Сделай сам своими рукамиО бюджетном решении технических, и не только, задач.

Как сделать простой направленный стерео микрофон из всякого хлама?

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.

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.

Если Вы решили уйти с сайта, кликнув по одному их этих адресов, то я всегда буду рад вашему возвращению! До встречи на сайте самодельщиков! И в завершение новостей о погоде: в Сан-Франциско предательски тепло, в деревне Гадюкино дожди.

Нашли ошибку в тексте? Выделите ошибочный текст мышкой и нажмите Ctrl + Enter
Спасибо за помощь!

Комментарии (41)

Страниц: « 1 2 3 4 [5] Показать все

Зетнон, да вы правы, стереоэффект не очень ярко выражен. между тем, половина фабричных микрофонов имеют перегородку, а половина нет. Но капсюли в последних расположены друг за другом под углом. Для хорошего стереоэффекта лучше использовать два независимых микрофона, расположенных под углом 90 градусов, либо два разнесённых микрофона. В данном же случае нужно было просто подать сигнал на оба канала камеры. Два микрофона звучать чуть лучше одного. Я пробовал использовать и один капсюль в резонансном микрофоне, чтобы уменьшить шум автофокуса объектива>>>

Направленный микрофон своими руками

В кино про шпионов часто показывают, как они направляют небольшие параболы на людей, разговаривающих в отдалении. Не стоит думать, что подслушка на большом расстоянии является прерогативой исключительно спецслужб. Подобную аппаратуру часто используют исследователи мира животных, для записи голосов зверей и птиц, охотники, поисковики-спасатели, иногда, частные детективы и просто любопытствующие.

Профессиональные микрофоны направленного действия стоят дорого. От 6000 рублей и выше. Однако можно постараться обойтись минимумом средств и сделать направленный микрофон своими руками.

Немного теории

На слышимость разговора влияет достаточно много факторов и, главным образом, атмосферные:

• ветер;
• шум дождя, листвы;
• положение подслушиваемых собеседников — стоят ли они лицом друг к другу или расположены параллельно;
• громкость самого разговора.

Установлено, что громкость обычного разговора в 60 децибел, пройдя дистанцию в 100м, ослабляется в среднем на 40дБ. Чтобы услышать о чем говорят, и были придуманы направленные микрофоны с высокой пороговой чувствительностью.

Существует 4 вида таких устройств:

1. Параболические, самые известные, где звук улавливается антенной в виде параболы диаметром от 20 до 50 см и фокусируется в ее центре, где улавливается стоящим там микрофоном. Чем больше антенна, тем выше чувствительность такого прибора. При всей простоте конструкции, у нее есть и недостатки. Она слишком громоздка и заметна и имеет плохую избирательность.
2. Микрофоны, использующие принцип бегущей волны или трубчатые состоят из трубки диаметром до 30 мм, в которой по всей длине вкруговую прорезаны щели. Звуковые волны, попадая в щели, потом суммируются микрофоном. Чем длиннее трубка, а длина ее может доходить и до метра, тем выше избирательность и чувствительность. Иногда их монтируют в зонт или трость.
3. Фазированная решётка представляет собой пластину, в определенных местах которой вмонтированы иногда до десятка микрофонов. Или звуководы, сигналы которых складываются в акустическом сумматоре. Приборы такого типа компактны и могут располагаться под одеждой или быть замаскированы под кейс. Недостаток — не может улавливать звук с больших расстояний.
4. Градиентные, представленные в продаже аппаратами первого порядка. Профессиональные, скрытные, миниатюрные. Состоят из двух стоящих рядом микрофонов. Звуковой сигнал не суммируется, а вычитается по направлению прихода сигнала. Системы более высоких порядков не продаются.Есть еще и такая редкая разновидность как органные или резонансные микрофоны. Конструкция представляет собой до десятка трубок различной длины и диаметра. Каждая из них улавливает звук в своем диапазоне, а затем он суммируется. Но это громоздкая и низко эффективная технология, которая не сильно популярна.

Какого бы типа не был прибор, сигнал от микрофона приходит на усилитель, а оттуда на наушники или записывающее устройство.

Как сделать направленный микрофон

• динамический микрофон МД-201 или любой другой микрофонный капсюль;
• готовый усилитель или собранный самостоятельно;
• наушники от телефона;
• 10-15 см коаксиального провода 50 или 75 ом;
• 9-вольтовый аккумулятор или батарейка;
• небольшой кусочек поролона;
• бархатная бумага, обычно продается в магазинах для поделок.

