Избранные главы из истории микрофонов. часть первая
Микрофон — в случае если это, так сообщить, четко выраженный микрофон, наподобие тех, которыми пользуются музыканты и журналисты, возможно самой заметной вещью в доме. Тот же самый инструмент, но, имеется в любой телефонной трубке, и наряду с этим про него как-то не вспоминают. Откуда взялось это его название и устройство?
Фактически, первым термин «микрофон» внес предложение применять английский изобретатель Господин Чарльз Уитстоун (Charles Wheatstone) во второй половине 20-ых годов девятнадцатого века. Его нехитрый инструмент для усиления не сильный звуков — две узкие рейки, информировавшие механические колебания ушам, не имел ничего общего с тем, что сейчас именуется микрофоном. Ничего, не считая заглавия.
Микрофон как устройство для преобразования звукового сигнала в электрический с сохранением волновых черт — показался во второй половине 70-ых годов девятнадцатого века. Действительно, именовался он совсем в противном случае — liquid transmitter (жидкостный передатчик).
Считается, что в первый раз людская обращение была передана с его помощью вечером 10 марта 1876 года. Александр Бэлл (Alexander Bell), изобретатель телефона, умудрился разлить некое количество кислоты, которая употреблялась в передатчике, и ему было нужно кликать со второго этажа собственного помощника — Томаса Уотсона (Thomas Watson): «Господин Уотсон, подойдите прошу вас, вы мне необходимы».
По легенде, потому, что линия была односторонней, Уотсон сбежал вниз и закричал: «Господин Бэлл, я чётко слышал каждое сообщённое вами слово».
Александер Бэлл, изобретатель.
По некоторым сведениям, но, это не совсем правда. Эта версия «микрофона» употреблялась Бэллом уже намного позднее, на протяжении опытов с передатчиками на базе переменного сопротивления.
На самом же деле Бэлл применял достаточно неотёсанное устройство, которое Уотсон собрал по окончании возвращения Бэлла из Вашингтона, где он взял собственный второй патент в сфере развития телеграфка (патент номер 174465, выдан 7 марта 1876 года).
Принцип работы жидкостного передатчика достаточно несложен. В трубообразный резервуар налито мало воды, на которой «плавает» пергаментная диафрагма.
К диафрагме присоединён провод — так, дабы только чуть соприкасаться с водой. В воду добавлено маленькое количество кислоты, дабы улучшить её электропроводимость.
«Жидкостный передатчик» Бэлла — дед нынешних микрофонов.
В то время, когда человек что-то говорит в трубку, диафрагма начинает колебаться, так что провод соприкасается с водой то больше, то меньше. Соответственным образом изменяется сопротивление электрической цепи.
При качественной сборке, жидкостный передатчик появился очень чувствительным.
Летом того же 1876 года, на филадельфийской выставке, посвящённой столетнему юбилею американской революции, изобретение Бэлла заметил некоторый Эмиль Берлинер (Emile Berliner).
Это изделие привело его в восхищение и он решил сделать что-то подобное, но лишь более идеальное. Во второй половине 70-ых годов девятнадцатого века Берлинер изобрёл собственный личный микрофон. Угольный.
Причём применял он его кроме этого для вариаций на тему телефонии: в его доме была налажена телефонная линия Берлинер — домохозяйка, за чем последовали тяжбы с Бэллом и Эдисоном за приоритеты.
Суд стал стороником Берлинера.
Эмиль Берлинер, создатель первого угольного микрофона.
Бэлл и его компания поступили по принципу «если не можешь совладать с соперником, дружи с ним». Патент, выданный Берлинеру, был выкуплен за $50 тысяч (целое состояние в ту пору), а сам изобретатель был принят в Bell Telephone Company на постоянное жалование в качестве главного эксперта по телефонной технике.
Во второй половине 70-ых годов XIX века американский физик Дэвид Юз (либо Хьюз — David Hughes) изобрёл микрофон с угольной палочкой, что за счёт собственной высокой чувствительности разрешил существенно расширить дальность связи.
Характерно, что Хьюз отказался патентовать собственное изобретение — в принципе. Конечно, компании Бэлла не потеряла случая ухватиться за столь большое усовершенствование, тем более что никаких денег Хьюзу отстёгивать не было нужно.
