Чтобы передавать звуки по радио или телефонной линии, необходимо прежде всего преобразовать звуковые колебания речи или музыки в электрические сигналы. Это делают микрофоны — приборы, создающие своего рода электрическую «копию» звука. Существует много различных конструкций микрофонов; наиболее часто применяются угольные и электродинамические.
Прадедушка современного микрофона — аппарат для демонстрации принципа действия уха — появился на свет еще в 1861 г. Немецкий учитель Ф. Рейс из подручных материалов: кусочка кожи, проволоки, вязальной спицы, части корпуса скрипки — собрал «механическое ухо», чтобы «увидеть и почувствовать звук». Аппарат Рейса, в котором мембраной служила кожаная диафрагма, натянутая на четырехугольную коробку с раструбом, обладал многими недостатками и не мог полноценно передавать речь.
Создать совершенный аппарат для преобразования звука в электрические сигналы удалось в 1855 г. американскому изобретателю — профессору электротехники и музыки Д. Юзу. Сначала в качестве чувствительного элемента Юз использовал металлические опилки, дробь, проволочные гвозди, а затем графит и уголь.
Идеи, заложенные в конструкции микрофона Юза, сохранились до наших дней в угольном микрофоне . Металлическая коробка с угольным порошком превратилась в чувствительный микрофон. Тонкая металлическая пластинка-мембрана под действием звуковых волн вибрирует. Когда давление на нее увеличивается, она сильнее сжимает соприкасающийся с ней слой угольного порошка. Его частицы плотнее прижимаются друг к другу и легко пропускают электрический ток, который подводится к микрофону от батареи питания. Сколько раз изменится звуковое давление на мембрану микрофона, столько раз увеличится и уменьшится электрический ток в цепи.
Угольные микрофоны обладают высокой чувствительностью, но по качеству работы они уступают электродинамическим микрофонам, имеющим сильный кольцевой постоянный магнит . Между полюсами магнита, в магнитном поле, расположена катушка из изолированного провода, намотанного на бумажный каркас. Катушка скреплена с подвижной мембраной из тонкого алюминия. Под действием звуковых волн мембрана микрофона начинает колебаться и увлекает за собой катушку. Катушка пересекает магнитные силовые линии, и в ней наводятся (индуцируются) электрические колебания. Их частота равна частоте колебаний мембраны, а их амплитуда тем больше, чем сильнее колеблется мембрана под действием звуковых волн.
Электрические сигналы на выводах катушки электродинамического микрофона не велики по амплитуде. Поэтому микрофоны этого типа обычно подключают к входу усилителя через повышающий трансформатор.
Угольные микрофоны используют в телефонных аппаратах, электродинамические микрофоны — в радиостудиях, на телевидении для записи звука на магнитную ленту магнитофона, для школьного радиовещания.