Микрофон

(от Микро. И греч. Phōnē — звук) электроакустический прибор для преобразования звуковых колебаний в электрические. Применяется в телефонии, радиовещании, телевидении, системах звукоусиления и звукозаписи. По принципу действия М. Подразделяются на угольные, электродинамические, конденсаторные, электретные, пьезоэлектрические и электромагнитные, по направленности действия — на ненаправленные, односторонне направленные (кардиоидные) и двусторонне направленные. В порошковом угольном М., впервые сконструированном русскими изобретателями М. Махальским в 1878 и независимо от него П. М. Голубицким в 1883, угольная или металлическая Мембрана под действием звуковых волн колеблется, изменяя плотность и, следовательно, электрическое сопротивление находящегося в капсюле и прилегающего к мембране угольного порошка.

Вследствие этого сила тока, протекающего через М., также изменяется. Образуется пульсирующий ток, который в простейшем случае, протекая по проводной линии к Телефону, вызывает колебания мембраны последнего, соответствующие колебаниям мембраны М. В результате многолетнего улучшения конструкции и электрических параметров М. С угольным порошком был создан М. Капсюльного типа (рис. 1), широко применяемый в телефонии. В электродинамическом М. Катушечного типа, который изобрели американские учёные Э. Венте и А. Терас в 1931, применена диафрагма из тонкой полистирольной плёнки или алюминиевой фольги, жестко связанная с катушкой из тонкой проволоки, находящейся в кольцевом зазоре магнитной системы (рис. 2). При колебаниях диафрагмы под действием звуковой волны витки катушки пересекают магнитные силовые линии и в катушке наводится эдс, создающая переменное напряжение на её зажимах.

Такой М. Прост по конструкции, имеет небольшие габариты, надёжен в эксплуатации. В электродинамическом М. Ленточного типа, изобретённом немецкими учёными Э. Герлахом и В. Шотки в 1924, вместо катушки в магнитном поле располагается гофрированная ленточка из очень тонкой (порядка 2 мкм) алюминиевой фольги. Такой М. Применяется главным образом для музыкальных передач из студий. В конденсаторном М. (рис. 3), изобретённом американским учёным Э. Венте в 1917, звуковые волны действуют на тонкую металлическую мембрану, изменяя расстояние и, следовательно, электрическую ёмкость между мембраной и металлическим неподвижным корпусом, представляющими собой пластины конденсатора электрического (См. Конденсатор электрический). При подведении к пластинам постоянного напряжения изменение ёмкости вызывает появление тока через конденсатор, сила которого изменяется в такт с колебаниями звуковых частот.

Такие М. Распространены в высококачественных системах звукозаписи и звукопередачи. В электретном М., изобретённым японским учёным Ёгути в начале 20-х гг. 20 в. И по принципу действия и конструкции схожем с конденсаторным, роль неподвижной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения играет пластина из электрета (См. Электреты). В пьезоэлектрическом М., впервые сконструированном советскими учёными С. Н. Ржевкиным и А. И. Яковлевым в 1925, звуковые волны воздействуют на пластинку из вещества, обладающего пьезоэлектрическими свойствами, например из сегнетовой соли, вызывая на её поверхности появление электрических зарядов (см. Пьезоэлектричество). В электромагнитном М. Звуковые волны воздействуют на мембрану, жестко связанную со стальным якорем, при колебаниях которого в зазоре постоянного магнита на выводах неподвижной катушки из провода, намотанного поверх якоря, появляется эдс.

Пьезоэлектрические и электромагнитные М. Применяются главным образом в радиолюбительских устройствах и слуховых аппаратах. В стереофоническом радиовещании и звукозаписи применяют систему из двух одинаковых однонаправленных М. (чаще конденсаторных или электродинамических М.), помещенных в общем корпусе вплотную один под другим так, что направления их максимальная чувствительности расположены под углом 90° одно к другому (стереофонический М.). В таблице приведены усреднённые значения основных параметров М. (в скобках указаны классы качества. Вк — высший, 1к — первый, 2к — второй, 3к — третий). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | | Параметры | | |---------------------------------------------------------------------------------------- | | Тип микрофона  | диапазон  | неравномерность | осевая | | | воспроизводимых | частотной  | чувствительность | | | частот, гц  | характеристики, | на частоте 1000 | | |  | дб | гц, мв×м2/н | |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Угольный | 300—3400 (3 к) | 20 | 1000  | |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Электродинамический | 100—10 000(1к)  | 12 | 0,5 | | катушечного типа |-----------------------------| |-----------------------------| | | 30—15 000 (Вк) | | Микрофон1,0 | |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Электродинамический | 50—10 000 (1к) | 10 | 1 | | ленточного типа  |-----------------------------| |-----------------------------| | | 70—15 000 (Вк) | | 1,5 | |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Конденсаторный | 30—15 000 (Вк) | 5 | 5 | |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Пьезоэлектрический | 100—5 000 (2к) | 15 | 50 | |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Электромагнитный | 300—5 000 | 20 | 5 | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Лит.

Фурдуев В. В., Акустические основы вещания, М., 1960. Дольник А, Г., Эфрусси М. М., Микрофоны, 2 изд., М., 1967. А. В. Никонов. Рис. 3а. Конденсаторный микрофон типа 19A-4. Внешний вид. Рис. 2а. Электродинамический микрофон катушечного типа МД-56. Внешний вид. Рис. 1. Капсюль типа МК-10 угольного микрофона. А — внешний вид. Б — схема устройства. 1 — мембрана. 2 — подвижный электрод. 3 — слюдяная шайба. 4 — перфорированная металлическая крышка. 5 — корпус. 6 — пластмассовое кольцо. 7 — шайба. 8 — угольный порошок. 9 — неподвижный электрод. Рис. 2б. Электродинамический микрофон катушечного типа МД-56. Схема устройства. 1 — диафрагма. 2 — звуковая катушка. 3 — гофрированный воротник. 4 — магнитопровод. 5 — полюсный наконечник. 6 — магнит. Рис. 3б. Конденсаторный микрофон типа 19A-4.

Схема устройства. 1 — неподвижный электрод. 2 — мембрана..