Направленный микрофон своими руками

Понятие "направленный микрофон" слишком широко и не совсем ясно, что именно вы хотите. Направленным является и микрофон с кардиоидной диаграммой, и с диаграммой "восьмерка", но можно предположить, что вы хотите сделать остронаправленный микрофон для записи удаленных источников звука.

Простейшим вариантом такого микрофона является электретный капсюль (например, типа CZN-15E или МКЭ-3), установленный внутри длинной трубки, внутренняя поверхность которой покрыта звукопоглощающим слоем, а в стенках просверлены несколько отверстий вдоль длины трубки (как у флейты). Важно, чтобы расстояние между отверстиями и их диаметры были разными. Вообще же, чтобы сделать качественный остронаправленный микрофон, придется потрудиться, подбирая размеры и точки расположение отверстий, а также диаметр трубки, ориентируясь на АЧХ микрофона. Сделанный наобум будет годиться только как действующая модель, иллюстрирующая принцип. Другой вариант, более простой в настройке, это трубка с тем же самым звукопоглощающим материалом, но вдоль ее сделана щель. Здесь только три параметра — ширина щели, диаметр трубки и толщина поглотителя, но студийного качества от этого варианта не добьешься.

Второй вариант, часто рекомендуемый для удаленного подслушивания — это акустическое зеркало. Представляет собой большое параболическое зеркало, в фокусе которого находится микрофон. Зеркало можно взять для спутниковой антенны. Следует учитывать, что зеркала небольшого диаметра на низких частотах не работают от слов "никак" и "совсем". Если предполагать, что для более-менее качественного распознавания речи нам нужен диапазон 500-3000 Гц, то длина волны наинизшей частоты составляет 660 см. А чтобы зеркало хоть как-то фокусировало, нужно, чтобы его диаметр составлял хотя бы сотню длин волн. Поэтому в реальности такие "зеркальные микрофоны" позволяют улавливать лишь отдельные согласные звуки разговора, даже когда используется зеркало в несколько метров.

Третий распространенный, но очень трудный в настройке — это "органный микрофон". Трубки разной длины, от метра до 10 и меньше см, в количестве до нескольких десятков, каждая из которых содержит свой микрофон или система звуководов соединяет их с одним микрофоном. Первый вариант предпочтителен тем, что регулируя уровень каждого из микрофонов, можно добиваться нужной АЧХ.

ПРОСЛУШКА

С описанным ниже устройством, прослушка определённого помещения представляется очень простым делом. Достаточно поместить его в любом месте объекта и в течении нескольких месяцев, вся информация оттуда будет передаваться вам на ФМ — приёмник. Все привыкли к тому, что радиожучок представляет собой обычный генератор на ёмкостной трёхточке с микрофонным усилителем и выходным УВЧ. Но иногда, появляются схемы совершенно непохожие и нестандартные. Такой была схема радиомикрофона — прослушки, из знакомой многим книги "шпионские штучки".

Отличительной особенностью является сверхнизкое потребление тока от источника питания — около 0,2 мА. Радиус действия где-то до 20 метров. Как раз для прослушки соседей. Данная прослушка собрана по необычной схеме высокочастотного мультивибратора (сравните с классическим), где нагрузкой является колебательный контур. Его особенность в стабильном запуске широком диапазоне питающих напряжений: от 0,7 и до 12 вольт. В зависимости от катушек L1-L2, частота генерации может составлять более 0.5 ГГц. При изменении напряжения батареи питания частота меняется не более чем на 0.2 МГц! Для частот свыше 0.5 ГГц, колебательный контур представляет собой петлевой резонатор с отводом от середины. Катушки мотаются проводом ПЭЛ 0.6 и содержат 12 витков на оправке 4 мм. Транзисторы использовал только 2т386, но можно применить и импортные СВЧ.

