Mikrofon pojemnościowy a mikrofon dynamiczny
Mikrofon pojemnościowy i mikrofon dynamiczny to dwa powszechnie stosowane typy mikrofonów. Mikrofony dynamiczne wykonane są w oparciu o indukcję elektromagnetyczną, natomiast mikrofony pojemnościowe w oparciu o działanie kondensatora (pojemnościowego). Oba te urządzenia są bardzo ważne w dziedzinach takich jak inżynieria dźwięku, akustyka, akwizycja danych, technologia komunikacyjna, przemysł muzyczny i wiele innych dziedzin. W tym artykule omówimy czym jest mikrofon pojemnościowy i mikrofon dynamiczny, ich działanie i zasady działania tych urządzeń, a na koniec omówimy różnicę między mikrofonem pojemnościowym a mikrofonem dynamicznym.
Mikrofon pojemnościowy
Mikrofon pojemnościowy składa się z kondensatora o zmiennej pojemności. Termin „kondensator” wynika z historycznego użycia terminu kondensator do identyfikacji urządzenia zwanego kondensatorem. Kondensator to urządzenie składające się z dwóch metalowych płytek oddzielonych medium dielektrycznym, takim jak powietrze, papier lub grafit. Pojemność kondensatora zależy od powierzchni płytek metalowych, odległości między płytkami metalowymi i medium dielektrycznego między płytami. W mikrofonie pojemnościowym kondensator jest umieszczony tak, że gdy dźwięk uderza w jedną z płytek kondensatora, odległość między płytami zmniejsza się, zwiększając w ten sposób pojemność kondensatora. Kondensator jest początkowo obciążony stałym ładunkiem (powiedzmy Q). Zmiana pojemności zmienia napięcie między dwoma węzłami kondensatora zgodnie z równaniem Q=C V gdzie Q to ładunek wewnątrz kondensatora, C to pojemność kondensatora, a V to napięcie na węzłach kondensatora.
Mikrofon dynamiczny
Mikrofon dynamiczny to urządzenie oparte na indukcji elektromagnetycznej. Gdy zamknięta pętla przewodząca jest umieszczona w polu magnetycznym, zmiana strumienia magnetycznego przez pętlę powoduje powstanie siły elektromotorycznej. Ta siła elektromotoryczna wytwarza prąd, który z kolei wytworzy pole magnetyczne przeciwstawiające się początkowej zmianie pól magnetycznych. Do takiej cewki podłączona jest membrana mikrofonu dynamicznego. Spowoduje to zmienny prąd zgodnie z drganiami membrany. Drgania membrany są charakterystyczne dla padającej na nią fali dźwiękowej. To jest dokładnie odwrotne działanie głośnika magnetycznego.
Jaka jest różnica między mikrofonem pojemnościowym a mikrofonem dynamicznym?
• Mikrofon pojemnościowy opiera się na teorii pojemności równoległych płytek metalowych, podczas gdy mikrofon dynamiczny opiera się na teorii indukcji elektromagnetycznej.
• Mikrofon pojemnościowy wymaga zewnętrznej baterii, aby utrzymać polaryzację kondensatora, ale mikrofon dynamiczny nie wymaga takiego źródła zasilania.
• Wzmocnienie mikrofonów dynamicznych jest wyższe niż wzmocnienie mikrofonów pojemnościowych.
• Mikrofony pojemnościowe działają na sygnał napięciowy, podczas gdy mikrofony dynamiczne działają na sygnał prądowy.
