嘟——能源 我们能听到——在它渗入我们周围的世界之前，我们只能走这么远。直到电气 麦克风 是 发明于19世纪后期，没有令人满意的方法 发送 听 起来 到其他地方。你可以大喊大叫，但这带着你的 言语再远一点。你不能在纽约市大喊大叫， 让自己在伦敦被听到。你在 1715 年不会说话， 一百年后有人听你说的话!值得注意的是，这样的事情 今天是可能的：通过将声能转化为电能和 我们可以存储的信息，麦克风可以发送 我们的声音，我们的音乐，以及我们世界中的噪音对其他人的声音 地点和其他时间。麦克风如何工作?让我们仔细看看!

　　照片：上图：这颗参孙陨石是一款典型的录音室级专业麦克风，可连接到您的计算机进行播客或其他高质量录音。从技术上讲，它是一个电容麦克风，以心形指向性模式拾取声音。保护性金属格栅旨在减少风声和爆裂声。 像这样的麦克风将传入的声音转化为输出的电力。 下图：像这样的扬声器与麦克风的工作方式相反，将输入的电能转换为输出的声音。

　　麦克风是反向扬声器

　　麦克风看起来与扬声器非常不同，因此大多数人从未意识到其相似之处 他们是。如果您已经阅读了我们的文章 扬声器, 您已经知道麦克风是如何工作的——因为它们实际上是扬声器在工作 反过来!

　　在扬声器中， 电力 流 变成一个 线圈 金属丝缠绕 在永久的周围(或前面) 磁铁.变化 线圈中的电流模式产生 磁场 在它周围 推动永磁体产生的磁场。这使得 线圈移动。线圈连接到一个称为 隔膜 或锥形，当线圈移动时，膜片也会移动。感动 振膜将空气来回推入房间并产生声音 我们可以听到的波浪。

　　在麦克风中，几乎有相同的部件，但它们完全工作 相反的方式。

　　麦克风的工作原理

　　麦克风如何将声能转化为电能?喜欢这个：

　　当你说话时， 声波 由您的声音创建，将能量传递到麦克风。请记住，我们能听到的声音是空气中振动携带的能量。

　　在麦克风内部， 隔膜 (比你在扬声器中找到的要小得多 通常由非常薄的成分制成 塑胶) 在声波撞击它时来回移动。

　　这 线圈，连接到隔膜，也来回移动。

　　这 永磁 产生一个 磁场 穿过线圈。当线圈在磁场中来回移动时， 电流 流经它。

　　这 电流 从麦克风流出到放大器或录音设备。 嘿，presto，你已经转换了你的原始 声音 变成电!通过使用这种电流来驱动录音设备，您可以有效地永久存储声音。或者你可以 放大 (增加)电流的大小，然后将其馈入扬声器，将电流变回更大的声音。这就是PA(个人地址)系统的方式， 电吉他 放大器和摇滚音乐会放大器工作。

　　麦克风的类型

　　照片：典型的 英国广播公司-马可尼带状麦克风 大约从 1930 年代中期开始用于无线电广播。(我在英国伯明翰的智库科学博物馆拍摄了这张照片。

　　插图：带状麦克风的工作原理。一对卷曲的丝带 铝 箔(蓝色)在永磁体(橙色)上方的极片(绿色)之间拉伸，并在声波撞击它们时来回移动，导致电流在连接到其末端的电缆(棕色)中流动。轭(黄色)关闭并集中磁场。艺术品来自 美国专利2，113，219：麦克风 作者：Harry F. Olson 和 Frank Massa，RCA，1938 年 4 月 5 日，由美国专利商标局提供(为清楚起见添加了颜色)。

　　所有麦克风都将声能转化为电能，但 有各种不同的种类，工作方式略有不同 方式。

　　动圈麦克风 只是普通的麦克风， 使用隔膜、磁铁和线圈。 电容式麦克风 工作 使用隔膜移动金属的方式略有不同 板 电容器 (电荷存储设备)和 以这种方式产生电流。大多数麦克风是 全方位, 这意味着它们从任何方向都能很好地拾取声音。如果 您正在录制类似电视新闻记者在嘈杂中的内容 环境，还是远处篱笆里叽叽喳喳的珍稀鸟，你是 最好使用 单向 拾取麦克风 声音来自 一个特定的方向。麦克风描述为 心形指向 和 高心形 拾取一种“心形”的声音(那是 心形指向的含义)模式，从一个方向收集更多声音 比另一个。顾名思义，您可以定位 猎枪 麦克风 所以他们从一个非常特定的位置拾取声音 因为它们具有很强的方向性。 无线麦克风 用 收音机 发射器，用于向放大器发送信号或 其他音频设备(这就是为什么它们通常被称为“无线电麦克风”)。

　　对讲机如何工作?

