Hoe werkt een microfoon?

Een microfoon is een apparaat voor het omzetten van luchttrillingen in een elektrisch signaal. Voor het omzetten van deze luchttrillingen word bijna altijd een membraan gebruikt. Het membraan gaat mee trillen met de luchttrillingen en vervolgens worden deze trillingen omgezet in een elektrisch signaal.

Afhankelijk van de manier waarop deze trillingen van het membraan worden omgezet spreken we van
1.een elektromagnetische microfoon
2.een elektrostatische microfoon
3.een weerstand microfoon
4.een kristal microfoon
5.een laser microfoon

Er is een direct verband tussen het veld gecreëerd door een elektromagneet en de elektrische stroom die door de wikkelingen van de elektromagneet stroomt. Omgekeerd gaat een elektromagneet stroom opwekken wanneer het veld in de wikkeling wijzigt. Elektromagnetische microfoons gebruiken dit principe. De trillingen veranderen het veld in de magneet en aldus de elektrische stroom die door de wikkelingen loopt.

elektromagnetisch

elektrostatisch

Elektrostatische microfoons zijn microfoons die trillingen omzetten in elektrische signalen door het meten van de capaciteit van een condensator. Een condensator zijn eigenlijk 2 metalen plaatjes die zicht op zeer korte afstand van elkaar bevinden. Tussen de 2 plaatjes zit een niet geleidend medium. Op het ene plaatje bevindt zich een positieve lading op de andere een negatieve. Beide ladingen worden door elkaar aangetrokken. De aantrekking wordt bepaald door het medium tussen deze plaatjes. Elektrostatische microfoons gebruiken de wijzigingen van het medium voor het omzetten naar een elektrisch signaal.

Als je sommige materialen samendrukt verandert hierdoor hun elektrische weerstand. Weerstand microfoons gebruiken dit principe. De trillingen van het membraan zorgen voor samendrukken of ontspannen van een materiaal. De verandering van de weerstand van dit materiaal wordt gebruikt voor het omzetten naar een verandering van een elektrisch signaal.

Kristal microfoons zijn gebaseerd op het pïezo elektrisch effect. Sommige materialen generen een elektrische stroom wanneer ze vervormd worden. Door de trillingen van het membraan over te brengen naar minuscule vervormingen van het pïezo elektrische materiaal kunnen kleine spannings variaties opgewekt worden.

Wanneer je een laserstraal richt op een weerkaatsend materiaal dan wordt deze laserstraal gereflecteerd onder een bepaalde hoek. Bij dit soort microfoons veroorzaken de trillingen van het membraan wijzigingen in der manier waarop de laserstraal gereflecteerd worden. Deze wijzigen worden vervolgens omgezet in wijzigingen van een elektrisch signaal.

Microfoons zonder membraan zijn nog in volle ontwikkeling. Er zijn echter nog maar weinig manieren ontdekt voor het omzetten van luchttrillingen in elektrische signalen zonder een membraan. Een in meet toestellen gebruikte methode bestaat erin de verandering te meten van 2 verwarmde dunne draadjes. De eigenschappen van deze voor verwarmde dunne draadjes veranderen immers wanneer de lucht tussen deze draadjes wijzigt.