Что такое телефонный капсуль

Для начала внесем ясность: "телефон" в отличие от его бытового понимания (телефонный аппарат) - всего лишь приспособление, преобразующее электрические колебания в звуковые волны. Таким образом, собственно телефон является лишь частью телефонного аппарата. В совдеповских аппаратах применялись так называемые "телефонные капсюли", представляющие собой сменные конструктивно обособленные от самого аппарата изделия.

Телефонный капсюль имеет пластмассовый корпус 1, в дно которого впрессован постоянный магнит 11 с полюсными надставками 4. На свободные концы надставок надеты катушки электромагнита телефона.

Обмотки катушек соединены последовательно, а их свободные концы припаяны к штифтам, которые впрессованы в корпус телефона. С нижней стороны в штифты ввернуты контактные винты, с помощью которых телефон подключается к схеме ТА. Сверху телефонный капсюль закрыт крышкой 2, которая навинчивается на корпус. В крышке имеются отверстия 7.

Для оценки качества телефона как преобразователя электрических колебаний в звуковые используют понятие чувствительности. Чувствительностью S (Па/В) телефона называют величину, определяемую отношением звукового давления Р, развиваемого испытуемым телефоном в камере искусственного уха, к переменному напряжению U, приложенному к его зажимам. Искусственным ухом называется измерительный прибор, акустические параметры которого соответствуют уху человека (прибор, имитирующий среднюю акустическую нагрузку на телефон, создаваемую ухом человека).

Частотная характеристика чувствительности телефона показывает зависимость чувствительности телефона от частоты при постоянном значении напряжения, приложенного к его зажимам. Частотная характеристика чувствительности наиболее неравномерна по сравнению с телефонами, имеющими специальные акустические перегородки.

Для выравнивания частотной характеристики чувствительности телефона в его механико-акустическую систему вводят пластмассовую перегородку, которая делит на две части объем под мембраной. Перегородка имеет форму диска с двумя отверстиями, затянутыми шелком, и двумя отверстиями для полюсных надставок и кладется в специальный паз корпуса таким образом, чтобы полюсные надставки выступали над ней. Объем воздуха между мембраной и акустической перегородкой вместе с воздухом, колеблющимся в отверстиях перегородки, демпфирует (уменьшает) колебание мембраны на резонансной частоте и тем самым выравнивает частотную характеристику чувствительности телефона.

Ниже приведены основные параметры телефонов ТА-4, ТК-67, ДЭМК-7.

Тип телефона	ТА-4	ТК-67Н	ДЭМК-7
Диапазон частот, кГц	0,3-3,0	0,3-3,5	0,3-3,5
Средняя чувствительность, Па/В	6	15	22

Частотные характеристики чувствительности телефонов

Другой элемент, также использующийся в микротелефонных трубках - микрофон, или "микрофонный капсюль". В совдеповских аппаратах широко использовались угольные микрофоны, преобразующие звуковые волны в электрический ток за счет изменения сопротивления угольного порошка под звуковым давлением. Именно эти микрофоны приводят к заметным вздохам и шуршаниям в трубках дисковых аппаратов, и при первой же возможности их стОит заменить на нечто получше (на электретный микрофон с усилителем МКЭ-395-2 или аналогичный - примечание KSV®) . Альтернатива этому проста - покупка нового аппарата :)

Наибольшее распространение получили микрофонные капсюли МК-10 и МК-16, а также аналоги МК-16, производящиеся в "братских" странах. Корпус МК-10 (рис. а) изготовлен из латуни, а внутренняя поверхность покрыта изоляционным лаком. В штампованном корпусе 5 укреплен латунный цилиндрический электрод 1, покрытый сверху слоем палладия. В корпус засыпан угольный порошок 2 (1,25 г).

Микрофонные капсюли МК-10 (а) и МК-16 (б): 1,3- электроды, 2 - угольный порошок, 4 - мембрана, 5, 14 - латунный и фенопластовый корпуса, б - основание, 7,8 - крышки, 9, 13 - влагозащитная и капроновая прокладки (пленки), 10 -изолирующая втулка, 11-контакт, 12 - ободок

Электрод 1 изолирован от корпуса шайбой и втулкой 10. Электрод 3, выполненный из тонкой латуни в виде пустотелой чашечки, укреплен в центре легкой металлической рупорообразной мембраны 4, края которой закреплены кольцом. Электрод 3 погружен в угольный порошок 2 (поверхность электрода, соприкасающаяся с угольным порошком, покрыта слоем палладия).

