嘟——能源 我們能聽到——在它滲入我們周圍的世界之前，我們只能走這么遠(yuǎn)。直到電氣 麥克風(fēng) 是 發(fā)明于19世紀(jì)后期，沒有令人滿意的方法 發(fā)送 聽 起來(lái) 到其他地方。你可以大喊大叫，但這帶著你的 言語(yǔ)再遠(yuǎn)一點(diǎn)。你不能在紐約市大喊大叫， 讓自己在倫敦被聽到。你在 1715 年不會(huì)說(shuō)話， 一百年后有人聽你說(shuō)的話!值得注意的是，這樣的事情 今天是可能的：通過將聲能轉(zhuǎn)化為電能和 我們可以存儲(chǔ)的信息，麥克風(fēng)可以發(fā)送 我們的聲音，我們的音樂，以及我們世界中的噪音對(duì)其他人的聲音 地點(diǎn)和其他時(shí)間。麥克風(fēng)如何工作?讓我們仔細(xì)看看!

　　照片：上圖：這顆參孫隕石是一款典型的錄音室級(jí)專業(yè)麥克風(fēng)，可連接到您的計(jì)算機(jī)進(jìn)行播客或其他高質(zhì)量錄音。從技術(shù)上講，它是一個(gè)電容麥克風(fēng)，以心形指向性模式拾取聲音。保護(hù)性金屬格柵旨在減少風(fēng)聲和爆裂聲。 像這樣的麥克風(fēng)將傳入的聲音轉(zhuǎn)化為輸出的電力。 下圖：像這樣的揚(yáng)聲器與麥克風(fēng)的工作方式相反，將輸入的電能轉(zhuǎn)換為輸出的聲音。

　　麥克風(fēng)是反向揚(yáng)聲器

　　麥克風(fēng)看起來(lái)與揚(yáng)聲器非常不同，因此大多數(shù)人從未意識(shí)到其相似之處 他們是。如果您已經(jīng)閱讀了我們的文章 揚(yáng)聲器, 您已經(jīng)知道麥克風(fēng)是如何工作的——因?yàn)樗鼈儗?shí)際上是揚(yáng)聲器在工作 反過來(lái)!

　　在揚(yáng)聲器中， 電力 流 變成一個(gè) 線圈 金屬絲纏繞 在永久的周圍(或前面) 磁鐵.變化 線圈中的電流模式產(chǎn)生 磁場(chǎng) 在它周圍 推動(dòng)永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)。這使得 線圈移動(dòng)。線圈連接到一個(gè)稱為 隔膜 或錐形，當(dāng)線圈移動(dòng)時(shí)，膜片也會(huì)移動(dòng)。感動(dòng) 振膜將空氣來(lái)回推入房間并產(chǎn)生聲音 我們可以聽到的波浪。

　　在麥克風(fēng)中，幾乎有相同的部件，但它們完全工作 相反的方式。

　　麥克風(fēng)的工作原理

　　麥克風(fēng)如何將聲能轉(zhuǎn)化為電能?喜歡這個(gè)：

　　當(dāng)你說(shuō)話時(shí)， 聲波 由您的聲音創(chuàng)建，將能量傳遞到麥克風(fēng)。請(qǐng)記住，我們能聽到的聲音是空氣中振動(dòng)攜帶的能量。

　　在麥克風(fēng)內(nèi)部， 隔膜 (比你在揚(yáng)聲器中找到的要小得多 通常由非常薄的成分制成 塑膠) 在聲波撞擊它時(shí)來(lái)回移動(dòng)。

　　這 線圈，連接到隔膜，也來(lái)回移動(dòng)。

　　這 永磁 產(chǎn)生一個(gè) 磁場(chǎng) 穿過線圈。當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中來(lái)回移動(dòng)時(shí)， 電流 流經(jīng)它。

　　這 電流 從麥克風(fēng)流出到放大器或錄音設(shè)備。 嘿，presto，你已經(jīng)轉(zhuǎn)換了你的原始 聲音 變成電!通過使用這種電流來(lái)驅(qū)動(dòng)錄音設(shè)備，您可以有效地永久存儲(chǔ)聲音?；蛘吣憧梢?放大 (增加)電流的大小，然后將其饋入揚(yáng)聲器，將電流變回更大的聲音。這就是PA(個(gè)人地址)系統(tǒng)的方式， 電吉他 放大器和搖滾音樂會(huì)放大器工作。

　　麥克風(fēng)的類型

　　照片：典型的 英國(guó)廣播公司-馬可尼帶狀麥克風(fēng) 大約從 1930 年代中期開始用于無(wú)線電廣播。(我在英國(guó)伯明翰的智庫(kù)科學(xué)博物館拍攝了這張照片。

