Vego's geïllustreerde encyclopedie van de elektronica

Microfoon

De eerste categorie werkt elektromagnetisch, waarbij de geluidsdruk de grootte van een magnetisch veld verstoort. Dit wisselend veld wekt in een spoeltje een spanning op. Het algemeen principe is geschetst in onderstaande figuur. Het membraan vangt de geluidstrillingen op en is verend opgehangen Het membraan is star gekoppeld aan een spoeltje dat tussen de polen van een permanente ringvormige magneet is opgehangen.

De drukverschillen in de lucht wekken krachten op het membraan op, zodat dit heen en weer gaat bewegen. Het spoeltje volgt uiteraard deze beweging. In een spoeltje, dat in een magneetveld beweegt, wordt echter een inductiespanning gegenereerd. Deze spanning is recht evenredig met de snelheidsvariatie. In het spoeltje ontstaat dus een wisselspanning, waarvan de amplitude een recht evenredig verband heeft met de drukvariaties in de lucht.

De tweede categorie wekt volgens het piëzoelektrisch effect. Materialen die aan dit effect onderhevig zijn zullen mechanische spanningen omzetten in elektrische spanningen. In de constructie van onderstaande figuur is een piëzoceramisch plaatje ingeklemd tussen twee aluminium membranen. De drukverschillen in de lucht brengen de membranen aan het trillen, deze trillingen worden overgedragen op het plaatje. Als gevolg van het piëzoelektrisch effect zal er over het plaatje een spanning ontstaan.

Bij de derde categorie wordt met een regelbare condensator gewerkt. De werking volgt aan de hand van de doorsnedetekening in onderstaande figuur. Ook nu is er weer een membraan, maar dit moet elektrisch geleidend zijn, bijvoorbeeld door er een dun goudlaagje op te dampen. Dit membraan is immers één plaat van de condensator. De andere elektrode is op een minimale afstand geïsoleerd van het membraan aangebracht. De lucht tussen het membraan en de tweede elektrode vormt het diëektricum van de condensator. Als het membraan gaat trillen, varieert de afstand tussen de twee elektroden en daarmee ook de waarde van de capaciteit. Uiteraard gaat het hierbij om minimale capaciteits- variaties!

Het grote nadeel van een condensator microfoon is dat het onderdeel geen spanning afgeeft! Vandaar dat een dergelijk onderdeel steeds in een schakeling als gegeven in onderstaande figuur moet worden opgenomen. De microfoon staat in serie met een hoge weerstand R en een grote gelijkspanning. Als de waarde van de condensator varieert, zal het onderdeel meer of minder lading op kunnen nemen, met als gevolg dat er een stroom dor de kring gaat vloeien. Deze stroom wekt over de weerstand R een spanning op, die recht evenredig is met de opgevangen drukverschillen en verder versterkt kan worden.

Het grote voordeel van een condensator microfoon is dat het membraan zeer dun en daardoor zeer licht en zeer beweeglijk is. Zelfs de kleinste drukverschillen in de lucht worden opgevangen. Een microfoon wordt gespecificeerd door de volgende eigenschappen:

Gevoeligheid:

Dit is de verhouding tussen de door de microfoon gegenereerde spanning en de grootte van de geluidsdruk. De gevoeligheid wordt meestal in dB uitgedrukt.

Frequentie-karakteristiek:

Geeft de bandbreedte van de microfoon, waarbij voor iedere frequentie de uitgangsspanning wordt gemeten in dB gerefereerd naar een referentiefrequentie van 1 kHz.

De impedantie:

Is zeer afhankelijk van het werkingsprincipe en kan liggen tussen 100 Ohm en tientallen kOhm. Bovendien is de impedantie in grote mate afhankelijk van de frequentie.

Richtingsgevoeligheid:

Dit is de gevoeligheid als functie van de invalshoek tussen de geluidsgolven en het membraan. Er zijn microfoons zie zeer richtingsgevoelig zijn en anderen, die zeer gevoelig zijn voor geluiden die uit alle richtingen komen. Deze specificatie is van groot belang, omdat zij een belangrijke rol speelt bij de keuze van de microfoon aan de hand van de praktijksituatie. In onderstaande figuur zijn drie veel voorkomende richtingskarakteristieken getekend, van links naar rechts cirkelvormig, niervormig en achtvormig.

Interessante elektronica links
Klik hier ... Kattenschrikdraad installatie houdt katten in of uit uw tuin
Klik hier ... Boeken voor de elektronicus
Klik hier ... Software voor schema tekenen, print ontwerpen en simulatie
Klik hier ... Goedkope digitale oscilloscopen, via USB aan te sluiten op uw PC
Klik hier ... Goedkope meetapparatuur voor het testen van uw onderdelen
Klik hier ... Draadloze elektronica in uw huis
Klik hier ... Inbraakalarm van Marmitek en KlikAanKlikUit
Klik hier ... Bespaar energie met PowerSafer
Klik hier ... Goedkope dataloggers voor t, RH, CO, V en I
Klik hier ... Educatieve producten voor het basisonderwijs