4
i - сила тока, протекающего через электрические контакты микрофона;
z11 = Ze - электрический импеданс микрофона при заторможенной мембране;
z22 = Za - акустический импеданс микрофона при ненагруженных электрических контактах;
z12 = z21 = МрZa - передаточный импеданс в обратном и прямом направлениях; Мр - чувствительность микрофона по давлению.
Уравнения (1) можно переписать в виде
Zei + MpZaq = U; (1a)
MpZai + Zaq = p,
которые и являются уравнениями взаимности для микрофона.
Предполагают, что микрофоны (1) и (2), имеющие чувствительности по давлению Мр,1 и Мр,2, акустически соединены с помощью камеры связи. Из уравнений (1а) видно, что ток i, протекающий через электрические контакты микрофона (1), вызовет объемную скорость при коротком замыкании (p = 0 на мембране) Мр,1i1 и создаст звуковое давление p2 = Zа,12Мр,1i1 на акустическом входе микрофона (2), где Zа,12 является акустическим передаточным импедансом системы.
Напряжение холостого хода на микрофоне (2) при этом будет
U2 = Мр,2p2 = Мр,1Мр,2Zа,12i1.
Следовательно, произведение чувствительностей по давлению будет
Мр,1Мр,2 = (1/Zа,12)(U2/i1). (2)
5.3 Метод замещения напряжения
Метод замещения напряжения применяют для определения напряжения холостого хода электрически нагруженного микрофона.
Предполагают, что к микрофону с определенным напряжением холостого хода и внутренним импедансом подключен импеданс нагрузки. Для измерения напряжения холостого хода к микрофону последовательно подключают малый (по сравнению с импедансом нагрузки) импеданс, через который подают с генератора калибровочное напряжение известного значения.
Предполагают, что звуковое давление и калибровочное напряжение той же частоты подают попеременно. Калибровочное напряжение регулируют до тех пор, пока оно не даст такое же падение напряжения на импедансе нагрузки, что и при воздействии звукового давления на микрофон. В этом случае напряжение холостого хода будет равно по значению калибровочному напряжению.
5.4 Определение акустического передаточного импеданса
Акустический передаточный импеданс Zа,12 = p2/(Мр,1i1) можно определить из эквивалентной схемы рисунка 1, где Zа,1 и Zа,2 - акустические импедансы микрофонов (1) и (2) соответственно.
1 - камера связи
Рисунок 1 - Эквивалентная схема для определения акустического передаточного импеданса Zа,12