Электретные микрофоны - революционное изобретение, позволившее сделать звукозапись доступной для миллионов.
История создания электретного микрофона
Первые упоминания об электретном состоянии встречаются в работах английского ученого С. Грея в 1732 году и М. Фарадея в 1839 году. Термин "электрет" в 1892 году ввел О. Хевисайд.
Изучать это явление начал японский физик Егути в 1919 году.
Первые электретные микрофоны были сравнительно дорогими, а их высокое выходное сопротивление вынуждало использовать ламповые схемы. Это сохранялось до 1961 года, когда ученые лабораторий Белла А. Маркони и Джеймс Вест изобрели тефлоновое покрытие.
Благодаря появлению полевых транзисторов с 1970-х годов электретные микрофоны стали активно применяться в бытовой технике для звукозаписи.
Принцип работы и устройство электретного микрофона
Электретный микрофон использует в качестве одной из обкладок конденсатора пластину из электрета - материала, который может долгое время сохранять электрический заряд.
- Тонкая электретная пленка помещается в зазор конденсатора;
- На нее напыляется тонкий слой металла, образующий электрод;
- Напротив располагается второй электрод - металлическая пластинка.
При действии звука мембрана колеблется, меняя емкость конденсатора. Это приводит к возникновению переменного напряжения, соответствующего звуковому сигналу.
Однако выходное сопротивление электретного микрофона очень высокое, в единицы мегаом и выше. Поэтому для усиления сигнала в корпусе размещается транзистор-усилитель.
В отличие от динамических микрофонов, электретные не нуждаются в подмагничивании, зато требуют питания встроенного усилителя.
Поэтому схема подключения электропитания включает:
- Подачу "минуса" питания на корпус;
- Подачу "плюса" через ограничительный резистор на положительный вход;
- Съем усиленного сигнала также с положительного выхода.
| Преимущества электретных микрофонов: |
|
| Недостатки: |
|
Как видим, электретные микрофоны имеют свои плюсы и минусы. Рассмотрим далее их широкое применение в звукозаписи и других областях.
Применение в звукозаписи и других сферах
Благодаря своим преимуществам электретные микрофоны нашли широкое применение для звукозаписи в бытовой и профессиональной аппаратуре.
Электретные микрофоны часто встраиваются в телефоны, диктофоны, магнитофоны, колонки и другую потребительскую электронику. Их компактность, низкая стоимость и простота схемы подключения идеально подходят для бытовых устройств.
Применение в конференц-связи
Большинство современных конференц-микрофонов используют электретный преобразователь. Высокая чувствительность к речи позволяет четко передавать слова докладчика в большом зале.
- Использование в компьютерных гарнитурах. Легкие и компактные электретные микрофоны устанавливаются в гарнитуры для мобильных устройств и ПК. Это обеспечивает качественную передачу голоса при видеозвонках и онлайн-играх.
- Применение в системах видеонаблюдения. Водонепроницаемые электретные микрокапсули часто используются в уличных видеокамерах для трансляции звука с места событий.
Перспективы развития технологий
Ученые работают над улучшением параметров электретных материалов, чтобы расширить температурный диапазон и срок службы таких микрофонов. Ожидается появление моделей для экстремальных условий.
