Как известно, многие великие научные открытия были совершены случайно. Вспомним, хотя бы, того же Исаака Ньютона, который открыл закон всемирного тяготения, когда сидел под яблоней в жаркий денек, прячась под широкой кроной от солнца. Яблоко упало ему на голову и его осенило.
Или тот же Архимед… Закон Архимеда был открыт, когда он купался в собственной ванне у себя дома. Он лег в ванну и обнаружил, что вода начинает выливаться из краев. Так было совершено еще одно открытие.
Вчера мне тоже удалось совершить одно маленькое открытие. Оказывается, что обыкновенные наушники могут работать как микрофон. А дело было так…
Вчера вечером, как всегда сидя за своим ноутом, я решил немного отвлечься от дел и послушать музыку. Но вставив наушники, я не услышал звука. Заинтересовавшись в чем дело, решил проверить громкость - все в порядке, полез смотреть настройки аудиоустройств, и тут меня заинтересовал один факт. Ползунок, обозначавший уровень сигнала от микрофонного гнезда неустанно скакал снизу вверх. С чего бы такое необычное поведение? - подумал я, нервно теребив наушники в руках. Ах да… Хотя КАК ЭТО ВОЗМОЖНО??? Оказалось, что я вставил их по ошибке не в гнездо аудиовыхода, а в микрофонное. Почему же они работают как микрофон - спросите Вы? Я сам задался этим вопросом и, отправившись на википедию, подготовил небольшое исследование на эту тему.
Итак, что же такое микрофон как устройство:
“Динамический микрофон — наиболее распространенный тип конструкции микрофона. Он представляет собой мембрану, соединенную с легкой катушкой индуктивности, которая помещена в сильное магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом. Колебания давления воздуха (звук) воздействуют на мембрану и приводят в движение катушку. Когда катушка пересекает силовые линии магнитного поля, в ней наводится ЭДС индукции. ЭДС индукции пропорциональна как амплитуде колебаний мембраны, так и частоте колебаний.
Динамический микрофон практически аналогичен по конструкции динамической головке (динамику, громкоговорителю). Это, в сущности, «обращение» динамика: вместо подачи напряжения на катушку динамика для создания звука, мы снимаем с этой катушки напряжение, созданное внешним звуком. В ранней радиолюбительской практике динамики нередко использовались в качестве динамического микрофона. Конечно, настоящий динамический микрофон конструктивно несколько отличается от динамика: у него другая конструкция мембраны, катушка содержит бо́льшее количество витков и намотана гораздо более тонким проводом.”
Теперь время дать определение громкоговорителя:
“Громкоговоритель — электроакустическое устройство воспроизведения звуков.
Громкоговорители встроены в радио, телевизоры и другие приборы бытовой техники.
Громкоговоритель обычно устроен следующим образом: имеется постоянный магнит цилиндрической (чаще) формы, вокруг которого располагается катушка из тонкой лакированной медной проволоки, жёстко закреплённая одним концом с бумажным либо полимерным диффузором. Диффузор обычно имеет круглую форму, но может быть и овальным, и близким к прямоугольной форме. Связка «диффузор — катушка» может перемещаться относительно магнита в небольших пределах, при этом цилиндрический магнит перемещается внутри катушки, не касаясь её, а диффузор несколько изменяет свою форму. Вся эта конструкция закреплена в специальной металлической либо пластиковой раме, в частности, в раме закреплены внешние края диффузора. Соответственно, если диффузор, например, овальный, рама имеет также овальную форму. Диффузор располагается в упруго натянутом состоянии.
При подаче акустического сигнала на выводы катушки на её полюсах возникает магнитное поле, которое взаимодействует с полем постоянного магнита, в результате чего катушка вместе с диффузором перемещается относительно постоянного магнита. При изменении амплитуды акустического сигнала также изменяется положение диффузора. Так как электрический акустический сигнал, подаваемый на катушку, имеет частоту в пределах слышимости человеческого уха (20 — 20000 Гц), то и диффузор колеблется относительно постоянного магнита с такой же частотой. Здесь следует сделать замечание, что реальная частота колебания диффузора большинства громкоговорителей и прилегающих слоёв воздуха лежит в пределах примерно 300 - 12000 Гц, причём чем меньше, хуже и проще громкоговоритель, тем у́же этот частотный диапазон и тем менее линейна его амплитудно-частотная характеристика. На частотах за пределами этого диапазона излучаемая мощность незначительна. Для воспроизведения наиболее низких частот (примерно 16-250 Гц) небольшие по размерам громкоговорители вовсе непригодны. Колеблющийся диффузор создаёт в воздухе звуковые волны, воспринимаемые людьми. Таким образом, с помощью громкоговорителя электрический звуковой сигнал с усилителя преобразуется в звук.”
Из принципов функционирования данных устройств вполне логичным кажется мысль о том, что они очень схожи, практически идентичны, но работают “в разные стороны”: микрофон преобразует звук в ток, а громкоговоритель наоборот. Из этого можно сделать вывод о том, что наушники можно использовать в качестве микрофона. Однако из-за маленького выходного сопротивления, они не могут передавать звуковые колебания, возникшие на диафрагме динамика в ток большой силы, достаточной для громкого воспроизведения, поэтому рекомендуется усиливать громкость микрофонного входа.
Вчера мирно побеседовал с приятелем в Skype, через наушники. Оригинально и весело! И Вам того же!