　　插圖：帶狀麥克風(fēng)的工作原理。一對(duì)卷曲的絲帶 鋁 箔(藍(lán)色)在永磁體(橙色)上方的極片(綠色)之間拉伸，并在聲波撞擊它們時(shí)來(lái)回移動(dòng)，導(dǎo)致電流在連接到其末端的電纜(棕色)中流動(dòng)。軛(黃色)關(guān)閉并集中磁場(chǎng)。藝術(shù)品來(lái)自 美國(guó)專利2，113，219：麥克風(fēng) 作者：Harry F. Olson 和 Frank Massa，RCA，1938 年 4 月 5 日，由美國(guó)專利商標(biāo)局提供(為清楚起見添加了顏色)。

　　所有麥克風(fēng)都將聲能轉(zhuǎn)化為電能，但 有各種不同的種類，工作方式略有不同 方式。

　　動(dòng)圈麥克風(fēng) 只是普通的麥克風(fēng)， 使用隔膜、磁鐵和線圈。 電容式麥克風(fēng) 工作 使用隔膜移動(dòng)金屬的方式略有不同 板 電容器 (電荷存儲(chǔ)設(shè)備)和 以這種方式產(chǎn)生電流。大多數(shù)麥克風(fēng)是 全方位, 這意味著它們從任何方向都能很好地拾取聲音。如果 您正在錄制類似電視新聞?dòng)浾咴卩须s中的內(nèi)容 環(huán)境，還是遠(yuǎn)處籬笆里嘰嘰喳喳的珍稀鳥，你是 最好使用 單向 拾取麥克風(fēng) 聲音來(lái)自 一個(gè)特定的方向。麥克風(fēng)描述為 心形指向 和 高心形 拾取一種“心形”的聲音(那是 心形指向的含義)模式，從一個(gè)方向收集更多聲音 比另一個(gè)。顧名思義，您可以定位 獵槍 麥克風(fēng) 所以他們從一個(gè)非常特定的位置拾取聲音 因?yàn)樗鼈兙哂泻軓?qiáng)的方向性。 無(wú)線麥克風(fēng) 用 收音機(jī) 發(fā)射器，用于向放大器發(fā)送信號(hào)或 其他音頻設(shè)備(這就是為什么它們通常被稱為“無(wú)線電麥克風(fēng)”)。

　　對(duì)講機(jī)如何工作?

　　對(duì)講機(jī)用作嬰兒監(jiān)視器和那些允許老板的桌面小工具 與他們的秘書交談(反之亦然)。最基本的對(duì)講機(jī)有兩種 不同房間的手機(jī)通過長(zhǎng)度連接在一起 銅 電纜在它們之間延伸。每個(gè)聽筒都包含一個(gè)揚(yáng)聲器和幾個(gè)按鈕。揚(yáng)聲器可用作麥克風(fēng)(吸收聲音)或揚(yáng)聲器(發(fā)出聲音) 聲音)取決于哪個(gè)人想說(shuō)話。

　　照片：在像軍用對(duì)講機(jī)這樣的基本對(duì)講機(jī)中，相同的設(shè)備同時(shí)用作揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。側(cè)面有一個(gè)PTT(“一鍵通”)按鈕，當(dāng)您想說(shuō)話時(shí)按下該按鈕，可以將設(shè)備變成麥克風(fēng)。如果未按下按鈕，它將用作揚(yáng)聲器。不過，音質(zhì)不是太好，這是簡(jiǎn)單對(duì)講機(jī)的一大缺點(diǎn)：一臺(tái)設(shè)備不能同時(shí)作為麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器做得很好——這涉及到一些妥協(xié)。 攝影：Brien Aho 提供 美國(guó)海軍.

　　假設(shè)安妮(老板)和鮑勃(她的秘書)在相鄰的房間里。鮑勃 想提醒安妮該開會(huì)了，所以他按下了 對(duì)講機(jī)呼叫按鈕。安妮的對(duì)講機(jī)發(fā)出嗶嗶聲，所以她按下了她 “說(shuō)話”按鈕。她手機(jī)上的揚(yáng)聲器現(xiàn)在的功能類似于 一個(gè)麥克風(fēng)。她對(duì)著它說(shuō)話，她產(chǎn)生的聲能 語(yǔ)音被轉(zhuǎn)換成波動(dòng)的電流，傳播 順著電線到鮑勃的對(duì)講機(jī)。當(dāng)電流流入鮑勃的 揚(yáng)聲器，它被轉(zhuǎn)換回聲波，鮑勃聽到 安妮的聲音。當(dāng)安妮說(shuō)完后，輪到鮑勃了。他 按下他的“通話”按鈕，現(xiàn)在對(duì)講機(jī)反轉(zhuǎn)他們的 功能。鮑勃的揚(yáng)聲器現(xiàn)在像麥克風(fēng)一樣工作， 捕獲 他的聲音，把它變成電流，流回去 順著電報(bào)到安妮的辦公室。安妮的手機(jī)現(xiàn)在可以正常工作 作為揚(yáng)聲器并再現(xiàn)鮑勃的聲音。

