仕事や生活の中で、音声通話や会議の主催など、マイクをよく使用します。マイクはサウンドキャプチャデバイスであり、音波を電流に変換するプロセスであり、マイクの再生は電流を音波に再変換するプロセスです。
図 1 は、マイクが音声を捕捉する仕組みを示しています。音波１により振動板２が振動し、振動板２はコイル３に接続されているため、同時にコイル３も振動し、コイル３と磁石４の相対運動により電流５が発生する。
図 1: 音波を電流に変換する
図 1 で最も理解しにくいのは電磁誘導現象です。電磁誘導現象とは、変化する磁束の中に置かれた閉じた導体が電流を生成するという事実を指します。これは 1831 年にマイケル ファラデーによって発見されました。誰もが図2のような印象を持っているはずです。コイルに対して磁石が動くと、電流計に電流が発生します。
図2：電磁誘導現象
電流から音波へのマイクの再生プロセスです。スピーカーのボイスコイルに交流電流を流し、ボイスコイルの電磁石に磁力を発生させ、電流の変化により電磁石の磁力が変化し、永久磁石に対して上下に振動し、電流の大きさと方向に応じて大きさと方向が変化し、ボイスコイルはスピーカーの振動板と接着されており、ボイスコイルの振動により振動板が上下に振動し、空気が伸縮します。振動は空気中を伝播し、最終的に人間の耳に到達して音を聞くことができます。