МИКРОФО́Н

МИКРОФО́Н (от мик­ро... и ...фон), уст­рой­ст­во для пре­об­ра­зо­ва­ния зву­ко­вых ко­ле­ба­ний в воз­душ­ной сре­де в элек­трич. сиг­на­лы. При­ме­ня­ет­ся в те­ле­фо­нии, ра­дио­ве­ща­нии, те­ле­ви­де­нии, сис­те­мах зву­ко­уси­ле­ния и зву­ко­за­пи­си и др. Ра­бо­та ос­но­ва­на на из­ме­не­нии зна­че­ния к.-л. элек­трич. па­ра­мет­ра М. под воз­дей­ст­ви­ем зву­ка. Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны уголь­ные, элек­тро­ди­на­ми­че­ские, кон­ден­са­тор­ные, элек­трет­ные и пье­зо­элек­три­че­ские мик­ро­фо­ны.

В по­рош­ко­вом уголь­ном М., изо­бре­тён­ном М. К. Ма­халь­ским (Рос­сия) и не­за­ви­си­мо от не­го Д. Э. Юзом (США) в 1878, уголь­ная или ме­тал­лич. мем­бра­на ко­леб­лет­ся под дей­ст­ви­ем зву­ко­вых волн, из­ме­няя плот­ность и, сле­до­ва­тель­но, элек­трич. со­про­тив­ле­ние при­ле­га­юще­го к мем­бра­не уголь­но­го по­рош­ка. Си­ла то­ка, про­те­каю­ще­го че­рез М. при под­клю­че­нии внеш­не­го ис­точ­ни­ка то­ка, из­ме­ня­ет­ся про­пор­цио­наль­но зна­че­ни­ям зву­ко­во­го дав­ле­ния. Уголь­ные М. усо­вер­шен­ст­во­ван­ной кон­ст­рук­ции (кап­сюль­но­го ти­па) до 1990-х гг. ши­ро­ко при­ме­ня­лись в те­ле­фо­нии.

В элек­тро­ди­на­ми­че­ском М. пре­об­ра­зо­ва­ние аку­стич. ко­ле­ба­ний в элек­три­че­ские про­ис­хо­дит в ре­зуль­та­те дви­же­ния про­вод­ни­ка в по­сто­ян­ном маг­нит­ном по­ле. Этот прин­цип наи­бо­лее пол­но во­пло­щён в лен­точ­ном М. (Э. Гер­лах и В. Шот­тки, Гер­ма­ния, 1924). Ме­ж­ду по­лю­са­ми по­сто­ян­но­го маг­ни­та рас­по­ла­га­ет­ся гоф­ри­ро­ван­ная лен­точ­ка из очень тон­кой (по­ряд­ка 2 мкм) алю­ми­ние­вой фоль­ги, ко­ле­ба­ния ко­то­рой под воз­дей­ст­ви­ем зву­ка вы­зы­ва­ют элек­тро­дви­жу­щую си­лу на вы­во­дах лен­ты, про­пор­цио­наль­ную ско­ро­сти пе­ре­се­че­ния ею маг­нит­ных си­ло­вых ли­ний. Лен­точ­ные М. под­вер­же­ны вет­ро­вым и ме­ха­нич. воз­дей­ст­ви­ям, по­это­му при­ме­ня­ют­ся ог­ра­ни­чен­но (напр., в сту­ди­ях зву­ко­за­пи­си).

В элек­тро­ди­на­мич. М. ка­ту­шеч­но­го ти­па (Э. К. Вен­те и А. Л. Те­рас, США, 1931) при­ме­не­на диа­фраг­ма из тон­кой по­ли­сти­роль­ной плён­ки или алю­ми­ние­вой фоль­ги, жё­ст­ко свя­зан­ная с ка­туш­кой из тон­ко­го про­во­да, на­хо­дя­щей­ся в коль­це­вом за­зо­ре маг­нит­ной сис­те­мы. При ко­ле­ба­ни­ях диа­фраг­мы под дей­стви­ем зву­ко­вой вол­ны вит­ки ка­туш­ки пе­ре­се­ка­ют маг­нит­ные си­ло­вые ли­нии и в ка­туш­ке на­во­дит­ся элек­тро­дви­жу­щая си­ла, соз­даю­щая пе­ре­мен­ное на­пря­же­ние на её за­жи­мах. Ка­ту­шеч­ные М. про­сты по кон­ст­рук­ции, име­ют не­боль­шие га­ба­рит­ные раз­ме­ры, на­дёж­ны в экс­плуа­та­ции; это наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ный тип мик­ро­фо­на.

