话筒进化与麦克风发展历史大普及
来源:音频应用 编辑:小月亮 2020-05-12 17:19:00 加入收藏
话筒进化
1857年,也就是爱迪生发明唱片留声机的17年前,巴黎排字工人兼发明家斯科特发明了语言描记器,用一根针安在圆筒喇叭上,当唱歌时振动的针尖在油灯熏黑的纸板上记录下音波。
它第一次将声音记录到了固定媒介中,一群历史学家2008年在巴黎博物馆发现了斯科特的语音记录图,美国国家实验室研究员经过复原实物,用现代数字技术破译纸上记录的音乐音波,最终播放出来10秒的歌曲,这是人类最早记录的声音。
1876年埃尔米-贝林纳发明了碳精电极麦克风,外形像是小鼓的装置更为实用,将碳精电极麦克风用在电话上,以提高拾音效果。碳精电极麦克风由两根电极头构成,触头由一层薄薄的碳层隔开,其中一个触头附在膜片上,膜片会在声波的作用下发生振动。
另一个与输出装置相连。碳精电极麦克风可以像内置的放大镜一样发挥作用,可以将声音转化为电压信号,同时还能在麦克发出信号前增大电压。
1923年科学家发明了铝带式麦克风,这种麦克风结构简单,把一块振膜放置在恒磁场中,振膜被声音振动,导体切割磁力线,产生相应的电信号,从而完成电转换,振膜是由2毫米厚度的铝箔做成而得名。
20世纪出现了动圈式和电容话筒,动圈式是利用电磁感应原理做成,将声音讯号转化成电讯号。电容话筒利用振膜的振动造成电容容量的变化形成电信号。
随着电子技术的发展,麦克风向数字化,高频化,多功能化和薄,轻,小,便携式方向发展,纵观麦克风发展的过程就是在寻找将声音放大的过程,也是电子元器件的发展过程
话筒的工作原理
话筒其实就是一个能量转换器,声音震动空气产生声波,麦克风的作用就是把声波转换成电信号。
我们以动圈麦克风为例,声音震动空气产生震波,震波接触到振膜,使振膜震动,振膜与被磁铁包围住的线圈相连,磁铁在线圈周围产生磁场,声波震动振膜使磁场中的线圈移动而产生电流,这个电流就是声音信号。
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电容话筒是利用2张极薄的金属薄膜组成,当声波引起振动时,金属薄膜间距的不同造成电容的不同,而产生电流。导致振膜振动,振膜安装在充电后板前面,随着振膜前后移动,它会改变振膜与后板的电场,从而产生与声音相应的电信号。
话筒的种类繁多,但其原理都大致相同,都是声音通过震动空气播,麦克风的振膜接受空气震动,转化为电子信号,这个电子信号不是那么强,所以需要前置放大器放大信号,距离是影响话筒最重要的因素之一,再贵的话筒你离远就是喊破喉咙了都不行。
喇叭的工作原理就是反向转换,声音的电子信号使线圈移动,线圈的移动使振膜产生震动,从而发出声音。
麦克风发展历史大普及
麦克风(Microphone),学名为传声器,也称话筒,是将声音信号转换为电信号的能量转换器件,由Microphone直接翻译而来。麦克风是整个电声系统( 包括扩音系统和录音系统) 的入口,如果声音一开始受到污染,则无可救药。如此可见麦克风对整个音频系统的影响是至关重要的。
1857年,也就是在托马斯·爱迪生(Thomas Edison)发明唱片留声机的17年前, 巴黎排字工人兼发明家斯科特(édouard-Léon Scott de Martinville)发明了语音描记器,它第一次将声音记录到了固定媒介中,而且是被记录到了可以看得见的纸上。
一群美国音频历史学家于2008年在巴黎档案馆发现了斯科特的语音描记图,美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员经过努力最终将这个最原始的声音播放了出来,它一段长达10秒的法国儿歌《皎洁的月儿》(Au clair de la Lune)。
19世纪末,贝尔等科学家致力于寻找更好的拾取声音的办法,以用于改进当时的较新发明——电话。期间他们发明了液体麦克风和碳粒麦克风,这些麦克风效果并不理想,只是勉强能够使用。直到1876年,埃米尔•贝林纳发明了碳精电极麦克风,这个外形好似小鼓的装置比液体麦克风和碳粒麦克风的设计更为实用,并且打动了贝尔,使其最后用5万美元(相当于现在的110万美元)从贝林纳手里买下了这项专利,将碳精电极麦克风用在他的电话原型上,以提高拾音效果。
