучшим образом решить стоящую задачу.

Имеет значение также:
. в каких условиях требуется прослушка;
. какое расстояние от пользователя до объекта захвата;
. есть ли необходимость записи;
. уровень шума на объекте.

Отличным универсальным вариантом станет микрофон направленного действия Супер ухо. Это выбор настоящих профессионалов, что подтверждают отзывы экспертов. Купить его можно в любом городе, включая Москву.

Итак, микрофон направленного действия Супер ухо 100 имеет следующие параметры:

. Усиление звуков на расстоянии до 100 метров. На таком расстоянии, активный направленный микрофон улавливает даже тихие звуки.

. Возможность записи звука на съёмную карту памяти SD. Микрофон Супер ухо 100 имеет в базовой комплектации mini SD карту объемом 2 ГБ. Этого хватит для записи большого количества аудиоматериалов.

. Встроенная оптическая система. В микрофон направленного действия Супер ухо сто встроен оптический монокуляр. С его помощью можно восьмикратно приблизить объект, для скрытого наблюдения, помимо прослушки.

. Возможность автономной работы до 60 часов. Этот параболический микрофон работает от батарейки типа «Крона». Таким образом, возможна активная прослушка более двух суток, без необходимости смены батареи.

. Накладные наушники. Они мягкие и удобные. Ими комфортно пользоваться длительное время.

. Возможность прослушивания записей. Дистанционный микрофон имеет функциональные кнопки на корпусе. С их помощью переключаются записи.

. Доступная цена. При своей профессиональной направленности и мощных характеристиках, направленный параболический микрофон Супер ухо сто купить несложно. Он имеет невысокую стоимость в сравнении с зарубежным профессиональным оборудованием подобного типа с аналогичными характеристиками.

. Универсальность применения. Дистанционный микрофон наушник с возможностью проигрывания записей, подойдет для многих целей;
- наблюдение за животными в естественной природной среде;
- помощь людям с проблемами слуха;
- сканирование помещения

. Простота в эксплуатации. Пользоваться параболическим микрофоном сможет каждый, без какой-либо подготовки и сложной настройки.

Направленный микрофон купить может абсолютно любой человек, он обеспечит хорошую слышимость и видимость удаленного объекта.

Направленный микрофон представляет собой миниатюрное устройство, позволяющее улавливать и усиливать звуки на различном расстоянии. В зависимости от модели микрофон направленного действия способен улавливать даже незначительные звуки на значительном удалении. Дальность действия разных устройств может составлять от 20 до 100 метров. Сфера применения подобных аппаратов весьма широка: от записи деловых разговоров, до прослушивания пения птиц и т.д. Купить микрофон направленного действия также можно для записи учебных лекций и выступлений. Сделать это на выгодных условиях можно в нашем интернет-магазине.

Заказать направленный микрофон в Москве

Чтобы купить микрофон направленного действия, ознакомьтесь с моделями, представленными в нашем каталоге. В продаже продукция известных мировых производителей, отвечающая высоким стандартам качества. У нас можно купить миниатюрный микрофон для незаметного использования, а также микрофоны высокой чувствительности, улавливающие самые незначительные шумы на значительном расстоянии. Также у нас представлены модели с функцией записи звука на карту памяти для дальнейшего использования.

Приобретая комплект из микрофона, наушников и карты памяти, вы получаете готовое решение для ведения наблюдения. В режиме реального времени вы сможете прослушивать разговоры, записывать и использовать в дальнейшем аудиофайлы.

Оформить заказ можно прямо на сайте. Вы также можете воспользоваться профессиональной консультацией менеджера магазина. Специалист подробно расскажет об особенностях каждой модели и поможет определиться с выбором. Действует доставка заказов в Москве и по всей России.

Люди в силу своей любознательности всегда стремились услышать больше и дальше. Для этого использовались разные технические устройства от акустического локатора до направленного микрофона.

Кто-то делал это из любопытства, кто-то для получения преимуществ в военном деле, кто-то для расширения области известного мира. На стыке интересов военных (ресурс — деньги) и ученых (ресурс — знания) всегда появлялись изобретения. Средства, которые для этого применялись всегда соответствовали высшему уровню технологии.