Схема направленного микрофона не очень сложна. Ее можно спаять не только на печатной плате, но и на плотной картонке.

Трубчатый направленный микрофон своими руками (упрощённая модель)

Скатываем бумагу в трубку диаметров 10 см, обязательно бархатной стороной внутрь. Длина трубки может быть до 50 см. Из поролона вырезается кружок и вставляется в торец трубки. В поролон укрепляется микрофон, припаянный коаксиалом ко входу усилителя. Наушники подключаются к выходу через любой подходящий разъем.

При такой цельной однотрубчатой системе получится отсеять все помехи от посторонних излучателей, но не получится усилить естественным путём акустическую волну от нужного источника, на который направлена трубка. Электроника, конечно, усилит сигнал, но не так качественно, как это делают серийные изделия. Всё дело в том, что на серийных изделий в направленных микрофонах трубчатого типа используется усиление полезного сигнала ещё на пути по трубке к усилителю. Делается это за счёт интерференции, получаемой от наложения акустической волны, идущей по трубке, на волны, дополнительно проникающие внутрь трубки через боковые отверстия в трубке. Можно поэкспериментировать, и наделать таких отверстий самостоятельно, но эффект скорее всего будет отрицательным, ибо там нужно всё аккуратно и чётко рассчитать, в соответствии с теорией.

Делаем направленный микрофон параболического типа

И теперь самое интересное — как сделать узконаправленный микрофон параболического типа своими силами. Делается он похожим образом. Только для микрофона параболического типа необходимо заменить трубку на подходящую параболу, сделанную из верхней части 5-литровой баклажки или старого отопительного рефлектора или любой другой гладкой выгнутой правильным образом поверхности.

Тут нужно суметь собрать отражённые поверхности тарелки лучи в точке установки микрофона. Помочь в этом может игра с точечным источником света находящемся на расстоянии от тестируемой тарелки-отражателя в тёмном помещении. Необходимо получить яркое пятно света на микрофоне, как на картинке справа.

Другими словами, берём лазерную указку и направляем на отражающую поверхность нашего самодельного параболического микрофона и смотрим, попадёт ли отражённый свет в наш микрофон.

Сам микрофон должен при этом быть спрятан от посторонних акустических сигналов. Чем точнее вы это сделаете, тем качественнее будет усиление полезного сигнала.

agent-time © Copyright 2019-2020
Использование материала без активной обратной ссылки на страницу запрещено!

Шпионские устройства для контактного и бесконтактного получения информации

Делаем шпионское устройство своими руками из подручных средств

Существует множество различных способов шпионажа. Наверняка каждый из вас слышал о прослушивании с помощью лазера, либо через батареи отопления, либо при помощи микрофонов вмонтированных в стены здания. И всё это окутано каким-то мистическим смыслом, хотя на самом деле это просто и доступно для понимания и повторения каждым. А главное, все собирается из подручных средств.

Когда-то в лохматых годах, в одном популярном IT-издании писал подобную статью, но, наверное, толком не раскрыл сути, как именно это работает и как применять такие устройства. Да и будем честны, тот вариант, что я приводил в статье выглядел круто, но был не очень работоспособным.

«Шпионское» устройство того времени

В результате решил его изготовить сам и продемонстрировать, как это работает.

Важно!

Прежде чем мы пойдем дальше, надо понимать, что изготовление и использование шпионских устройств подпадает под статьи:

• УК РФ Статья 138.1. Незаконный оборот специальных технических средств, предназначенных для негласного получения информации.
• УК РФ Статья 137. Нарушение неприкосновенности частной жизни.
• УК РФ Статья 183. Незаконные получение и разглашение сведений, составляющих коммерческую, налоговую или банковскую тайну.

За себя скажу, что никоим образом не пытался ни за кем шпионить, так как считаю это, как минимум неэтичным. Игрался просто в комнате и на кухне, записывая сам себя. Не шалите, я предупредил!

Готовим железо

Устройство, которое мы будем делать, называется банально контактный микрофон. Оно никак не запрещено, инструкций по его изготовлению в интернетах море, но мало кто знает, что его можно использовать для негласного получения информации. Для его изготовления нам понадобится: пьезодинамик на голосовые частоты (любой, работающий в диапазоне между 300 и 3400 Гц), согласующий резистор, немного проводов и может быть даже паяльник, но поначалу я обходился даже без него. Все было приобретено в известном бутике для радиолюбителей.

В качестве записывающего устройства я хотел использовать мобильный телефон. Но, как оказалось, он определяет гарнитуру по сопротивлению. Этих резисторов у меня не оказалось, а второй раз ехать в модный бутик было лень. Однако же я расскажу о том, как это сделать, мало ли кто захочет мистические звуки записывать — это вполне легально. Надо собрать эквивалентную схему гарнитуры.

Электрическая схема гарнитуры телефона

Таким образом, чтобы телефон определял наш контактный микрофон, надо на место динамиков впаять резисторы 30 Ом, а на место микрофона параллельно пьезодинамику резистор 1,5 кОма. Почему так, расскажу чуть позже.

Я же для своих опытов выбрал старый кассетный магнитофон, который по воле случая откопал на антресолях. Наш контактный микрофон мы будем подключать вместо аудиоголовки одной из кассет. При всей несуразности этого решения, у него один громадный плюс: очень высокая чувствительность, ведь головка должна регистрировать еле заметные магнитные пульсации аудиокассеты. И мы получаем готовый усилитель.

Для записи аудио с большим трудом в центре Москвы удалось купить аудиокассету. Чистые кассеты стоят как чугунный мост, пришлось купить с записью.

Честно прослушал обе стороны этой кассеты, вытирая ностальгические слезы с лица и кровь с ушей. В результате сделал вывод, что будущее поколение ничего не потеряет, если я ее сотру.

Разбираю магнитофон и внутри вижу как три головки (одна для записи), приходят на материнскую плату магнитофона. Головки для воспроизведения имеют три контакта: левый, правый и землю (обычно оплетка). Левый и правый канал объединяю, а землю точно так же бросаю на оплетку. Провода обязательно следует использовать экранированные, иначе будет очень сильный гул наводок (у нас же высокочувствительный усилитель).

Препарируем подопытного

Разъем подключения головки

Из подручных материалов изготавливаю разъем вместо штатной головки правого кассетника, устанавливаю ее на место.

Готовый разъем

Теперь поговорим о датчике. Немного теории уровня школьной физики. Магнитная головка, как можно догадаться из ее названия — это катушка индуктивности очень малого сопротивления. Когда идет протяжка ленты, в ней наводится очень малая ЭДС и попадает на усилитель. Фактически магнитную головку можно представить как источник напряжения последовательно с сопротивлением. Пьезодинамик — это, по сути, конденсатор с очень большим омическим сопротивлением (можно считать равным бесконечности), который является источником тока и дает ток независимо от сопротивления. Кстати поэтому пьезоэлементы нашли применения в зажигалках: они дадут строго малый ток, независимо от сопротивления воздуха, тогда как напряжение может расти до огромных размеров.

Я отвлекся. Моя задача была сделать эквивалентную схему магнитной головки (читай ЭДС+сопротивление) из источника тока. Те, кто хорошо знают Теоретические Основы Электротехники, понимают о чем я. А те, кто не понял, смотрите схему ниже.

Эквивалентная схема

Таким образом, достаточно припаять эквивалентное сопротивление параллельно с пьезодатчиком и дело в шляпе. В моем случае это было около 50 Ом. Но буду честен, я припаял первый попавшийся резистор в доме, но он работал.

Наш готовый контактный микрофон

Все готово к злобным экспериментам!

Демонстрация работы

Лучше один раз увидеть и услышать, как это работает, чем тысячу раз прочитать. Поэтому вот видео, а далее мы разберем как же все это функционирует.

В этом видео я разобрал основные принципы шпионажа. Все они основаны на том, что тела вибрируют из-за звуковых колебаний. Конечно, вибрация происходит на частоте собственных колебаний, но если математическим фильтром или аналоговым фильтром убрать ее и нормализовать сигнал, то можно получить исходный голосовой сигнал. На этом принципе основан шпионаж с помощью коммуникаций или микрофонов, встроенных в стены, шпионаж посредством лазерного съема колебаний стекол, съема колебаний осветительных ламп и даже знаменитое шпионское устройство в посольстве США. Давайте подробнее разберем все эти методы.

Прослушивание посредством перехвата колебаний света лампы

Есть отличная статья (англ.), которая описывает принцип работы и демонстрирует видео подобного шпионажа.

Скриншот из видеодемонстрации

В своем видео я уже описывал принцип работы. Можно использовать тот же самый микрофон, только заменить пьезодатчик с резистором, на фототранзистор или фоторезистор (может понадобится дополнительное питание), либо просто солнечную батарею. Возможно, я бы повторил данный эксперимент, но отсутствует оптика. Поэтому расскажу сугубо теоретически.

Плафон любой лампы имеет частоту собственных колебаний. Когда мы говорим рядом с ним, мы возбуждаем его колебания. Визуально нам их не видно, но с улицы вполне можно зафиксировать эти колебания с помощью телескопа, освещать им любой оптический датчик и оцифровать. Можно было бы и камеру приладить, но она должна снимать не менее 22 000 кадров в секунду. Поэтому берем просто любой фотоэлемент. Потом эти данные мы оцифровываем. фильтруем, нормализуем удаляем шумы и получаем оригинал. Метод фильтрации подходит для всех остальных методов негласного получения информации. В любом случае всем рекомендую ознакомится со статьей подробнее.

Шпионаж с помощью лазера и окна

Метод легендарен и стар. Но весьма прост и доступен любому школьнику. Берем то же устройство, как в предыдущей главе. Только вместо телескопа у нас лазер.

Человек находится в помещении, разговаривает, а стекло в окне вторит его речи на частоте собственных колебаний. Облучаем стекло лазерным лучом и обратно его принимаем. Далее алгоритм вы знаете. Проблема этого метода очевидна: не всегда есть место для корректного размещения источника лазера и приемника. Поэтому он не очень активно применяется и используется только там, где позволяет местность.

Метод прослушивания через коммуникации

Вообще без всяких технических средств, приложите ухо к вашей батарее в будний день, когда орут дети у соседей, лают собаки и т.д. И окажется, что трубы, даже будучи вмурованные в стену, прекрасно передают звук.

Батарея начинает резонировать на частоте собственных колебаний, а металл прекрасно передает звуковые волны на очень дальние расстояния. Дальше нужно хорошо закрепить датчик. Кстати, мой метод крепления с помощью магнита не самый лучший. Надо, чтобы пьезодатчик имел прижим массой, так чтобы он хорошо деформировался от колебаний; и таким образом, чтобы площадь его контакта была максимальной. В моем случае он контачил небольшим участком как с лампой, так и с батареей. Думаю поэтому звук был не очень хороший.

Снятие колебаний предметов с помощью радиоволн

Может показаться, что это нечто из разряда фантастики. Но тем не менее таким образом, осуществлялся знаменитый шпионаж за посольством США, когда пионеры подарили послу герб и он его повесил в своем кабинете. А в данном гербе был жучок, который не имел никаких электронных устройств.

Знаменитый шпионский герб

На Хабре уже была статья про данный жучок, но там очень скудно рассказано о принципах его действия. Устроен он весьма просто.

По сути, мембрана улавливает звуковые колебания и меняет геометрию антенны! В доме напротив стоит передающие устройство, которое вещает на частоте 330 МГц. Просто генерирует чистый синус. Принимающая антенна, облучается этим полем, меняет свои геометрические размеры и переизлучает модулированное эхо. Все, остается только принять это. Данный принцип называется “высокочастотное навязывание”. Лучше всего принцип действия этого шпионского устройства можно посмотреть в указанном ниже видео.

Таким образом, даже вязальная спица, если она правильно закреплена и имеет определенную длину, может быть шпионским устройством. И это не ирония или попытка запугать, а суровая реальность.

Домашнее задание

Хотите почувствовать себя настоящим шпионом, не вставая с дивана? У меня есть игра для вас. Специально для вас записал речевое выступление, с закрепленным контактным датчиком на лампе.

Звуковой файл и программа для опытов

Задача разгадать что же я там говорю. Стенограмму присылать не нужно, можно просто назвать в комментариях произведение, которое я зачитываю. Сам файл тут.

Мне кажется, любой звукорежиссер сможет сделать это легко. В самом начале я специально щелкаю по лампе (на скрине перегрузки вначале) для того, чтобы вы смогли определить частоты собственных колебаний лампы, а потом выделить мой голос. Удачи!

Как жить дальше?

Если у вас нет паранойи, то это не значит, что за вами не следят!

«Родина слышит» худ. Вася Ложкин

Что делать, чтобы за вами не следили? В серьезных организациях переговорные комнаты для особо важных совещаний делаются магнитозащищенными, а так же обкладываются звукопоглощающими материалами и не имеют окон. Однако про нас с вами, можно сказать словами из анекдота про неуловимого Джо: да он просто нахрен никому не нужен. Мне кажется, не стоит думать, что за всеми нами следят. А если и следят, то есть более простые способы слежки, у вас, у каждого в кармане такой чудесный жучок лежит и все кому нужно все о вас знают. Не переживайте и спите спокойно.

Источник https://oldoctober.com/ru/directional_microphone/

Источник https://agent-time.ru/acoustic/5478-napravlennyj-mikrofon-svoimi-rukami.html

Источник https://habr.com/ru/company/ruvds/blog/513040/