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碳粒麦克风
工业基石利用碳粒电阻随压力变化实现声电转换
电气通信声学
进阶级：需要一定工程知识和组织能力，成功后可奠定产业基础。
适用时代
近代
难度
中等
风险等级
低
制作周期
数天
前置条件
碳粒、振膜、电极、外壳、电源
原理
碳粒之间接触电阻随压力增大而减小。声波作用于振膜，振膜推动碳粒盒中的碳粒，使碳粒松紧程度变化，电阻变化。将碳粒盒串联在电池和变压器初级回路中，电阻变化引起电流变化，变压器输出感应话音信号。
原料与配比
| 原料 | 用量 | 说明 |
|---|---|---|
| 碳粒 | 若干 | 电话用碳粒，粒径均匀 |
| 薄铝片/纸盆 | 1 个 | 振膜 |
| 金属电极 | 2 个 | 碳粒盒两极 |
| 绝缘外壳 | 1 个 | 固定电极和振膜 |
| 电池、变压器 | 1 套 | 供电和输出 |
工具
- 钳子
- 电钻
- 焊锡
- 万用表
- 示波器
操作步骤
- 制碳粒盒：两个电极相对固定，中间留出约 1–2 mm 间隙填充碳粒。
- 装振膜：振膜一侧通过顶针或顶块轻微压向碳粒盒，另一侧暴露于声波。
- 填碳粒：碳粒填充适度，既不能过紧也不能过松，保证灵敏度和稳定性。
- 组装外壳：固定电极、振膜和碳粒盒，保证气密但不完全封闭。
- 接电路：碳粒盒串联电池和变压器初级，变压器次级接输出。
- 测试：对着麦克风说话，听耳机或看示波器波形，调整碳粒松紧。
注意事项
- 碳粒要干燥清洁，受潮会结块失效。
- 振膜张力适中，过紧灵敏度低，过松易失真。
- 碳粒会随使用逐渐粉化，需定期更换。
- 电流不能过大，否则碳粒烧结。
常见问题与解决方法
| 问题 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 声音小 | 碳粒过紧或振膜松 | 调整碳粒量和振膜张力 |
| 噪声大 | 碳粒不均匀或接触不良 | 换碳粒，清洁电极 |
| 失真 | 振膜行程过大 | 减小顶针压力 |
| 无输出 | 断线或电池耗尽 | 检查电路，换电池 |
升级方向
- 双碳粒盒推挽：减小失真。
- 电容麦克风：宽频带、低噪声。
- 动圈麦克风：坚固耐用。
参考来源
- 电声技术
- 电话史
- 传感器原理