Такие смешные «уши-чебурашки» в начале 19 века не были такими наивными игрушками, как нам теперь кажется. Они реально действовали.

Их разнообразие и многонациональность, говорят о соревновании передовых держав в этом направлении.

Все началось с приложенной к уху ладони, со слухового рожка , который старички прикладывали к уху, потом была акушерская трубка, стакан, приложенный к стене, стетоскоп.

Как раз на попытках расширить и удлинить ушную раковину основывался принцип действия слуховых рожков для глухих.

В 1880 году некто профессор Майер придумал большие уши, не занимающие рук. Они опирались на плечи носителя

Топофон профессора Майера, 1880 г.

Эти уши направленного действия и позволяли приблизительно определить местоположение источника шума, его локацию. Ну, просто потому, что стоит отвернуться от него - и уже ничего не слышно. Или, по простому, бинауральность.

И, само собой, едва только в небе зажужжала авиация, раструбы для ушей немедленно были поставлены на военную службу. Теперь они назывались акустическими локаторами и требовались как раз для своевременного обнаружения вражеской авиации и определения направления - откуда её ждать.

Один из первых экспериментов на эту тему - некто Рев М. Дж. Бекон и помогающие ему добровольцы пытаются слушать, как летит воздушный шар, Великобритания, 1898 год: Эксперимент Рева М. Дж. Бекона


Чешский (?) четырёхтрубный локатор 1920-х обслуживался двумя человеками:

Ещё один боевой чебурашка:


Японский император Хирохито инспектирует подразделение боевых слуховых
труб, 1930-е Французский локатор 1930-х состоял из четырёх гексагональных
блоков, каждый из которых содержал 36
гексагональных рожков. Обслуживали устройство три
оператора
Королевские инженеры испытывают акустический локатор, Великобритания,
1938г.


А вот и наши - акустический локатор противовоздушной обороны в блокадном Ленинграде. Акустический локатор в Ленинграде. Великая Отечественная война


Но по величине ушей всех, конечно, обскакали британцы. Они в 1920-1930-е
годы понастроили у себя вот таких штук


Это звуковые зеркала. Огромные параболические рефлекторы. До сих пор, кстати, стоят. Они были нужны для дальнего обнаружения вражеских кораблей. Там внутри комнатка, в ней сидел человек и слушал море.

СОВРЕМЕННОСТЬ

Можно сколько угодно потешаться над военной техникой прошлого тысячелетия, но…

Параболические направленные микрофоны

Параболические направленные микрофоны, которые по современным оценкам позволяют в 5 раз усилить звук в нужном направлении.

Микрофон направленного действия с моноклем. Идеально подходит для прослушивания удалённого разговора. Мощная система регистрации звука усиливает звук до 70 децибел и позволяет слышать даже самое слабое пение птиц, или негромкий разговор, или шумы на расстоянии до 100 м. Для увеличения направленности и кучности сбора звуков в микрофоне направленного действия используется пластиковая параболическая тарелка. с встроенным диктофоном (цена 1500 руб.)

…до зубов вооружен направленным микрофоном

Направленный микрофон органного типа (Резонансный микрофон)

Резонансный микрофон основан на использовании явления резонанса в металлических трубках разной длины. Например, в одной из модификаций такого микрофона используется набор из 7 трубок длиной от 5 до 55 см.
С помощью такого микрофона можно прослушать разговор на расстоянии до 1 км, реализовав принцип «никого рядом нет, но Вас хорошо слышно».


Простой направленный микрофон представляет собой набор из семи алюминиевых резонансных трубок диаметром 10 мм.

Длина трубки определяет резонансную частоту звукового сигнала, а формула для расчета длины трубок имеет вид:

L= 330/2F,
где L — длина трубки в метрах, F — резонансная частота в герцах.

