Från nyheter till YouTube till musikproduktion, vi använder mikrofoner för många ändamål. Dessa enheter har fångat våra röster i över ett sekel och är en avgörande del av flera industrier idag.
Vi är skyldiga mycket till tekniken som driver mikrofoner, men de flesta vet ingenting om det. Här finns olika typer av mikrofoner och hur de fungerar.
De första mikrofonerna
Mikrofonernas historia sträcker sig tillbaka till slutet av 1870-talet. Den skotsk-amerikanske uppfinnaren Alexander Graham Bell uppfann en ljudsändare för sin telefon 1876. Samma år uppfann han vätskesändaren (eller vattenmikrofonen). Den här enheten visades upp under Philadelphia Centennial Exposition, och den inspirerade den tysk-amerikanske uppfinnaren Emile Berliner.
Ett år senare slog Berliner sig ihop med Thomas Edison för att skapa den första riktiga mikrofonen. Den kallades “kolmikrofonen”, och den använde små granuler av kol för att överföra tryckvågor mellan två metallplattor. Samtidigt uppfann en brittisk uppfinnare vid namn David Edward Hughes sin egen version av samma teknik. Dessa enheter sätter scenen för att andra typer av mikrofoner ska utvecklas.
Olika typer av mikrofoner och hur de fungerar
Det finns ungefär en miljon och en olika typer av mikrofoner ute i naturen idag, men de följer liknande grundläggande principer för att fånga ljud. Några av de mest populära typerna av mikrofoner är dynamiska mikrofoner, bandmikrofoner och kompressionsmikrofoner. Dessa, tillsammans med kolmikrofoner, kommer att förklaras i den här artikeln.
Kolmikrofoner
Kolmikrofoner har en speciell plats i historien som de första formäkta mikrofonerna. De användes hårt under 1900-talet, men de är nu mestadels begränsade till en viss nisch. De används fortfarande i vissa militära tillämpningar idag på grund av deras motståndskraft.
Kolmikrofoner är hockeypuckformade och är vanligtvis upphängda i metallspolar. Det finns ett metallhölje med utskurna hål som skyddar insidan samtidigt som ljud släpps igenom. Ett lager av kolgranulat är inklämt mellan två metallplattor. En elektrisk ström skickas genom granulerna, där metallplattorna fungerar som en elektrod.
Kol används för att det är ett motstånd, vilket betyder att det kan leda elektricitet, men inte särskilt bra. Den första plattan, diafragman, är extremt tunn och rör sig fram och tillbaka med ljudvågorna. När membranet rör sig inåt komprimerar det kolgranulerna och släpper igenom mer av strömmen.
När membranet rör sig utåt, dekomprimerar det kolgranulerna och låter mindre av strömmen gå igenom. Denna variation av ström motsvarar tonhöjden och volymen på ljudet som passerar genom mikrofonen.
Kondensatormikrofoner
Många av de bästa hagelgevärsmikrofonerna använder kondensatorteknik. Kondensatormikrofoner är mycket lika kolmikrofoner; de använder också två laddade plattor som är åtskilda av ett kort avstånd. Istället för kolgranulat är det dock bara luft mellan plattorna. När den första plattan (membranet) rör sig ändras avståndet mellan plattorna. Denna rörelse skapar variationer i laddningens egenskaper. Dessa variationer i laddningen plockas sedan upp av inspelningsanordningen.
Dynamiska mikrofoner
Dynamiska mikrofoner är att föredra för podcasting. De skiljer sig mycket från kol- och kondensatormikrofoner. Istället för ett metallmembran har dynamiska mikrofoner vanligtvis ett mylarmembran. Den är ansluten till en liten kopparspole som sveper runt en cylindrisk magnet. Dynamiska mikrofoner fungerar precis som hörlurshögtalare, bara omvänt.
När ljudvågor träffar membranet rör sig det fram och tillbaka tillsammans med spolen. När spolen rör sig inom magnetens magnetfält skapar den en elektrisk ström. Denna ström går genom spolen till inspelningsenheten. Liksom med andra typer av mikrofoner, kommer strömmen att variera i styrka baserat på tonhöjd och volym på ljudet.
Bandmikrofoner
Liksom dynamiska mikrofoner använder bandmikrofoner en magnet. Istället för en cylindrisk magnet använder dessa mikrofoner antingen en “U”-formad magnet eller två magnetiska stänger. Mellan de magnetiska polerna finns ett tunt korrugerat band av metall (vanligtvis aluminium). Detta band sitter vertikalt i mikrofonen och har en tråd ansluten till vardera änden.
När ljudvågor träffar bandet får de det att röra sig. Liksom med dynamiska mikrofoner interagerar bandet med magnetfältet, vilket gör att en ström genereras. Strömmen förstärks av en transformator på väg till inspelningsenheten. Som med de flesta mikrofoner kommer strömmen att variera beroende på ljudet.
De är olika, men de är verkligen desamma
Det finns många olika typer av mikrofoner där ute, och några av dem drivs av helt andra tekniker. Men mikrofoner uppnår samma mål att omvandla våra röster och musik till elektriska strömmar.
Utan innovationerna inom mikrofonteknik som ägt rum under de senaste 125 åren är det verkligen svårt att säga om de flesta industrier ens skulle existera idag.
Om författaren
Arthur Brown (38 artiklar publicerade)
Arthur är en teknisk journalist och musiker som bor i Amerika. Han har varit i branschen i nästan ett decennium, efter att ha skrivit för onlinepublikationer som Android Headlines. Han har en djup kunskap om Android och ChromeOS. Tillsammans med att skriva informationsartiklar är han också skicklig på att rapportera tekniska nyheter.
Mer från Arthur Brown
Prenumerera på vårt nyhetsbrev
Gå med i vårt nyhetsbrev för tekniska tips, recensioner, free e-böcker och exklusiva erbjudanden!
Klicka här för att prenumerera
