声音是奇妙的东西。我们听到的各种不同声音,都是由我们周围空气的微小压差产生的。奇妙之处在于,空气能将这些压差如此完好、如此真实地传输相当长的距离。

如果您读过博闻网的文章CD工作原理,您就应该了解了最早的麦克风。它是由金属隔膜连接到针上,这根针在一块金属箔上刮擦图案。 当您朝着隔膜讲话时,产生的空气压差使隔膜运动,从而使针运动,针的运动被记录在金属箔上。随后,当您在金属箔上向回运行针时,在金属箔上刮擦产生的振动会使隔膜运动,将声音重现。这种纯粹的机械系统运行显示了空气中的振动能产生多么大的能量!

所有现代的麦克风与最初的麦克风需要完成的事情都并无二致。只不过就是以电的方式,代替了机械方式。麦克风将空气中的变动压力波转化成变动电信号。有五种常用技术用来完成此项转化:

  • 碳麦克风——最古老最简单的麦克风,使用碳尘。历史上第一部电话就使用此项技术,如今在某些电话中仍在使用。在碳尘的一侧有很薄的金属或塑料隔膜。当声波击打隔膜时,它们压缩碳尘,改变电阻。通过给碳通电,改变了的电阻会改变电流大小。有关更多信息,请参见电话工作原理
  • 动态麦克风——动态麦克风利用电磁效应。当磁体通过电线(或线圈)时,磁体在电线中感应出电流。在动态麦克风中,当声波击打隔膜时,隔膜会移动磁体,此运动产生很小的电流。
  • 带状麦克风——在带状麦克风中,一个薄的带状物悬挂在磁场中。声波会移动带状物,从而改变流经它的电流。
  • 电容器麦克风——电容器麦克风实际上是一个电容器,其中电容器的一极响应声波而运动。运动改变了电容器的电容,这些改变被放大,从而产生可测量的信号。电容器麦克风通常使用一个小的电池,为电容器提供电压
  • 晶体麦克风——某些晶体改变形状时会改变它们的电属性(要了解此现象的一个例子,请参见石英表工作原理)。通过将隔膜连接到晶体,当声波击打隔膜时,晶体将产生信号。
正如您所见,几乎每种可想到的技术都用来将声波转化成电信号。它们的一个共同点是都有隔膜,不管用哪种技术产生信号,都通过隔膜来收集声波并产生运动。

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