При желании в сети вы без труда найдете схему устройства, в котором используется

Звуковые волны, приходящие к приемнику по осевому направлению, приходят к микрофону в одинаковой фазе, а с боковых направлений (по причине отличной скорости распространения звуковых волн в металле, а также разной длины трубок) — оказываются сдвинутыми по фазе. Следует отметить, что микрофонный усилитель усиливает звуки, приходящие со всех сторон, и если отношение сигнал/шум будет недостаточным, то необходимо применять специальные направленные микрофоны.


Схема «боевого» резонансного микрофона

Трубчатые микрофоны, или микрофоны «бегущей» волны, представляют собой вариант направленного резонансного микрофона Принцип их действия поясняется на рисунке

Плоские фазированные решетки реализуют идею одновременного приема звукового поля в дискретных точках некоторой плоскости, перпендикулярной к направлению на источник звука.

В точках (А1, А2, А3…) размещаются либо микрофоны, выходные сигналы которых суммируются электрически, либо, и чаще всего, открытые торцы звуководов, например трубки достаточно малого диаметра, которые обеспечивают синфазное сложение звуковых пален от источника в некотором акустическом сумматоре.

К выходу сумматора подсоединен микрофон. Если звук приходит с осевого направления, то все сигналы, распространяющиеся по звука- водам, будут в фазе, и сложение в акустическом сумматоре даст максимальный результат. Если направление на источник звука не осевое, а под некоторым углом к оси, то сигналы от разных точек приемной плоскости будут разными по фазе и результат их сложения будет меньшим. Чем больше угол прихода звука, тем сильнее его ослабление. Обычно число приемных точек Аi в таких решетках составляет несколько десятков. Конструктивно плоские фазированные решетки встраиваются либо в переднюю стенку атташе-кейса с последующим камуфляжем, либо в майку-жилет, которая надевается под пиджак или рубашку. Необходимые электронные блоки (усилитель, элементы питания, магнитофон) располагаются соответственно либо в кейсе, либо под одеждой.

Микрофонная решётка (микрофонный массив)

Микрофонная решётка (микрофонный массив) - один из видов направленных микрофонов. Состоит из множества микрофонов, находящихся в одной плоскости. Диаграмма направленности создаётся при помощи изменения фаз волн.

Плоский микрофон фирмы G.R.A.S. ФАР (фазированная антенная решетка)

Применения:

  • Системы, уменьшающие шум при записи голоса (применяется в телефонах, системах распознавания речи, в слуховых аппаратах)
  • Создание (запись) объемного звука (Surround)
  • Определение местоположения объектов по звуку, например, в военных целях - для определения точки нахождения снайпера или артиллерийской установки, производящих выстрел; определение местоположения и маршрута самолетов.
  • Высококачественная (Hi-Fi) запись звука

Исследовательские микрофонные массивы могут достигать больших размеров, так, в Massachusetts Institute of Technology исследовался массив из 1020 микрофонов. В одном из экспериментов данная решетка позволила выделить речь любого из 5 человек, которые одновременно зачитывали разные тексты.

ОС семейства Windows начиная с Vista, имеют поддержку встроенных и создаваемых пользователем микрофонных решеток.

—————————————-

…И, поверьте, точка еще не поставлена.
Говоря о будущем данной отрасли можно выделить по крайней мере три направления возможного совершенствования направленных микрофонов.
— С одной стороны, следует ожидать (по аналогии с адаптивной временной фильтрацией) появления приборов, способных к адаптивной пространственно-временной фильтрации акустических помех. Объективной основой таких приборов являются достижения в области цифровой многоканальной обработки данных.
— Вторая возможность совершенствования направленных микрофонов связана с прогрессом с области высокочувствительных акустических сенсоров, что принципиально позволяет создавать микрофоны с пороговой чувствительностью минус 10 – минус 15 дБ и предельной дальностью контроля при отсутствии внешнего шума.
— И, наконец, нельзя исключить появления принципиально новых направленных микрофонов, использующих нелинейные и параметрические эффекты для реализации органолептических скрытных антенн большого размера и способных обеспечивать к.н.д. 20-25 дБ и более.

PS Любая антенна может использоваться как для приема сигнала, так и для его излучения. Так любое из описанных выше устройств может превратиться из мирных средства пассивного подслушивания в .

Статьи по теме: