Jak działa mikrofon
Wiele z najważniejszych wynalazków ludzkości, stworzonych do przesyłania dźwięku na odległość, czy to radia, czy telefonu, nie mogłoby obejść się bez urządzenia do odbierania fal dźwiękowych. Wynalezienie mikrofonu było tak konieczne, że wynaleziono go jednocześnie w różnych częściach planety. I nadal nie jest do końca jasne, którego naukowca można nazwać twórcą urządzenia. Dziś urządzenia są wykorzystywane w niemal wszystkich sferach życia, od skomplikowanych eksploracji kosmosu po rozmowę telefoniczną dwóch gospodyń domowych. Jednocześnie niewiele osób zastanawia się, jak to pozornie proste urządzenie wygląda od środka.
Jak działa mikrofon
Zadaniem mikrofonu jest przekształcanie fal dźwiękowych w impulsy elektryczne. Są one rejestrowane na nośnikach, a następnie dzięki specjalnym programom ponownie przetwarzane na dźwięk, dzięki czemu możliwe jest odsłuchanie tego, co zostało nagrane. Aby umożliwić rejestrację dźwięku, stosuje się różnego rodzaju mikrofony. Najprostsze z nich działają na zasadzie błony bębenkowej. Wibracje powietrza wywołane dźwiękiem powodują wibrację cienkiej folii zamontowanej wewnątrz urządzenia. Ta membrana z kolei porusza cewkę indukcyjną nawiniętą wokół magnesu trwałego, czyli znajdującego się w stałym polu magnetycznym.
W wyniku tego ruchu w cewce pojawiają się impulsy elektryczne, które poprzez przewody docierają do urządzenia rejestrującego dźwięk.Długość i intensywność impulsu zależy bezpośrednio od objętości i czasu oddziaływania fal dźwiękowych na membranę.
Uwaga! Istnieją również znacznie bardziej złożone typy takich urządzeń, w których stosuje się mikroukłady i dodatkowe zasilacze. Jakość dźwięku uzyskana przy zastosowaniu bardziej zaawansowanych technologii jest wielokrotnie większa niż możliwości najprostszych mikrofonów dynamicznych.
Projekt mikrofonu
Najpopularniejsze i powszechnie stosowane działają w następujący sposób:
- Klasyczny (dynamiczny). Jest zdecydowanie najtańszy i zarazem najprostszy w konstrukcji. Wykorzystując bardzo cienką (kilka mikronów) ściśle rozciągniętą membranę papierową przekazuje drgania dźwiękowe do cewki umieszczonej w polu magnetycznym. Ze względu na prostotę konstrukcji takie urządzenia są najtańsze. Jakość transmisji sygnału jest jednak dość niska.
- Skraplacz. Jest to bardziej zaawansowana konstrukcja urządzenia odbierającego dźwięk. Opiera się na kondensatorze, którego jedna z płytek pełni rolę membrany, odbierającej fale dźwiękowe. Z powodu wibracji płytki zmienia się pojemność kondensatora, tworząc prądy pulsacyjne. Do obsługi tego typu potrzebne jest dodatkowe źródło zasilania, takie jak bateria, akumulator lub przewód do podłączenia do sieci. Tego typu urządzenie wykorzystywane jest do profesjonalnych nagrań w studiach.
- elektret. Są jednym z rodzajów urządzeń kondensatorowych, do ich działania na membranę nakładana jest specjalna kompozycja elektretowa, która wytwarza niezbędne napięcie. Ta kompozycja może działać przez ponad 30 lat.A konstrukcja pozwala na uczynienie go bardzo miniaturowym i wykorzystanie go we wszelkiego rodzaju gadżetach - smartfonach, tabletach, laptopach, inteligentnych zegarkach.
Jakie są rodzaje mikrofonów?
Oprócz najpopularniejszych mikrofonów dynamicznych i pojemnościowych istnieją inne typy.
Ze względu na złożoność projektu, wysoki koszt produkcji lub niewystarczające wskaźniki jakości są one mniej powszechne. Należą do nich węgiel (Mikrofon USA), optoakustyczny, piezoelektryczny i inne, stosowane głównie w bardzo wąsko ukierunkowanych eksperymentach naukowych.
Piękna melodia grająca w odtwarzaczu, głos bliskiej osoby, której nie ma w pobliżu – to wszystko nie byłoby możliwe bez małego pomocnika, który z dźwięku potrafi wytworzyć przepływ elektronów w przewodach.