　　照片：火車上的緊急電話，在 電梯，而在公共場(chǎng)所通常是簡(jiǎn)單的對(duì)講機(jī)。有一個(gè)揚(yáng)聲器/麥克風(fēng)，帶有一個(gè)按鈕，可以按下以吸引某人的注意力。按下按鈕時(shí)，對(duì)講機(jī)將充當(dāng)麥克風(fēng)并傳輸您的聲音。當(dāng)您松開按鈕時(shí)，對(duì)講機(jī)會(huì)切換到揚(yáng)聲器，以便您可以聽到另一端的人要說(shuō)的話。像這樣的對(duì)講機(jī)比普通的對(duì)講機(jī)更難破壞或破壞 電話 手機(jī)，因此特別適合在公共場(chǎng)所使用。

　　無(wú)線對(duì)講機(jī)

　　從科學(xué)的角度來(lái)看，這些簡(jiǎn)單的對(duì)講機(jī)是最有趣的：它們 告訴我們揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)是相反的。從用戶的角度來(lái)看，您可能更喜歡使用其他類型的對(duì)講機(jī)。有些同時(shí)具有麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器 在每個(gè)聽筒中，以便兩個(gè)人可以同時(shí)交談。無(wú)線對(duì)講更像 對(duì)講機(jī) (短程收音機(jī))并且沒有笨拙的電纜 糾結(jié)或妨礙。還有一些插入家庭 電源插座并在家庭周圍發(fā)送語(yǔ)音信號(hào) 布線而不是使用自己的電線電纜。(這意味著他們 操作有點(diǎn)像 電力線寬帶 或 BPL。

　　相片：無(wú)線嬰兒監(jiān)視器對(duì)講機(jī)。有兩個(gè)獨(dú)立的單元通過您的家庭電力線進(jìn)行通信，通常您會(huì)在不同的房間使用它們，但我將它們放在一起只是為了拍照。左側(cè)的“嬰兒”單元包含麥克風(fēng)(和夜燈)。右側(cè)的“父”單元包含揚(yáng)聲器，并在聽到聲音時(shí)亮起。由于聲音直接從一個(gè)單元傳輸?shù)搅硪粋€(gè)單元，因此兩者之間不需要任何繁瑣的布線。

　　制作自己的麥克風(fēng)!

　　照片：使用普通耳塞作為麥克風(fēng)。

　　沒有麥克風(fēng)?我們剛剛了解到的對(duì)講機(jī)表明，您可以非常簡(jiǎn)單地制作自己的耳機(jī)——只需將一副耳塞式耳機(jī)插入麥克風(fēng)插座并與之通話即可!這個(gè)巧妙的小技巧應(yīng)該適用于音頻設(shè)備，但它不會(huì) 必須在您的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。這是因?yàn)槟亩堰B接到立體聲插孔插頭，而您的麥克風(fēng)插座 將連接單聲道輸入(并且您的計(jì)算機(jī)的內(nèi)部聲卡很可能也是單聲道)。但是試一試，看看。您可能需要在控制面板或聲音設(shè)置中調(diào)整聲卡屬性。如果幸運(yùn)的話，您會(huì)發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)耳塞可以用作麥克風(fēng)，而另一個(gè)則不執(zhí)行任何操作(因?yàn)榱Ⅲw聲插頭和單聲道插座不匹配)。 我將耳塞直接插入計(jì)算機(jī)的麥克風(fēng)插座，并在Windows上運(yùn)行的Skype中輸入了完全合理的音頻輸入，但是我無(wú)法通過Windows錄音機(jī)播放聲音。如果要使用麥克風(fēng)在計(jì)算機(jī)上錄制立體聲，最好的辦法是使用外部聲卡(例如Griffin iMic)。

　　更多麥克風(fēng)活動(dòng)

　　這些很棒的網(wǎng)站詳細(xì)介紹了如何制作自己的麥克風(fēng)：

　　電話聽筒麥克風(fēng) 由蘭多福。如何為數(shù)字時(shí)代制作復(fù)古碳麥克風(fēng)。

　　隱形麥克風(fēng)：比爾·伯恩(Bill Byrne)解釋了如何將一對(duì)耳塞變成簡(jiǎn)單但有效的雙耳麥克風(fēng)。

　　構(gòu)建您自己的麥克風(fēng)彈出屏幕：這涉及用連褲襪(緊身衣)構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的屏幕，以提高基于麥克風(fēng)的錄音質(zhì)量。

　　耳朵和麥克風(fēng) 作者：Joseph D. Ciparick，《科學(xué)老師》，第 55 卷，第 9 期(1988 年 12 月)，第 46-47 頁(yè)。一個(gè)簡(jiǎn)單的課堂演示，講述麥克風(fēng)如何將振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電流......只用一個(gè)鹽水燒杯。