　　对讲机用作婴儿监视器和那些允许老板的桌面小工具 与他们的秘书交谈(反之亦然)。最基本的对讲机有两种 不同房间的手机通过长度连接在一起 铜 电缆在它们之间延伸。每个听筒都包含一个扬声器和几个按钮。扬声器可用作麦克风(吸收声音)或扬声器(发出声音) 声音)取决于哪个人想说话。

　　照片：在像军用对讲机这样的基本对讲机中，相同的设备同时用作扬声器和麦克风。侧面有一个PTT(“一键通”)按钮，当您想说话时按下该按钮，可以将设备变成麦克风。如果未按下按钮，它将用作扬声器。不过，音质不是太好，这是简单对讲机的一大缺点：一台设备不能同时作为麦克风和扬声器做得很好——这涉及到一些妥协。 摄影：Brien Aho 提供 美国海军.

　　假设安妮(老板)和鲍勃(她的秘书)在相邻的房间里。鲍勃 想提醒安妮该开会了，所以他按下了 对讲机呼叫按钮。安妮的对讲机发出哔哔声，所以她按下了她 “说话”按钮。她手机上的扬声器现在的功能类似于 一个麦克风。她对着它说话，她产生的声能 语音被转换成波动的电流，传播 顺着电线到鲍勃的对讲机。当电流流入鲍勃的 扬声器，它被转换回声波，鲍勃听到 安妮的声音。当安妮说完后，轮到鲍勃了。他 按下他的“通话”按钮，现在对讲机反转他们的 功能。鲍勃的扬声器现在像麦克风一样工作， 捕获 他的声音，把它变成电流，流回去 顺着电报到安妮的办公室。安妮的手机现在可以正常工作 作为扬声器并再现鲍勃的声音。

　　照片：火车上的紧急电话，在 电梯，而在公共场所通常是简单的对讲机。有一个扬声器/麦克风，带有一个按钮，可以按下以吸引某人的注意力。按下按钮时，对讲机将充当麦克风并传输您的声音。当您松开按钮时，对讲机会切换到扬声器，以便您可以听到另一端的人要说的话。像这样的对讲机比普通的对讲机更难破坏或破坏 电话 手机，因此特别适合在公共场所使用。

　　无线对讲机

　　从科学的角度来看，这些简单的对讲机是最有趣的：它们 告诉我们扬声器和麦克风是相反的。从用户的角度来看，您可能更喜欢使用其他类型的对讲机。有些同时具有麦克风和扬声器 在每个听筒中，以便两个人可以同时交谈。无线对讲更像 对讲机 (短程收音机)并且没有笨拙的电缆 纠结或妨碍。还有一些插入家庭 电源插座并在家庭周围发送语音信号 布线而不是使用自己的电线电缆。(这意味着他们 操作有点像 电力线宽带 或 BPL。

　　相片：无线婴儿监视器对讲机。有两个独立的单元通过您的家庭电力线进行通信，通常您会在不同的房间使用它们，但我将它们放在一起只是为了拍照。左侧的“婴儿”单元包含麦克风(和夜灯)。右侧的“父”单元包含扬声器，并在听到声音时亮起。由于声音直接从一个单元传输到另一个单元，因此两者之间不需要任何繁琐的布线。

　　制作自己的麦克风!

　　照片：使用普通耳塞作为麦克风。

　　没有麦克风?我们刚刚了解到的对讲机表明，您可以非常简单地制作自己的耳机——只需将一副耳塞式耳机插入麦克风插座并与之通话即可!这个巧妙的小技巧应该适用于音频设备，但它不会 必须在您的计算机上运行。这是因为您的耳塞已连接到立体声插孔插头，而您的麦克风插座 将连接单声道输入(并且您的计算机的内部声卡很可能也是单声道)。但是试一试，看看。您可能需要在控制面板或声音设置中调整声卡属性。如果幸运的话，您会发现其中一个耳塞可以用作麦克风，而另一个则不执行任何操作(因为立体声插头和单声道插座不匹配)。 我将耳塞直接插入计算机的麦克风插座，并在Windows上运行的Skype中输入了完全合理的音频输入，但是我无法通过Windows录音机播放声音。如果要使用麦克风在计算机上录制立体声，最好的办法是使用外部声卡(例如Griffin iMic)。

　　更多麦克风活动

　　这些很棒的网站详细介绍了如何制作自己的麦克风：

　　电话听筒麦克风 由兰多福。如何为数字时代制作复古碳麦克风。

　　隐形麦克风：比尔·伯恩(Bill Byrne)解释了如何将一对耳塞变成简单但有效的双耳麦克风。

　　构建您自己的麦克风弹出屏幕：这涉及用连裤袜(紧身衣)构建一个简单的屏幕，以提高基于麦克风的录音质量。

　　耳朵和麦克风 作者：Joseph D. Ciparick，《科学老师》，第 55 卷，第 9 期(1988 年 12 月)，第 46-47 页。一个简单的课堂演示，讲述麦克风如何将振动转化为电流......只用一个盐水烧杯。