Микрофон , в просторечии называемый микрофоном или микрофоном ( / m aɪ k / ), [1] представляет собой преобразователь , который преобразует звук в электрический сигнал . Микрофоны используются во многих приложениях, таких как телефоны , слуховые аппараты , системы громкой связи для концертных залов и общественных мероприятий, кинопроизводство , живая и записанная аудиотехника , звукозапись , двустороннее радио , мегафоны и т. д.радио- и телевещание . Они также используются в компьютерах для записи голоса, распознавания речи , VoIP и для других целей, таких как ультразвуковые датчики или датчики детонации .
Сегодня используется несколько типов микрофонов, в которых используются разные методы преобразования колебаний давления воздуха звуковой волны в электрический сигнал. Наиболее распространены динамические микрофоны , в которых используется катушка провода, подвешенная в магнитном поле; конденсаторный микрофон , в котором вибрирующая диафрагма используется в качестве конденсаторной пластины; и контактный микрофон , в котором используется кристалл пьезоэлектрического материала. Обычно микрофоны необходимо подключить к предусилителю , прежде чем сигнал можно будет записать или воспроизвести .
Чтобы говорить с большими группами людей, возникла необходимость увеличить громкость человеческого голоса. Самыми ранними устройствами, использовавшимися для этого, были акустические мегафоны . Некоторыми из первых примеров, начиная с пятого века до нашей эры в Греции, были театральные маски с роговидными отверстиями для рта, которые акустически усиливали голос актеров в амфитеатрах . [2] В 1665 году английский физик Роберт Гук был первым, кто экспериментировал с другой средой, кроме воздуха, изобретя «телефон для влюбленных », сделанный из натянутой проволоки с чашкой, прикрепленной к каждому концу. [3]
В 1861 году немецкий изобретатель Иоганн Филипп Рейс построил первый звуковой передатчик (« телефон Рейса »), в котором использовалась металлическая полоса, прикрепленная к вибрирующей мембране, которая производила прерывистый ток. Лучшие результаты были достигнуты в 1876 году с конструкцией « жидкостного передатчика » в первых телефонах Александра Грэма Белла и Элиши Грея - диафрагма была прикреплена к токопроводящему стержню в растворе кислоты. [4] Эти системы, однако, давали очень плохое качество звука.
Первым микрофоном, который обеспечил надлежащую голосовую телефонию, был (свободный контакт) угольный микрофон . Это было независимо разработано Дэвидом Эдвардом Хьюзом в Англии и Эмилем Берлинером и Томасом Эдисоном в США. Хотя Эдисон получил первый патент (после долгого судебного спора) в середине 1877 года, Хьюз продемонстрировал свое работающее устройство перед многими свидетелями несколькими годами ранее, и большинство историков приписывают его изобретение ему. [5] [6] [7] [8] Микрофон Berliner обрел коммерческий успех благодаря использованию Александром Грэмом Беллом для своего телефона, и Берлинер стал работать в Bell. [9]Углеродный микрофон является прямым прототипом современных микрофонов и сыграл решающую роль в развитии телефонии, радиовещания и звукозаписывающей индустрии. [10] Томас Эдисон усовершенствовал угольный микрофон, превратив его в свой передатчик с угольной кнопкой 1886 года. [7] [11] Этот микрофон использовался на первой в истории радиопередаче, выступлении в Метрополитен-опера в Нью-Йорке в 1910 году. [12] [13]
В 1916 году EC Wente из Western Electric совершил следующий прорыв, создав первый конденсаторный микрофон . [14] В 1923 году был построен первый практичный микрофон с подвижной катушкой. Магнитофон Маркони-Сайкса, разработанный капитаном Х. Дж. Раундом , стал стандартом для студий BBC в Лондоне. [15] [16] Это было улучшено в 1930 году Аланом Блюмлейном и Гербертом Холманом, которые выпустили HB1A и стали лучшим стандартом дня. [17]