Micrófonos de carbón. Funcionamiento y Aplicaciones.

Los micrófonos de carbón también se conocen como micrófonos de botón o transmisores de carbón. Se compone de dos placas metálicas separadas por gránulos de carbón. Una de las placas mira hacia afuera y actúa como un diafragma. Cuando las ondas sonoras golpean estas placas metálicas, los gránulos cambian, lo que a su vez altera la resistencia eléctrica entre las placas.

La corriente directa pasa a través de las dos placas y la resistencia cambiante da como resultado un cambio de corriente. La corriente pasa luego a través de un sistema telefónico para cambiar el sonido en una señal eléctrica. Los micrófonos de carbón fueron conocidos por su alto nivel de rendimiento, baja impedancia y un costo razonablemente bajo. Uno de los principales inconvenientes de estos micrófonos fue su baja calidad de reproducción de sonido y respuesta de frecuencia limitada, así como su alto nivel de ruido de silbido. Debido a estas razones se hicieron menos populares.

El micrófono de carbón fue desarrollado en la década de 1870 por el inglés David Edward Hughes. Fue la primera forma confiable de micrófono y se usó ampliamente durante muchos años antes de ser suplantado por otros tipos que ofrecían niveles de rendimiento mucho más altos.

Antes de que salieran a la luz los amplificadores de tubo de vacío en los años de 1920, los micrófonos de carbón eran el único medio práctico para obtener señales de audio de alto nivel. Fueron muy utilizados en sistemas telefónicos hasta la década de 1980, cuando los micrófonos de condensador y los dinámicos empezaron a dominar el mercado. Sus características de bajo costo, inherentemente alto rendimiento y respuesta de frecuencia fueron muy adecuadas para la telefonía de esa época.

Micrófono de carbón
Micrófono de carbón

Funcionamiento del micrófono de carbón.

El concepto básico detrás del micrófono de carbón es el hecho de que cuando los gránulos de carbón se comprimen, su resistencia disminuye. Esto ocurre porque los gránulos entran en mejor contacto entre sí cuando son empujados por la presión más alta.

El micrófono de carbón está compuesto por gránulos de carbón que están contenidos dentro de un pequeño recipiente que está cubierto con un diafragma de metal delgado. También se requiere una batería para hacer que una corriente fluya a través del micrófono.

Cuando las ondas de sonido golpean el diafragma del micrófono de carbón, este vibra, ejerciendo una presión variable sobre el carbón. Estos niveles de presión variables se traducen en niveles variables de resistencia, que a su vez varían la corriente que pasa a través del micrófono.

La corriente variable se puede pasar a través de un transformador o un condensador para permitir que se use dentro de un teléfono o por algún tipo de amplificador.

Sin embargo, la respuesta de frecuencia del micrófono de carbón se limita a un rango estrecho, y el dispositivo produce un ruido eléctrico significativo. A menudo, el micrófono produce una forma de ruido crepitante que podría eliminarse sacudiéndolo o dándole un pequeño golpe. Esto sacudiría los gránulos de carbón y les permitiría producir una corriente más constante.

Aplicaciones del micrófono de carbón.

Los micrófonos de carbón fueron una opción ideal de micrófono en los primeros días del teléfono. Estos micrófonos fueron ampliamente utilizados en aplicaciones telefónicas porque dieron un alto rendimiento, debido a que no se usa ninguna amplificación externa.

Aplicaciones en la telefonía.

  • En telefonía. Uno de los méritos de los micrófonos de carbón es que, en realidad, se pueden usar como amplificadores. Esta capacidad se usó en los repetidores de teléfonos tempranos, lo que posibilitó las llamadas telefónicas de larga distancia en el período anterior a los tubos de vacío. Estos micrófonos de carbón se acoplaron mecánicamente con un receptor de teléfono magnético.

Otra ventaja del micrófono de carbón es que podría usarse para aumentar las señales débiles y enviarlas a la línea. Esto es posible ya que funciona cambiando una corriente que pasa a través de él, en lugar de generar un voltaje de señal como en el caso de la mayoría de los tipos de micrófono. Estos amplificadores pronto se abandonaron con el desarrollo de los tubos de vacío, ya que ofrecían una mayor ganancia y una mejor calidad de sonido.

El micrófono de carbón se usó para teléfonos hasta los años 70 y 80, pero incluso allí fue posible usar otros tipos de micrófono más convenientemente. Además, el crujido y el ruido del micrófono de carbón siempre habían sido un problema y cuando otros tipos de micrófono estaban disponibles a un bajo costo, comenzaron a usarse, a pesar de la necesidad de componentes electrónicos adicionales.

Teléfono antiguo con micrófonos de carbón
Teléfono antiguo con micrófonos de carbón

Aplicaciones en la radio.

  • En la radio. A medida que la radio comenzó a usarse, el micrófono de carbón también se usó allí inicialmente, tanto para transmisión como para fines de comunicación. Sin embargo, su uso en aplicaciones de transmisión pronto llegó a su fin debido a los inconvenientes del ruido y la mala respuesta de frecuencia. Otros tipos de micrófono comenzaron a estar disponibles y se prefirió su uso debido a la mejor fidelidad disponible.

El uso del micrófono de carbón se mantuvo durante muchos años con fines de comunicación, ya que dieron un alto rendimiento y fueron robustos. La mala respuesta de frecuencia era un inconveniente, pero no fue un problema para su desarrollo.

Aplicaciones especiales.

  • En Aplicaciones especializadas. Los micrófonos de carbón ahora solo se usan en muy pocas aplicaciones, generalmente solo en ocasiones especiales. Son capaces de soportar picos de alto voltaje y esta propiedad se presta para su uso en un pequeño número de aplicaciones.

Se utilizan ampliamente en aplicaciones críticas para la seguridad, como la minería y la industria química, donde no se pueden utilizar voltajes de línea muy altos, debido al riesgo de explosión por chispa. Este sistema de comunicación es muy usado en ambientes donde puede existir algún agente inflamante, y se necesita comunicación con las personas que se encuentren allí.

También pueden soportar los daños causados por el alto voltaje, como los producidos por descargas de rayos y pulsos electromagnéticos. Todavía se mantienen como un sistema de comunicación de respaldo en instalaciones militares de alta seguridad de algunos países debido a su independencia de los sistemas digitales.

Ventajas del Micrófono de carbón.

  • Alto rendimiento.
  • Principio simple y construcción.
  • Barato y simple de fabricar.
  • Capacidad de producir señales de audio de alto nivel con voltajes de CC muy bajos.
  • No necesita de amplificación adicional.

Desventajas del micrófono de carbón.

  • Muy ruidoso. Ruido de fondo alto y en ocasiones crepitante.
  • Respuesta de frecuencia pobre.
  • Requiere batería u otro suministro para su funcionamiento.

Para Cerrar.

El micrófono de carbón tiene una serie de ventajas, pero hoy en día las desventajas normalmente superan a las positivas y, como resultado, se dejaron de usar de manera comercial. Sin embargo, no se puede negar que influyó mucho en el desarrollo de las telecomunicaciones en la historia humana.

Los micrófonos de carbón fueron ampliamente utilizados durante muchos años, siendo uno de los primeros micrófonos confiables. El micrófono de carbón no se usa mucho en estos días, pero se ha incluido aquí, más por su interés y su integridad.

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