המיקרופון

כדי לקרוא את סיפור המצאת המיקרופון הקלק כאן.

קיימים סוגי מיקרופונים שונים:

  • המיקרופון הראשון שפותח על ידי בל, היה מבוסס על מסמר מתכת הטבול במיכל כספית. גלי הקול שפגעו הממברנה המחוברת למסמר, גרמו לתזוזת המסמר בתוך הכספית, ובכך שינו את שטח המגע שבין המסמר והכספית הנוזלית. כתוצאה מכך נגרם שינוי בהתנגדות החשמלית. אלישע גריי השתמש בעקרון דומה, אלא שהמסמר שלו נמצא מעט מעל הכספית, כך שתזוזתו עקב גלי הקול הפוגעים, גרמה לשינוי מירווח האוויר הקטן בין המסמר לכספית, ובכך שינו את ההתנגדות החשמלית.
  • מיקרופון פחמי (Carbon Microphone) – זהו המיקרופון הפשוט ביותר שהיה נהוג עד לשנות ה 60 של המאה ה 20. את המסמר והכספית מחליפים גרגרי פחם. המיקרופון הפחמי, מורכב מגרגרי פחם (Carbon Granules), הנמצאים בין שתי לוחיות, מוליכות זרם חשמלי. דיבור לפני הלוחית החיצונית, גרם להפעלת גלי לחץ עליה, בהתאם לדיבור. גלי לחץ אלו, גורמים לדחיסה ריגעית של גרגרי הפחם, וכתוצאה מכך לשינוי ההתנגדות החשמלית בין הלוחיות המוליכות. שינויי ההתנגדות החשמלית, גורמים לשינויים במתח החשמלי בקו. שינויי מתח חשמלי אלו מועברים, דרך קווי הטלפון, אל מקבל השיחה. בתמונה ניתן לראות את גרגרי הפחם:

גרגרי הפחם

למיקרופון פחמי יש היענות גרועה לתדר, ויחס גרוע של אות לרעש (נוצרים בו רעשים פנימיים). את החלקים המרכיבים את המיקרופון הפחמי, ניתן לראות בתמונה:

החלקים המרכיבים את המיקרופון הפחמי

באיור, ניתן לראות את מיקום גרגרי הפחם, וסידורם:

מיקום גרגרי הפחם

  • מיקרופון קיבולי (אלקטרוסטטי) (Condenser Microphone) מבוסס על שינוי הקיבול החשמלי, כתוצאה מגלי הלחץ הנוצרים בזמן הדיבור. מיקרופון זה מורכב מממברנה מוליכה, הניתנת לתנועה, ומלוחית אחורית קבועה, הנמצאת מאוד קרוב אליה, ללא מגע. שתי הלוחיות יוצרות קבל חשמלי, המחובר למתח. פגיעת גלי הקול בממברנה הנעה, גורם לשינוי מיקומה, ביחס ללוחית הקבועה, וכתוצאה מכך לשינוי המרחק בין הלוחיות ולכן גם משתנה הקיבול החשמלי בין שתי הלוחיות.
  • מיקרופון אלקטרומגנטי (דינמי) – מבוסס על תנועת קרום (ממברנה) שמחוברת לסליל מחוט מתכתי, הנע בתוך שדה מגנטי. כתוצאה מתנועה יחסית זו בין הסליל לשדה המגנטי, נוצר בסליל מתח חשמלי משתנה, הפרופורציוני לתנועת הסליל (ולגלי הקול שגרמו לתנועה זו). מיקרופון זה דומה לרמקול הדינמי, ולמעשה, ניתן להשתמש באותו מתקן כמיקרופון או כרמקול.
  • מיקרופון גבישי (Crystal Microphone) – מבוסס על האפקט של פיאזואלקטריות (Piezoelectric Microphone), שהוא יצירת מתח חשמלי כתוצאה מלחץ. משתמשים בגבישים מיוחדים, כגון: מלח רושל, או בריום טיטנאט, קצה הממברנה, הרוטטת כתוצאה מפגיעת גלי הקול, מחובר על הגביש, המתרגם את שינויי הלחץ הנוצרים לשינויי מתח חשמלי.
    באיור רואים חתך במיקרופון גבישי:

חתך במיקרופון גבישילהרחבה על מתמר פיאזואלקטרי, הקלק כאן.