Olá Pessoal!
Não queremos transformar ninguém em Engenheiro Eletrônico, mas é interessante que os Radioamadores e Onzemetristas conheçam um pouco de eletrônica.
De uma série que será apresentada, hoje apresentaremos uma breve e simples explicação sobre o microfone.
Na figura 1 mostramos os principais símbolos utilizados para representar os microfones.
O princípio de funcionamento da maioria dos microfones é dado pela maneira como a energia acústica é transformada, ou provoca uma alteração de uma grandeza elétrica em um circuito. De um modo geral dizemos que a finalidade de um microfone é converter sons em uma corrente ou tensão cuja forma de onda, frequência e intensidade correspondam ao som original.
Nas aplicações práticas podem ser encontrados diversos tipos de microfones, alguns dos quais mais raros e não mais usados, mas que será interessante analisar por motivos históricos.
Tipos de Microfones
Damos a seguir uma relação de tipos de microfones comuns:
a) Microfone de carvão
Trata-se de um tipo de microfone que não é mais usado, tendo sido inventado no século 19 e empregado nos primeiros sistemas telefônicos. Na figura 2 temos uma vista em corte de um microfone deste tipo.
Dentro de uma cápsula de material isolante existem minúsculos grãos de carvão ou grafite, os quais em conjunto apresentam uma certa resistência elétrica, medida entre os eletrodos. A tampa da cápsula é um diagrama fino que tem por finalidade captar as ondas sonoras.
Quando o som incide nesse diafragma, ele pressiona e distende os grãos de carvão, provocando assim uma alteração correspondente da resistência. Isso significa que, ligando esse microfone a uma bateria e uma carga, por exemplo, um fone de ouvido, a corrente circulante será um retrato do som incidente, podendo ser reproduzida pelo fone de ouvido.
Esses microfones possuem resistência típicas na faixa de alguns ohms até 600 a 1 000 ohms. As principal vantagem no uso deles está na sua robustez e a principal desvantagem está na baixa fidelidade, uma vez que a qualidade de som obtida não é das maiores. Atualmente, estes microfones já estão em desuso.
b) Microfones de cristal
Na figura 3 você encontra a representação em corte de um microfone, também algo antigo e não mais utilizado, que é o micrifone de cristal. O elemento sensível deste tipo de microfone é o sal de Rochelle que, infelizmente absorve facilmente umidade, perdendo suas características piezoelétricas com o tempo.
Conforme observamos na figura, um cristal piezoelétrico é preso ao diafragma possuindo dois eletrodos em suas faces. Quando a onda sonora incide no diafragma, ela deforma o cristal de tal maneira a gerar uma tensão elétrica com a forma de onda e frequência do som. Essa tensão aparece nos terminais do microfone podendo ser aplicada à entrada de um amplificador.
A principal vantagem deste tipo de microfone de alta impedância está na sua sensibilidade,uma vez que ele fornece um sinal intenso, entre 100 mV e 1 Vpp, o qual pode ser usado diretamente pela maioria dos amplificadores. A desvantagem está na deterioração do cristal com a umidade.
c) Microfone dinâmico
Na figura 4 vemos uma vista em corte de um microfone dinâmico, que é mais comum atualmente, pela sua qualidade de som.
Em torno de um ímã permanente, é enrolada uma bobina formada por muitas voltas de fio esmaltado muito fino. O número de voltas desta bobina determinará as características elétricas do microfone, como sua impedância e sensibilidade. Os microfones dinâmicos são de baixas impedâncias (entre alguns ohms até algumas centenas de ohms) e o sinal fornecido é muito fraco, exigindo o uso de circuitos pré-amplificadores.
Quando uma onda sonora incide no diafragma de metal ferroso, um material que pode concentrar as linhas de força do campo magnético do ímã, ocorre uma modificação dessas linhas de força, com o que é induzida uma tensão na bobina cuja forma de onda corresponde ao som incidente.
Este tipo de microfone é bastante utilizado em aplicações profissionais pela sua qualidade de reprodução.
Como variação deste microfone, temos o tipo mostrado na figura 5 que se assemelha a um alto-falante invertido. Na verdade, os alto-falantes também funcionam como microfones deste tipo, bastando que eles sejam ligados na entrada de circuitos apropriados de amplificação do sinal.
Este microfone é bastante usado atualmente nos tipos de baixo custo encontrados em karaokês e outras aplicações semelhantes: o que temos é um diafragma de plástico ou outro material mole, preso a uma bobina móvel. Essa bobina pode mover-se em torno de um ímã quando o diafragma recebe uma onda sonora. Com esse movimento, é gerada nesta bobina uma tensão cuja forma de onda corresponde ao som original.
Os microfones deste tipo são de baixa impedância exigindo bons circuitos amplificadores, mas têm como vantagem sua robustez e a boa qualidade de som.
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