Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

Чтобы передавать звуки по радио или телефонной линии, необходимо прежде всего преобразовать звуковые колебания речи или музыки в электрические сигналы. Это делают микрофоны — приборы, создающие своего рода электрическую «копию» звука. Существует много различных конструкций микрофонов; наиболее часто применяются угольные и электродинамические.

Прадедушка современного микрофона — аппарат для демонстрации принципа действия уха — появился на свет еще в 1861 г. Немецкий учитель Ф. Рейс из подручных материалов: кусочка кожи, проволоки, вязальной спицы, части корпуса скрипки собрал «механическое ухо», чтобы «увидеть и почувствовать звук». Аппарат Рейса, в котором мембраной служила кожаная диафрагма, натянутая на четырехугольную коробку с раструбом, обладал массой недостатков и не мог полноценно передавать речь. Именно поэтому «хрюкающую безделушку» восприняли как любопытную, но бесполезную новинку.

Создать совершенный аппарат для преобразования звука в электрические сигналы удалось в 1855 г. американскому изобретателю — профессору электротехники и музыки Д. Юзу. Сначала в качестве чувствительного элемента Юз использовал металлические опилки, дробь, проволочные гвозди, а затем графит и уголь.

Идеи, заложенные в конструкции микрофона Юза, сохранились до наших дней в у г о л ь-ном микрофоне (см. рис.). Металлическая коробка с угольным порошком превратилась в чувствительный микрофон.

Тонкая металлическая пластинка-мембрана под действием звуковых волн вибрирует. Когда давление на нее увеличивается, она сильнее сжимает соприкасающийся с ней слой угольного порошка. Его частицы плотнее прижимаются друг к другу и легко пропускают электрический ток, который подводится к микрофону от батареи питания. Сколько раз изменится звуковое давление на мембрану микрофона, столько раз увеличится и уменьшится электрический ток в цепи.

Угольные микрофоны обладают высокой чувствительностью, но по качеству работы они уступают электродинамическим микрофонам, имеющим сильный кольцевой постоянный магнит (см. рис.). Между полюсами магнита, в магнитном поле, расположена катушка из изолированного провода, намотанного на бумажном каркасе. Катушка скреплена с подвижной мембраной из тонкого алюминия. Под действием звуковых волн мембрана микрофона начинает колебаться и увлекает за собой катушку. Катушка пересекает магнитные  силовые линии,   и   в   ней   наводятся, индуцируются, электрические колебания. Их частота равна частоте колебаний мембраны, а их амплитуда тем больше, чем сильнее колеблется мембрана под действием звуковых волн.

Электрические сигналы на выводах катушки электродинамического микрофона не велики по амплитуде. Поэтому микрофоны этого типа обычно подключают к входу усилителя через повышающий трансформатор.

Свое первое практическое применение угольные микрофоны нашли в телефонии. И сегодня в телефонных аппаратах работают эти труженики-долгожители. Электродинамические микрофоны широко используют в радиостудиях, на телевидении, для записи звука на магнитную ленту магнитофона,, для школьного радиовещания.