|
Конструирование чувствительных усилителей для прослушивания речи имеет свои особенности: 1. Наибольшее влияние на качество воспроизведения звуков и разборчивость речи оказывает амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) усилителя и уровень шумов. Если не принимать специальных мер по коррекции, то наиболее информативный участок звукового диапазона 1-3 кГц может, практически не прослушивается. Это связанно во первых с типом применяемого микрофона, его АЧХ, во вторых с особенностями аудиограммы человеческого уха. 2. Усилитель прослушивания должен иметь достаточное акустическое усиление, по крайней мере, не ниже 80-90 дБ. 3. При использовании встроенных источников питания, необходима максимальная экономичность. Современная микроэлементная база позволяет создавать качественные усилители на базе специализированных микросхем серии К 548, К 538, а также операционных усилителей КР 140УД12,20. Однако, схемы на дискретных элементах – транзисторах имеет свои преимущества. Они позволяют достичь большей стабильности при более высоком коэффициенте усиления и при настройки добиться качественной работы каждого отдельного каскада. Внутренние шумы усилителя прослушивания могут быть снижены с применением во входных каскадах малошумящих транзисторов. Коэффициент шума первого каскада может оказать воздействие на получение информации. На рисунке 9 приведена принципиальная схема усилителя прослушивания с коррекцией.
Прослушивающее устройство содержит двухкаскадный усилитель на транзисторах VT1, VT2, устройство коррекции на транзисторах VT3, и окончательный усилитель на транзисторах VT4 - VT6, собранный на двухтактной без трансформаторной схеме. Акустическое усиление 85 дБ. Максимальный выходной уровень - 124 дБ. Начальный ток потребления (без сигнала) не более 1,8 мА. Усилитель прослушивания собран из доступных деталей, питается от двух батарей 1,5 В. Обеспечивает наибольшее усиление на частоте 1 - 3 кГц. Необходимо помнить, что если человеческое ухо воспринимает окружающие шумы избирательно по направлению, то микрофонный усилитель усиливает звуки исходящие со всех сторон; в результате на входе слухового прохода соотношение сигнал / шум бывает недостаточным. В этих случаях необходимо применять пространственные направляющие системы (направленные микрофоны). При прослушивании человеческой речи за стенами, панелями, перегородками достаточно поместить микрофон в основание (в центр) параболического рефлектора. ДИСТАНЦИОННЫЙ НАПРАВЛЕННЫЙ МИКРОФОН Использование явления резонанса звуковых волн в направленных системах, приводит к увеличению звуковой энергии поступающей в микрофон. Простой направленный микрофон представляет собой набор из 37 алюминиевых трубок диаметром 10мм. Длина трубок определяет её резонансную частоту. На рисунке 10 показан вариант размещения направляющих систем. Длине 20 мм соответствует частота 8200 Гц, а длине 920 мм частота 180 Гц. Формула для расчёта длинны трубок:
Таблица 1
|
где F - (Гц) Микрофон располагается в параболическом улавливателе, фокусом которого является направляющая система см. Рис. 10. Для дальнейшего усиления используется высокочувствительный низко шумный микрофонный усилитель. Для прослушивания разговора можно ограничится набором из первых 7 трубок, так как частотный диапазон человеческой речи лежит в пределах 180 - 3400 Гц. В таблице 1 приведены расчёты и данные по длинам трубок для 37 выбранных частот. Микрофонный усилитель желательно собрать по схеме на рисунке 9.