Пьезомикрофоны

В этом типе микрофонов используют явление пьезоэффекта: при деформации пластинки, вырезанной из кварца, сегнетовой соли и других кристаллов, а также пьезокерамик (титаната бария и др.), происходит ее поляризация, т. е. выделение зарядов на плоскостях. Если пластинку вырезать под определенным углом к оси кристалла, то можно получить поляризацию при деформации пластинки от ее поперечного изгиба. При наклеивании металлических электродов на две противоположные грани пластинки между ними получают разность потенциалов, пропорциональную величине деформации пластинки от поперечного изгиба.

Для получения (небольшого механического сопротивления при изгибе пластинку берут очень тонкой, а для получения небольшого электрического сопротивления длину и ширину пластинки выбирают сравнительно большими. Для уменьшения электростатического (гистерезиса, аналогичного магнитному, склеивают две пластинки пьезоэлемента со встречным расположением электрических осей. В этом случае пьезоэлемент называют биморфным.

Пьезомикрофоны относят к электростатическому типу микрофона, поскольку основные соотношения, управляющие процессами преобразования колебаний, сходны с происходящими в электростатических преобразователях, например, типа электретных.

Разница между ними заключается в том, что пьезоэлектрические преобразователи не требуют электрической поляризации: электрический заряд у них образуется при деформации. У электретных преобразователей имеющийся заряд как бы пульсирует в такт изменению емкости преобразователя, вызываемой деформацией электрета.

Применение микрофонов с кристаллами из сегнетовой соли ограничено температурной зависимостью ее работы. Допустимые пределы температур от —18 до +22⁰. Наиболее пригодны для микрофонов титанат бария и другие керамические материалы, работающие (практически) в любом диапазоне температур. Основными недостатками пьезомикрофонов являются их высокое входное сопротивление, сложность механической системы, низкая чувствительность и большая неравномерность частотной характеристики. Применение их очень ограничено.