1. Kondenzátormikrofon (esszé)

1. Kondenzátormikrofon

A kondenzátormikrofon egy elektroakusztikus

jelátalakító, amely a hangot megfelelő

elektromos jellé alakítja. A kondenzátor-

mikrofon lényegében egy néhány mikron

vastag, elektromosan vezető membránból és

egy szorosan a membrán mögé helyezett, attól

elektromosan – levegővel – elszigetelt fémle-

mezből (ellenelektróda) áll. Technikailag ez az

elrendezés egy levegővel „töltött” lemezkon-

denzátor, amelynek C kapacitása körülbelül 20-100 pF. A kondenzátormikrofon kapacitása a lemez A területétől és a kondenzátorlemezek d távolságától függ. A beérkező hanghullámok nyomásingadozása miatt a membrán rezegni kezd, ami megváltoztatja a membrán és a fémlemez közötti d távolságot és ezáltal a kondenzátor kapacitását. Mivel a konden- zátorlemezek állandó feszültségre vannak kötve, a kapacitás változása miatt töltések indulnak az áramkörben. Az áramlökések a nagy értékű (több 10 kΩ-os) ellenálláson feszültség- ingadozást hoznak létre. Ezt a jelet az erősítő, majd a hangfalak felé továbbítják.

a) Ismertesse, hogy egy síkkondenzátor mely tulajdonságai hogyan határozzák meg annak

kapacitását!

b) Mutassa be, milyen elektromos mező jön létre a töltött síkkondenzátor lemezei között!

A kondenzátor mely geometriai tulajdonságai hogyan befolyásolják a kialakult

elektromos mező térerősségének nagyságát?

c) Indokolja meg, hogy nagyobb felületű membránok esetén miért lehet érzékenyebb a

mikrofon ugyanolyan hangerő (azaz ugyanakkora hanghullám által keltett

légnyomásváltozás) esetén!

d) Egy f = 1 kHz frekvenciájú hang esetében egy félperiódusnyi idő alatt kb. 25 pC töltés

áramlik át a 10 kΩ-os ellenálláson. Körülbelül mekkora feszültségű jelet mérhetünk

ennek következtében?