Это ещё одна модификация данной схемы встречаемая в интернете, и хотя лично я её не проверял — если кто запускал, пусть напишет свои отзывы и комментарии. Так-же встречал вариант, в котором модулирующий НЧ сигнал подавался от микрофона через конденсатор на коллектор транзистора. Деталей в этой схеме используется минимум, и собирается данный радиомикрофон за 10 минут.

Питать вполне можно от одной пальчиковой батареи. При использовании качественной дураселл или енердрайзер, время работы этого жучка составляет ПОЛ ГОДА! Не верите? Считаем: 0.2 мА*24 часа = 12 мА/сутки * 180 суток = 2 А. Это и есть примерная ёмкость пальчиковой батареи. Готовое устройство засовываем например в маркер, ставим его в директорский офис, и надолго забываем о нём !

Микрофон стандартный пуговичный или миниатюрный от мобильного телефона. Антенну лучше использовать кусок провода, где-то пол метра, но в крайнем случае, в пользу миниатюризации и в ущерб дальности можно поставить такую . Выключатель питания по вполне понятным причинам этому жучку не требуется. Чувствительность микрофона при прослушке, несмотря на отсутствие отдельного каскада УНЧ, получается очень высокой — слышно шёпот по всей комнате.

Как сделать простой направленный стерео микрофон из всякого хлама?

Я уже описывал одну конструкцию микрофона, предназначенного для ЦФК, но его эксплуатация выявила ряд недостатков, о которых рассказано ниже. Поэтому я попытался изготовить более совершенную модель.

В результате, получилось два разных микрофона, один монофонический, а другой стереофонический.

Самые интересные ролики на Youtube

Пролог.

Первый мой самодельный микрофон имел слишком неравномерную АЧХ из-за резонанса, возникающего в трубке. Кроме этого, он позволял записывать только монофонический звук. Было решено построить более совершенную модель микрофона, но как всегда обойтись без токарно-фрезерных работ.

В ходе размышлений пришло несколько идей по изготовлению трубки щелевого микрофона без использования станков, да и самой трубки.

Трубка щелевого микрофона из шайб.

Трубу щелевого микрофона можно изготовить из шайб большого диаметра. Если в каждой шайбе просверлить по два отверстия, то можно при помощи двух шпилек собрать многослойный сандвич, а размер щелей отрегулировать с помощью мелких шайб.

У этой идеи, на мой взгляд, есть только один существенный недостаток. Для того чтобы с достаточной точностью просверлить в каждой шайбе отверстия, пришлось бы изготовить небольшой кондуктор.

Трубка щелевого микрофона из транзисторных хомутов.

Если вместо шайб использовать хомуты от транзисторов старого типа, то сверлить и вовсе ничего не придётся. Останется только собрать трубку.

Недостаток трубы, собранной из стандартных хомутов от транзисторов типа П213… П217 – большой вес. Если же применить дюралюминиевые хомуты от транзисторов типа КТ801, то можно получить достаточно лёгкую трубку. Правда, в такой трубке будет сложно разместить сразу два микрофонных капсюля, поэтому для стерео мокрофона придётся искать другое решение.

Трубка щелевого микрофона из металлической ленты.

Трубку щелевого микрофона можно изготовить из узкой металлической ленты, если свернуть её в винтовую линию на шаблоне нужного диаметра. Тогда ширину щелей можно будет регулировать изменением шага винта.

На основе этих идей я изготовил два микрофона – монофонический и стереофонический.

В этот раз я опустил некоторые подробности, касающиеся сборки микрофонов и изготовления деталей, так как в одной из предыдущих статей их уже подробно освещал.

Щелевой микрофон из хомутов от транзисторов.

Это чертёж, по которому был изготовлен щелевой микрофон из транзисторных хомутов.

