Історія та пристрій мікрофонів
Власне, першим термін "Мікрофон" запропонував використовувати британський винахідник Сер Чарльз Уітстоун в 1827 році. Його нехитрий інструмент для посилення слабких звуків - дві тонкі рейки, що повідомляли механічні коливання вухам, не мав нічого спільного з тим, що тепер називається мікрофоном. Нічого, крім назви. Мікрофон як пристрій для перетворення акустичного сигналу в електричний з збереженням хвильових характеристик - з'явився в 1876 році. Правда, називався він зовсім інакше - рідинний передавач (liquid transmitter).
В
Рідинний передавач
Принцип роботи рідинного передавача досить простий. У трубообразний резервуар налито трохи води, на якій "плаває" пергаментна діафрагма.
До діафрагмі приєднаний провід - так, щоб лише ледь стикатися з водою. У воду додано невелику кількість кислоти, щоб поліпшити її електропровідність.
Коли людина щось говорить у слухавку, діафрагма починає коливатися, так що провід стикається з водою то більше, то менше. Відповідним чином змінюється опір електричного кола.
4 березня 1877 американський винахідник Еміль Берлінер побудував перший вугільний мікрофон. Однак розвиток отримав мікрофон американського винахідника Девіда Юза (у травні 1878). Мікрофон Юза містив вугільний стрижень з загостреними кінцями, що впирався у дві вугільні ж чашечки, і сполучений з рухомою мембраною. Площа контакту вугільного стрижня з чашечками сильно змінювалася при коливаннях мембрани, відповідно змінювалося і опір вугільного мікрофона, а з ним і струм в ланцюзі. Мікрофон Юза удосконалювався багатьма винахідниками. Вельми значно удосконалив цей тип мікрофонів Едісон. Він запропонував використовувати вугільний порошок замість вугільного стрижня, тобто винайшов новий вид вугільного мікрофона з вугільним порошком. Автор найбільш прижившейся конструкції вугільного мікрофона - Ентоні Уайт (1890).
Вугільний мікрофон практично не вимагає посилення сигналу, сигнал з його виходу можна подавати безпосередньо на високоомний навушник або гучномовець. Через це властивості вугільні мікрофони використовувалися до недавнього часу в телефонних апаратах (З дисковим номеронабирачем). Однак вугільний мікрофон відрізняється поганий амплітудно-частотної характеристикою (він нечутливий до занадто низьким і занадто високих частотах). Крім того, на відміну від найбільш поширеного динамічного мікрофона, вугільний вимагає харчування постійним струмом.
Перший "стрічковий" мікрофон "44А" винайдений в 1942 році співробітниками американської компанії RCA. Йому судилося стати одним з найпопулярніших мікрофонів для студійних записів. Власне кажучи, більше він ніде і не застосовувався: занадто важкий (3,5 кілограма). Однак він володів і поруч помітних переваг: висока чутливість і вузька спрямованість, за рахунок чого відтиналися сторонні шуми.
У мікрофоні використовувалася стрічка довжиною 50 мм і шириною 2,4 мм, яка рухалася в магнітному полі відповідно зі звуковим тиском. Згодом вага стрічкових мікрофонів значно зменшився, а для збільшення чутливості стали використовувати два стрічкових капсуля відразу.
В даний час в професійній практиці використовуються тільки динамічні та конденсаторні мікрофони. Перший динамічний мікрофон ДМК виготовили на заводі "Октава" в 1936 році. Динамічний мікрофон - це найбільш поширений тип конструкції мікрофона. Діафрагма динамічного мікрофона пов'язана з котушкою, що знаходиться в зазорі навколо магніту.
В
Поздовжні коливання прилеглого повітря зміщують діафрагму з котушкою щодо постійного магнітного поля, що призводить до появи на кінцях котушки змінного електричного потенціалу, напруга і частота якого пропорційні силі і частоті звуку, що впливає на діафрагму.
На відміну від конденсаторних, динамічні мікрофони не вимагають фантомного харчування.
Компанія AKG в 1947 році представила свій перший конденсаторний мікрофон, але до 1962 року, коли Белл Лабс почали випускати свою версію таких мікрофонів, особливою популярністю вони користувалися. А вже кінця 1970-х років приблизно третина всіх випущених в світі мікрофонів були конденсаторними.
У конденсаторному мікрофоні звук впливає на мембрану, що є однією з обкладок конденсатора.
В
Цей конденсатор включений в послідовний ланцюг з джерелом постійного струму. При звуковому впливі на мембрану вона починає коливатися, викликаючи зміну ємності, яке, у свою чергу, перетворює постійну напругу джерела в змінну.
Конденсаторний мікрофон має дуже високий вихідний опір. У зв'язку з цим, всередині комп'ютера розташовують передпідсилювач з високим вхідним опором. Конденсаторні мікрофони мають досить рівномірної амплітудно-частотної характеристикою і забезпечують високоякісне звучання, у зв'язку з чим широко використовуються в студ...
