Пьезоэлектрический микрофон

Эта модель микрофона была изобретена советскими учеными С.Н. Ржевкиным и А.И. Яковлевым в 1925 году. При помощи этого микрофона, преобразованного в гидрофон, были записаны сверхнизкочастотные звуки, издаваемые жителями морских глубин.

Пьезоэлектрический микрофон работает благодаря особым свойствам его пьезоэлемента – кристалла. В чем же проявляется пьезоэлектрический эффект? Некоторые кристаллы при их деформации или изменении формы на своей поверхности создают электрические заряды, величина которых пропорциональна деформирующей силе. В микрофоне к кристаллу прикреплена диафрагма, в которую ударяют звуковые волны, в результате этого на кристалле возникают напряжения, изменяющиеся в соответствии с изменением звукового давления. В микрофонах чаще всего используют искусственно выращенные кристаллы сегнетовой соли, так как она обладает высоким пьезоэлектрическим эффектом. Основной элемент этих микрофонов – специально вырезанные пластины этого кристалла. Кристалл очень хрупкий – даже от малейшей трещинки начинает рассыпаться, или может испортиться, если микрофон полежит на солнце. Во избежание подобного кристалл покрывают защитным слоем лака.

Хотя такие микрофоны относительно дешевые, они прихотливы и невысокого качества. Из-за механики процесса передачи звука на пластину кристалла звуковая частотная характеристика получалась нелинейной. Но есть и высококачественные пьезоэлектрические микрофоны. В них сама кристаллическая пластина является мембраной, таким образом, удается избежать потери качества звука при передаче колебания звуковой волны. И такие безмембранные пьезомикрофоны использовались в измерительных устройствах – шумомерах.

На практике пьезомикрофоны не дотягивают до акустических и эксплуатационных требований, предъявляемых к профессиональным микрофонам на студиях звукозаписи. Но благодаря их небольшой стоимости, простоте устройства и небольшим размерам, их применяют в любительской аппаратуре.