Історія винаходу мікрофона

Мікрофон - прилад, який перетворює звукові коливання в електричні. Прилад грає важливу роль в звукозапису, є першим в ланцюжку прийому звукових хвиль. У повсякденному житті, мікрофони є невід'ємною частиною для здійснення комунікації на відстані.

Один з перших типів мікрофонів - вугільний мікрофон. Отримав він назву завдяки своїй конструкції. У герметичну капсулу поміщаються дві металеві пластини, а між ними розміщується вугільний порошок. Це все приєднується до мембрани.

При впливі струму тиск в капсулі змінюється, що в свою чергу впливає на опору між зернами вугільного порошку зміною струму в мережі, що дає нам передачу звуку за допомогою перетворення коливань в електричні сигнали.

Однак в цій історії все не так просто. За рік до цього Олександр Белл також створив мікрофон, що називався, правда, рідинним передавачем. Рідинний передавач був представлений на філадельфійської виставці, присвяченій сторіччю американської революції. Там-то його і побачив Берлінер і вирішив, що зможе зробити прилад не гірше.

Конденсаторний мікрофон був винайдений інженером Bell Labs Едуардом Вента (Edward Christopher Wente) в 1916 році. У ньому звук впливає на тонку металеву мембрану, змінюючи відстань між мембраною і металевим корпусом. Тим самим утворюється мембраною і корпусом конденсатор змінює ємність. Якщо підвести до пластин постійна напруга, зміна ємності викличе струм через конденсатор, тим самим утворюючи електричний сигнал у зовнішній ланцюга.

Більш масовими стали динамічні мікрофони, що відрізняються від вугільних набагато кращою лінійністю характеристик і хорошими частотними властивостями, а від конденсаторних - більш прийнятними електричними властивостями. Першим динамічним мікрофоном став винайдений в 1924 році німецькими вченими Ервіном Ерлаха (Gerwin Erlach) і Вальтером Шотткі електродинамічний мікрофон стрічкового типу.

Вони розташували в магнітному полі гофровану стрічку з дуже тонкої (близько 2 мкм) алюмінієвої фольги. Такі мікрофони досі застосовуються в студійній звукозапису завдяки надзвичайно широким частотним характеристикам, однак їх чутливість невелика, вихідний опір дуже мало (частки Ома), що значно ускладнює проектування підсилювачів.

Крім того, достатня чутливість досяжна тільки при значній площі стрічки (а значить, і розмірах магніту), в результаті такі мікрофони мають великі розміри і масу в порівнянні з усіма іншими типами.

П'єзоелектричний мікрофон, сконструйований радянськими вченими С. Н. Ржевкіним і А. І. Яковлєвим в 1925 році, має в якості датчика звукового тиску пластинку з речовини, що володіє п'єзоелектричними властивостями. Робота в якості датчика тиску дозволила створити перші гідрофони і записати наднизькочастотних звуки, характерні для морських мешканців.

Удосконалення характеристик саме цих мікрофонів, в поєднанні з вдосконаленням звукопідсилювальної і звукозаписної апаратури, дозволило розвинутися індустрії звукозапису не тільки в студійних умовах. Створення малих за розміром (навіть, незважаючи на масу постійного магніту, необхідного для роботи мікрофона), а також надзвичайно чутливих і вузько динамічних мікрофонів в помітному ступені змінило уявлення про приватності і породило ряд змін в законодавстві (зокрема, про застосування підслуховуючих пристроїв).

Тоді ж розроблені електромагнітні мікрофони, на відміну від електродинамічних, мають закріплений на мембрані постійний магніт і нерухому котушку. Завдяки відсутності жорстких вимог до маси котушки (характерному для динамічних мікрофонів) такі мікрофони робилися високоомними, а також часом мали багатовідвідні котушки, що робило їх більш універсальними. Такі мікрофони, поряд з п'єзоелектричними, дозволили створити ефективні слухові апарати, а також ларингофони.

Електретний мікрофон, винайдений японським ученим Егуті на початку 1920-х років, за принципом дії і конструкції близький до конденсаторного, проте в якості нерухомої обкладки конденсатора і джерела постійної напруги виступає пластина з Електрети.

Довгий час такі мікрофони були відносно дороги, а їх дуже високий вихідний опір (як і конденсаторних, одиниці мегаом і вище) змушувало застосовувати виключно лампові схеми. Створення польових транзисторів призвело до появи надзвичайно ефективних, мініатюрних і легких електретних мікрофонів, суміщених з, зібраним в тому ж корпусі, предусилителем на польовому транзисторі.

Промислове виробництво мікрофонів в даний час досягає десятків мільйонів штук на рік. Розробкою і виробництвом мікрофонів займаються такі фірми як Neumann, Sennheiser, Beyerdynamic, AKG, Shure, Sony, DPA, Октава і багато інших.

Приєднуйтеся до групи. і ви зможете переглядати зображення в повному розмірі