II Werkingsprincipe van de microfoon (fysisch)

Om het werkingsprincipe van de microfoon op te sporen moeten we kijken naar de ‘transducer’ in de microfoon. Een transducer is een apparaat (onderdeel) die de energie van de ene vorm omzet in een andere vorm, in dit geval, akoestische energie in elektrische energie. Het is dat onderdeel in de microfoon dat het geluid opneemt en omzet in een elektrisch signaal. In principe worden daar twee manieren voor gebruikt. Deze werkingsprincipe bepaalt een van de basis eigenschappen van de microfoon.
Hoewel ook andere principes worden gebruikt (koolstof, kristal etc.) beperken we ons tot de  meest gebruikte typen: ‘de dynamische en de condensator’ microfoon
 

Dynamische microfoons gebruiken een membraam met spoel en magneet combinatie die tezamen een soort elektrische generator vormen. Het lijkt wel een beetje op een fietsdynamo.

Geluidsgolven brengen een heel dun plaatje (membraam) in trilling (heen en weer gaande beweging).(Zie: http://www.shure.com/pdf/booklets/audio_for_video_production.pdf)
Een smal spoeltje van koperdraad is hieraan bevestigd die op zijn beurt weer mee trilt ( heen en weer beweegt). Binnen in het spoeltje bevindt zich een permanent magneetje waardoor het spoeltje zich in een magneetveld bevindt. Doordat het spoeltje met het membraam meetrilt (beweegt), induceert dit een stroom in de spoel en genereert hierdoor een (inductie)spanning die evenredig en dezelfde frequentie (beweging, trilling) heeft dan de op gepikte geluidstrilling. Het akoestisch signaal is nu omgezet in een elektrisch signaal (transducer).

Een condensor microfoon bestaat eveneens uit een membraam, maar deze is opgenomen als een deel van een condensator. Een condensator bestaat uit twee plaatjes waarop een lading is gezet. De lading op deze platen
(zie: http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/microphone/)
genereren een spanning over deze platen die onder meer afhankelijk is van de afstand tussen deze twee platen. Verandering van de afstand tussen de platen heeft dus een verandering van de spanning tengevolge.
Geluidsgolven, die door de membraam in de microfoon wordt opgevangen, brengt deze membraam in trilling (beweging) waardoor de afstand tussen de plaatjes verandert en er een spanningsverandering optreedt afhankelijk van deze plaatsverandering (trilling). Geluidstrillingen veroorzaken dus een spanningsveranderingen die evenredig is met de geluidstrillingen. Het akoestisch signaal is nu weer omgezet in een elektrisch signaal (transducer). Het uitgangssignaal is heel zwak. Om voor gebruik gereed te maken wordt het eerst nog versterkt door een zogenaamde voorversterker die meestal opgenomen is in het handvat van de microfoon. Daarna wordt het doorgestuurd naar een opname apparaat.
Condensator microfoons zijn vrij duur. Gelukkig is er een goedkopere uitvoering hiervan gemaakt, de zogenaamde elektret-microfoon. Deze is voor ons videofilmers betaalbaar.

Volgende hoofdstuk