Microfoon

Een microfoon is een apparaat dat geluidstrillingen in de lucht vertaalt in elektronische signalen of deze op een opnamemedium schrijft. Microfoons maken vele soorten geluidsopnameapparatuur mogelijk voor doeleinden waaronder communicatie van velerlei aard, alsmede muziek- en spraakopname.

Vaak worden microfoons ontworpen voor een bepaald doel. Een van de belangrijkste overwegingen, afgezien van het type apparaat, is wat er wordt opgenomen. De richtinggevoeligheid van microfoons is een van die overwegingen bij het ontwerpen van microfoons. Omnidirectionele microfoons zijn geschikt voor het opnemen van alle geluiden in een gebied, maar slecht voor het focussen op één enkel onderwerp tussen achtergrondlawaai. Directionele, bidirectionele en shotgunmicrofoons zijn geschikt voor interviews. Hetzelfde effect wordt echter vaak bereikt met twee unidirectionele apparaten, zoals cardioïdemicrofoons.

De eerste elektronische microfoon was een op vloeistof gebaseerd mechanisme dat gebruik maakte van een diafragma dat was bevestigd aan een met stroom geladen naald in een verdunde zwavelzuuroplossing. Deze vroege microfoon was niet in staat om verstaanbare spraak te reproduceren.

Sindsdien zijn er vele soorten microfoontechnologieën geweest en nog steeds, waarvan sommige hieronder worden beschreven:

De eerste levensvatbare membraanmicrofoons gebruikten een metalen plaat bevestigd aan een naald die overgebrachte trillingen op een folie opnamemedium screef. Wanneer de naald na het gekerf over de folie bewoog, werd het proces omgekeerd en via hetzelfde metalen diafragma weer naar geluiden vertaald.

Koolstofmicrofoons werden meer dan honderd jaar lang in telefoons gebruikt. Deze apparaten gebruikten de variabele elektrische weerstand van koolstof onder druk tussen metalen platen om luchtgeluidsgolven te vertalen in een elektrisch signaal.

Condensermicrofoons gebruiken de gevarieerde elektrische lading van een condensator, waarbij een membraan fungeert als een van de platen van een condensator. De plaat wordt gevoed door een vaste lading, vaak afkomstig van een batterij, die tevens het signaal versterkt. De capaciteit varieert met de beweging van het diafragma ten opzichte van de andere platen, waardoor het geluid in een elektrisch signaal kan worden opgenomen. Electret microfoons die in mobiele telefoons en computers worden gebruikt zijn een type condensatormicrofoons die gebruik maken van een gepolariseerd ferro-elektrisch materiaal.

Kristalmicrofoons gebruiken een piëzo-elektrisch kristal dat kleine hoeveelheden elektriciteit opwekt onder compressie van een membraan om het opnamesignaal te leveren.

Dynamische microfoons gebruiken een spoel die in een magnetisch veld hangt en die aan meerdere membranen kan worden bevestigd voor een uitgebreidere frequentierespons. Zij maken gebruik van elektromagnetische inductie om het signaal te produceren. Deze microfoons zijn zeer geschikt voor podiumoptredens.

Lasermicrofoons maken gebruik van de trillingen van oppervlakken die door geluidsgolven worden beïnvloed om geluid op afstand op te vangen. De lasers keren onder verschillende hoeken terug als gevolg van de trilling en deze veranderingen worden geïnterpreteerd en vertaald in geluidsgolven.

Door overeenkomsten in functie kunnen microfoons werken als luidsprekers. In het algemeen zijn van microfoons afgeleide luidsprekers geschikt voor geluiden met een hoge frequentie, zoals de van microfoons afgeleide supertweeter van het bedrijf STC. Luidsprekers kunnen ook als microfoons werken, hoewel zij over het algemeen geschikt zijn voor het opvangen van lage frequenties.