Microfones condensadores estão em todo lugar, especialmente na era da internet e do controle de voz. Eles são usados em uma ampla gama de dispositivos, de microfones de karaokê a microfones sem fio de ponta, gravadores de voz de alta qualidade e vários alto-falantes Bluetooth. Até mesmo brinquedos de IA usam microfones condensadores. Aqui está uma explicação detalhada de como eles funcionam e do que são feitos:
Índice
O conceito básico de capacitância
A capacitância é criada por dois condutores que estão próximos um do outro, mas não conectados. Em teoria, quaisquer dois condutores formam um capacitor. Por exemplo, dois fios trançados juntos podem criar uma capacitância de cerca de 4-6 picofarads (pF). Entender esse conceito é crucial para usar microfones condensadores.
Estrutura de um microfone condensador
Diafragma: O diafragma em um microfone condensador é uma membrana fina que precisa ser revestida com uma fina camada de metal. Este é um dos condutores (uma placa do capacitor).
Placa traseira: A placa traseira também é uma membrana revestida de metal, formando o outro condutor (a outra placa do capacitor).
Espaçador isolante: Colocado entre o diafragma e a placa traseira, o espaçador cria um espaço, permitindo que o diafragma vibre e garantindo que os dois condutores não se toquem.
Como funciona
Um microfone condensador precisa de uma voltagem para funcionar, o que cria uma carga elétrica entre o diafragma e a placa traseira. Quando as ondas sonoras atingem o diafragma, ele vibra e muda a distância entre ele e a placa traseira. Essa mudança na distância altera a capacitância, convertendo as ondas sonoras em um sinal elétrico.
O papel dos materiais eletretos
No final dos anos 1960 e início dos anos 1970, a descoberta de materiais eletretos resolveu o problema da necessidade constante de aplicar uma voltagem ao microfone condensador. Materiais eletretos podem manter uma carga por um longo tempo após serem expostos a uma alta voltagem. Ao revestir o diafragma com uma camada de metal e usar materiais eletretos, o microfone condensador eletreto nasceu.
Amplificando o sinal
O sinal elétrico de um microfone condensador é muito fraco. Para torná-lo utilizável, ele precisa ser amplificado. Transistores de efeito de campo (FETs) são comumente usados para amplificar o sinal. Isso torna o sinal de saída forte o suficiente para uso prático.
Principais componentes de um microfone condensador
Um microfone condensador consiste principalmente de quatro partes:
- Diafragma
- Espaçador isolante
- Placa traseira
- Amplificador FET
Considerações de uso
Microfones condensadores precisam de uma voltagem de trabalho para funcionar, diferentemente de microfones dinâmicos, que geram sinais elétricos por meio do movimento de uma bobina em um campo magnético. Microfones condensadores modernos normalmente requerem uma voltagem de trabalho de 2-3 volts, com um máximo de 6 volts e um limite extremo de 9 volts.
Conclusão
Microfones condensadores são usados em vários dispositivos, incluindo controles remotos e gadgets controlados por voz. Entender seus conceitos básicos e como eles funcionam pode ajudar você a aplicá-los e solucionar problemas melhor.