1. Хомут от транзисторов – дюраль.
2. Гайка – сталь, М2.
3. Шайба-гровер – сталь, М2.
4. Шпилька – сталь, М2.
5. Капсюль электретного микрофона – Ø10х7мм.
6. Прокладка – кембрик.
7. Экранированный кабель – Ø2мм.
8. Проходная втулка – резина Ø11мм.
9. Винтовая спираль – припой Ø2мм.
10. Корпус – шприц медицинский – 5гр.
11. Задняя стенка – шприц медицинский – 5гр.

Собрать микрофон из хомутов от транзисторов оказалось проще простого. Вот, что было использовано для сборки.

1. Шайба-гровер – сталь, М2.
2. Кабель экранированный с разъёмом Джек 3,5мм.
3. Винтовая спираль – припой Ø2мм.
4. Втулка проходная – резина Ø11мм.
5. Бархат.
6. Капсюль электретного микрофона – Ø10х7мм.
7. Хомут от транзисторов типа КТ801, КТ602, КТ604.
8. Шприц медицинский – 5 гр.
9. Шпилька, гайка – сталь, М2 (шпильки были изготовлены из велосипедной спицы).

Для того чтобы сделать внешний вид более презентабельным, я обтянул корпус микрофона, изготовленного из шприца, термоусадочной трубкой. Сначала усадил переднюю часть, а в конце сборки вставил крышку и усадил хвостовую часть.

Вот, что получилось.

Направленный щелевой стерео микрофон из металлической ленты.

Это чертёж, по которому был изготовлен направленный стерео микрофон из металлической ленты.

1. Винт – М1,6х5.
2. Гайка – М1,6.
3. Хомут – сталь, S0,3мм. (жесть от консервной банки).
4. Лента – сталь, S0,5х8х50мм.
5. Капсюль электретного микрофона – Ø6х6мм.
6. Винт – М1,6х5.
7. Перегородка – шприц медицинский 20гр.
8. Втулка проходная – резина Ø11мм.
9. Груз – припой Ø2мм.
10. Крпус – шприц медицинский 20гр.

Для этого микрофона понадобилось совсем мало деталей.

1. Кабель экранированный моно – Ø2мм.
2. Кабель экранированный стерео – Ø3мм.
3. Винт – М1,6х5.
4. Втулка проходная – резина Ø11мм.
5. Хомут – сталь, S0,3мм. (из консервной банки).
6. Винт, гайка, шайба – М1,6.
7. Груз – припой Ø2мм.
8. Капсюль электретного микрофона – Ø6х6мм.
9. Шприц медицинский 20гр.
10. Лента – сталь, S0,5х8х50мм.
11. Термоусадочная трубка – Ø8мм.

Для того чтобы не заниматься покраской, я покрыл стальную ленту термоусадочной трубкой, а затем свернул в винтовую спираль поз.1 на корпусе 10-ти граммового шприца.

Из корпуса 20-ти граммового шприца я изготовил корпус микрофона поз.3, а перегородку поз.2 из поршня того же шприца.

На этом этапе можно просверлить три отверстия для крепления трубки к корпусу и нарезать резьбу.

Чтобы уменьшить длину неэкранированных проводов, идущих к микрофонным капсюлям, удлинил стерео шнур двумя небольшими отрезками моно шнура. На картинке видно, как это было сделано. В качестве изоляции применена плотная бумага.

Корпус микрофона, как и в предыдущей конструкции, был обтянут термоусадочной трубкой.

Ещё одна картинка, поясняющая порядок сборки.

Вот, что получилось.

Get the Flash Player to see this player.

А вот, как это работает.

Мелкие подробности.

При испытаниях первой пары микрофонных капсюлей выяснилось, что их АЧХ слишком сильно разнятся. В ожидании базарного дня, даже собрал небольшой стенд для проверки микрофонов без применения пайки. Купил ещё несколько капсюлей по 0,4$, чтобы было из чего выбирать. Но, первая же пара, взятая из этой покупки, оказалась согласованной по АЧХ. Больше я экспериментировать не стал.