В кон­ден­са­тор­ном М. (Э. К. Вен­те, 1917) зву­ко­вые вол­ны дей­ст­ву­ют на тон­кую ме­тал­лич. мем­бра­ну, из­ме­няя рас­сто­я­ние и, сле­до­ва­тель­но, элек­трич. ём­кость ме­ж­ду мем­бра­ной и ме­тал­лич. не­под­виж­ным кор­пу­сом, пред­став­ляю­щи­ми со­бой пла­сти­ны кон­ден­са­то­ра элек­триче­ско­го­. При под­ве­де­нии к пла­сти­нам по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния из­ме­не­ние ём­ко­сти вы­зы­ва­ет по­яв­ле­ние то­ка че­рез кон­ден­са­тор, си­ла ко­то­ро­го из­ме­ня­ет­ся в такт с ко­ле­ба­ния­ми зву­ко­вых час­тот. Раз­но­вид­но­стью кон­ден­са­тор­ных яв­ля­ют­ся элек­трет­ные М. (Ёгу­ти, Япо­ния, нач. 1920-х гг.), в ко­то­рых роль не­по­движ­ной об­клад­ки кон­ден­са­то­ра, а так­же ис­точ­ни­ка по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния иг­ра­ет пла­сти­на из элек­тре­та. Кон­ден­са­тор­ные М. при­ме­ня­ют­ся в вы­со­ко­ка­честв. сис­те­мах зву­ко­за­пи­си и зву­ко­во­го ве­ща­ния.

В пье­зо­элек­три­че­ском М. (С. Н. Ржев­кин и А. И. Яков­лев, Рос­сия, 1925) зву­ко­вые вол­ны че­рез мем­бра­ну или не­по­сред­ст­вен­но воз­дей­ст­ву­ют на пла­сти­ну из ве­ще­ст­ва, об­ла­даю­ще­го пье­зо­элек­трич. свой­ст­ва­ми, напр. из сег­не­то­вой со­ли, вы­зы­вая на её по­верх­но­сти по­яв­ле­ние элек­трич. за­ря­дов (см. Пье­зо­элек­три­че­ст­во). Пье­зо­элек­трич. М. ис­поль­зу­ют в слу­хо­вых ап­па­ра­тах и не­ко­то­рых тех­нич. уст­рой­ст­вах (напр., в сис­те­мах ав­то­ре­гу­ли­ро­ва­ния за­жи­га­ния и со­ста­ва ра­бо­чей сме­си ав­то­мо­биль­ных дви­га­те­лей).

В за­ви­си­мо­сти от на­зна­че­ния М. из­го­тов­ля­ют с разл. на­прав­лен­но­стью дей­ст­вия (не­на­прав­лен­ные, од­но­сто­рон­не и дву­сто­рон­не на­прав­лен­ные, сверх­на­прав­лен­ные), оп­ре­де­ляе­мой кон­ст­рук­ци­ей и фор­мой мем­бран и кор­пу­са М. Так, в сте­рео­фо­нич. ра­дио­ве­ща­нии и зву­ко­за­пи­си для фор­ми­ро­ва­ния сиг­на­лов ле­во­го и пра­во­го ка­на­лов при­ме­ня­ют сис­те­му из двух оди­на­ко­вых од­но­на­прав­лен­ных М. (ча­ще кон­ден­са­тор­ных или элек­тро­ди­на­ми­че­ских), по­ме­щён­ных в об­щем кор­пу­се вплот­ную один под дру­гим так, что на­прав­ле­ния их макс. чув­ст­ви­тель­но­сти рас­по­ло­же­ны под уг­лом 90° от­но­си­тель­но друг к дру­гу (сте­рео­фо­нич. М.). Диа­па­зон эф­фек­тив­но вос­про­из­во­ди­мых час­тот в совр. М. для ра­дио­ве­ща­ния и зву­ко­за­пи­си со­став­ля­ет от 30 Гц до 18–25 кГц.

В свя­зи с раз­ви­ти­ем циф­ро­во­го зву­ко­во­го ве­ща­ния раз­ра­бо­та­ны и на­чи­на­ют при­ме­нять­ся в сту­ди­ях «циф­ро­вые» М., ко­то­рые (в от­ли­чие от вы­ше­опи­сан­ных ана­ло­го­вых) фор­ми­ру­ют не­по­сред­ст­вен­но циф­ро­вой сиг­нал и не тре­бу­ют при­ме­не­ния ана­ло­го-циф­ро­вых пре­об­ра­зо­ва­те­лей в по­сле­дую­щем трак­те.