Между мембраной и угольным порошком находится эластичная плеика 9, которая крепится между двумя полыми цилиндрическими стаканчиками подвижного электрода вместе с мембраной. Сверху мембрана за-вальцована крышкой 8 с отверстиями для прохождения звуковых волн. Над крышкой 8 находится вторая крышка 7, которая задерживает (конденсирует) влагу.

В микрофоне даже в горизонтальном положении сохраняется цепь прохождения тока от одного электрода к другому, так как почти весь объем камеры микрофона заполнен порошком, в который глубоко погружены электроды. Поэтому микрофонный капсюль МК-10 считается безобрывным, обладает удовлетворительной влагостойкостью и достаточной механической прочностью.

В телефонных сетях применяют низко-, средне- и высокоомные микрофоны. Различное сопротивление микрофонов зависит от величины зерен угольного порошка и их термической обработки.

В микрофонном капсюле МК-16 (рис. б) основание 6 имеет форму фигурного кольца с двумя бортиками по окружности. На верхнем бортике (с большим диаметром) расположена мембрана 4 из фольги, на которой укреплен латунный электрод 3, имеющий форму колпачка. Мембрана 4 сверху покрыта влагозащитной поли-этилентерефталатной пленкой 9. Внутри нижнего бортика с меньшим диаметром расположен фенопластовый корпус 14 с отверстием в середине. Полый латунный электрод 1 завальцован внутрь корпуса 14. Верхняя часть электрода имеет сферическую, а нижняя-трубчатую формы. Латунный колпачковый контакт 11 завальцован с внешней стороны в латунный электрод 1.

Пространство между электродами наполняется угольным порошком. Нижняя кромка латунного корпуса 5 и кромка колпачкового контакта 11 изолированы друг от друга и помещены в выемке корпуса 14. Микрофонные капсюли импортных телефонных аппаратов отличаются от отечественных в основном размерами. Поэтому при установке импортных капсюлей в отечественные микротелефоны применяют специальные кольца и шайбы.

Микрофонный капсюль МК-16, устанавливаемый в телефонных аппаратах системы центральной батареи (ЦБ), имеет сопротивление 180 Ом.

По степени устойчивости к климатическим воздействиям микрофонные капсюли подразделяются на нормальные (Н) и устойчивые (У) для таксофонов.

Основным электроакустическим параметром, определяющим качество работы микрофона как преобразователя, является его чувствительность. Чувствительностью микрофона S (В/Па) называют величину, определяемую отношением эдс Е, развиваемой микрофоном, к звуковому давлению Р, действующему на микрофон: S = Е/Р.

Зависимость чувствительности микрофона от частоты при постоянных значениях звукового давления и тока питания микрофона называют частотной характеристикой микрофона.

Частотные характеристики чувствительности микрофонов

Чувствительность угольного микрофона на различных частотах различна. Резкое возрастание чувствительности на определенной частоте разговорного спектра обусловлено резонансом, возникающим при совпадении частоты звуковых колебаний с частотой собственных колебаний мембраны. Неравномерный характер частотной характеристики вызывает амплитудно-частотные искажения, которые воспринимаются на слух как искажение тембра голоса при телефонном разговоре. Но изменением акустической системы микрофона можно изменять характер частотной зависимости чувствительности микрофона.

Качество микрофона характеризуется также зависимостью переменной эдс, развиваемой микрофоном, от изменения звукового давления, действующего на мембрану. Эта зависимость называется амплитудной характеристикой микрофона. Она (в определенном диапазоне звуковых колебаний) должна быть линейной, т. е. переменная эдс изменяется пропорционально звуковому давлению. Чем больше диапазон звуковых давлений, в котором эта пропорциональность сохраняется, тем лучше микрофон. Крик или разговор повышенной громкости перед микрофоном хотя и увеличивает отдаваемую микрофоном мощность, однако не всегда приносит пользу, так как ясность (разборчивость) речи при этом снижается из-за появления искажений. При нормальном удалении микрофона от рта говорящего мощность звуковых колебаний, непосредственно действующих на мембрану, равна 1мкВт.