По некоторым сведениям, русский инженер М. Михальский внес предложение более идеальный вариант угольного микрофона — порошковый. Колеблющаяся под действием звуковых волн мембрана изменяла плотность порошка, тем самым увеличивая либо уменьшая его электрическую сопротивляемость.
Ленточный микрофон RCA 44A. Весил 3,5 килограмма (фото www.neweraantiques.com).
Первый «ленточный» микрофон «44А» изобретён в первой половине 40-ых годов XX века сотрудниками американской компании RCA. Ему суждено было стать одним из самых популярных микрофонов для студийных записей.
Фактически говоря, больше он нигде и не использовался: через чур тяжёл (3,5 килограмма). Но он владел и рядом заметных преимуществ: к примеру, узкая направленность и высокая чувствительность, за счёт чего отсекались посторонние шумы.
В микрофоне употреблялась лента длиной 50 мм и шириной 2,4 мм, которая двигалась в магнитном поле в соответствии со звуковым давлением.
Потом вес ленточных микрофонов существенно уменьшился, а уровень качества выросло.
По чувствительности микрофоны для того чтобы типа уступают многим вторым, но инженеры нашли метод бороться с этим недугом — для этого употребляются два ленточных капсюля сходу.
По тому же принципу трудились и показавшиеся существенно позднее динамические микрофоны, где вместо ленты употреблялись металлическое кольцо и мембрана, подвешенное в магнитном поле.
Компания AKG в том же 1947 году представила собственный первый конденсаторный микрофон модели C1.
Таких микрофонов было выпущено всего шесть штук. По большому счету же считается, что электретные (либо конденсаторные) микрофоны были придуманы ещё в 1920-е, но до 1962 года, в то время, когда в первой половине 60-ых годов двадцатого века Bell Labs не начали производить собственную версию таких микрофонов, особенной популярностью они не пользовались.
К концу 1970-х годов примерно треть всех производимых в мире микрофонов были конденсаторными.
В отличие от динамического микрофона, конденсаторный требует дополнительного питания.
Схема устройства конденсаторного (электретного) микрофона (с сайта bell-labs.com).
В роли конденсатора выступает воздушная прослойка между пластиковой и позолоченной керамической пластинами.
На диафрагму подаётся постоянный ток напряжением от 9 до 48 вольт, причём источником питания могут служить как батарейки в самом корпусе микрофона, так и устройство, в которое микрофон воткнут.
Так же как и в динамическом микрофоне, мембрана колеблется под действием звукового сигнала, что соответственным образом воздействует на заряд подложки. Заряд мал, так что для повышения амплитуды сигнала употребляется транзисторный усилитель.
В динамических микрофонах преобразование звука в электросигнал происходит следующим образом.
Германский угольный микрофон времён Второй мировой — предок динамических микрофонов, наследник произведений Берлинера и Хьюза (с сайта coolmicrophones.com).
Под действием звукового сигнала колеблется мембрана, которая со своей стороны приводит к «звукового кольца» — фактически говоря, это подвижная обмотка магнита.
Колебания обмотки в магнитном поле образует электрические сигналы, соответствующие звуковым.
Динамические микрофоны достаточно надёжны и крепки — по крайней мере, крепче конденсаторных.
Исходя из этого их, по большей части, и применяют на концертах (так как среди музыкантов до сих пор много любителей покидаться подручными предметами).
Но в связи с тем, что масса подвижных элементов в динамических микрофонах больше, чем в конденсаторных, их чувствительность заведомо ниже.
Кое-какие музыканты потому и предпочитают динамические микрофоны конденсаторным.
Вокалист U2 Боно предпочитает везде пользоваться динамическими микрофонами — и на сцене, и в студии.
Микрофоны второго типа имеют тенденцию записывать звук как он имеется, так что все недостатки и огрехи вылезают наружу.
Иначе, динамические микрофоны уже вызывают ассоциации с более «жирным» концертным звучанием. Исходя из этого кроме того те, кто способен петь «вживую» безупречно, к примеру, Боно, фаворит U2, предпочитают кроме того в студии применять динамические микрофоны.
Продолжение направляться.