埃米尔•贝林纳设计的碳精电极麦克风由两个电触头构成,触头由一层薄薄的碳层隔开。其中一个触头附在膜片上,膜片会在声波作用下发生振动。另一个与输出装置相连。不幸的是,贝林纳并未在涉及这项专利的法庭大战中获胜,根据1892年美国最高法院的判决,碳精电极麦克风发明人的桂冠最终戴在托马斯•爱迪生的头上。实际上,无论是贝林纳还是爱迪生都没有资格独享发明人的荣誉。在他们开始实验前,这一想法就已经存在多年,只是并未像他们的设计那样如此完美。
埃米尔•贝林纳坐在他发明的碳精电极麦克风前面。借助于确定的结构,碳精电极麦克风可以像内置了放大器一样发挥作用,不仅可以将声音转化成电压信号,同时还能在麦克发出信号前增大电压。这种原始的发射机需要高输入信号才能工作。当时,电子管还是新鲜事物,并未得到广泛使用,晶体管更是在很久以后才被发明出来。因此,采用功率强大的碳精电极成为一种必然。
左边的是一个早期碳精电极麦克风,由埃米尔•贝林纳研制,右边为与麦克风一同使用的话筒。在当时来说,它们都是奢侈品。
上世纪20年代,菲利普斯•托马斯在为西屋电气公司工作时发明了超声麦克风。托马斯指出这款装置非常灵敏,能够探测到人类听力范围以外的振动,因此取名“超声”。
之后爱迪生发明了世界上第一个录音电话,采用与留声机同样的原理:声音振动装置内的一根金属针,使其在旋转的蜡筒上刻出凹槽。蜡筒可以播放最初录制的声音,但这种声音听起来多少有些恐怖。
1925年,贝尔实验室中研究电气录音Henry Harrison、E.C.Wente研究发展出第一支电容式麦克风,它有足够的灵敏度与频宽可将各种声音转换成电气讯号,在加上当时同事Maxfield设计的真空管扩大机,将电气讯号放大到足以驱动刻片针的程度,驱动Henry Harrison自行设计的一套复杂的刻片刀,这就成了当时实用可行的原始电气录音设备,Henry Harrison并以"西方电气"的名义得到电气录音专利权。
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麦克风,学名为传声器,由英语microphone(送话器)翻译而来,也称话筒,微音器。麦克风是将声音信号转换为电信号的能量转换器件。分类有动圈式、电容式、驻极体和最近新兴的硅微传声器,此外还有液体传声器和激光传声器。
麦克风是拾取声音非常重要的工具,但是对于麦克风发展史,以及世界上出现的第一个麦克风是谁发明的,想必有很大一部分人都不是很清楚吧。
1857年,也就是在托马斯·爱迪生(Thomas Edison)发明唱片留声机的17年前, 巴黎排字工人兼发明家斯科特(édouard-Léon Scott de Martinville)发明了语音描记器,它第一次将声音记录到了固定媒介中,而且是被记录到了可以看得见的纸上。
2008年在巴黎档案馆发现了斯科特的语音描记图,美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员经过努力最终将这个最原始的声音播放了出来,它是一段长达10秒的法国儿歌《皎洁的月儿》(Au clair de la Lune)。
19世纪末,贝尔等科学家致力于寻找更好的拾取声音的办法,以用于改进当时的较新发明——电话。他们发明了液体麦克风和碳粒麦克风。
1876年,埃米尔·贝林纳发明了碳精电极麦克风。这个外形好似小鼓的装置比液体麦克风和碳粒麦克风的设计更为实用,并打动贝尔,将其用在他的电话原型上,以提高拾音效果。
上世纪20年代,菲利普斯·托马斯在为西屋电气公司工作时发明了超声麦克风。托马斯指出这款装置非常灵敏,能够探测到人类听力范围以外的振动,因此取名“超声”。
之后爱迪生发明了世界上第一个录音电话,采用与留声机同样的原理:声音振动装置内的一根金属针,使其在旋转的蜡筒上刻出凹槽。蜡筒可以播放最初录制的声音。
1925年,贝尔实验室中研究电气录音Henry Harrison、E.C.Wente研究发展出第一支电容式麦克风,它有足够的灵敏度与频宽可将各种声音转换成电气讯号,在加上当时同事Maxfield设计的真空管扩大机,将电气讯号放大到足以驱动刻片针的程度,驱动Henry Harrison自行设计的一套复杂的刻片刀,这就成了当时实用可行的原始电气录音设备,Henry Harrison并以"西方电气"的名义得到电气录音专利权。
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