本文由公众号“把科学带回家”提供

　　给孩子最好的科学教育

　　学生党都懂，自习时和同学讲话被老师发现是多么痛的领悟。

　　有没有办法，让2个人实现隐秘的对话，同时不会被别人听到？

　　今天就教你用火柴盒制作麦克风，实现远距离私密通讯。

　　关键概念

　　换能器，碳粒式麦克风

　　材料和操作

　　火柴盒

　　铅笔若干

　　裁纸刀

　　电池一个

　　带电线夹子的导线（网上买大概1根1块钱不到）

　　耳机一副

　　制作方法非常简单，看下面的视频。

　　@DHax

　　1 把铅笔里的铅笔芯（石墨）弄出来。

　　2 在火柴盒上扎4个洞，然后把2根铅笔芯穿进去。再在2根铅笔芯上架一根短一点的铅笔芯。

　　3 连上导线和电池，然后连上耳机，就可以用了。

　　用的时候，一个人戴着耳机，另一个人对着火柴盒说话，戴着耳机的人就可以听到火柴盒传来的声音。

　　当然了，2个人如果距离很近，就体现不出火柴盒麦克风的效果。最好用长一点的导线，这样在远距离也可以听到对方的声音了。

　　火柴盒的应用嘛…大概方便在自习的时候给远距离的同学秘密说话吧。（老师们正在怒气冲冲地赶来！救命！）

　　原理

　　好玩是好玩，那么原理是什么呢？

　　先说一下麦克风的原理。

　　麦克风是一种换能器（transducer），它可以把声能转化为电能，把声音的信号转化成电信号。

　　在普通麦克风里，有一些振动膜（一般来说是铝箔或是塑料薄片）可以随着声波而振动。接着，麦克风里的元件（线圈和磁铁）可以把振动膜的振动转化为电信号，通过导线传导到耳机或扬声器里。

　　麦克风的原理。1是声波，2是振动膜。

　　那么，火柴盒麦克风是怎么把声音转化为电信号的呢？

　　其实，我们造出的，是英国发明家戴维·爱德华·休斯（David Edward Hughes）在1878年左右发明的碳粒式麦克风（carbon microphone）。爱迪生据说也同时发明了这种碳粒式麦克风，还和休斯吵了起来。

　　戴维·爱德华·休斯

　　碳麦克风的原理是这样的，石墨是由碳形成的，是电的良导体。

　　休斯发明的碳粒式麦克风，A是碳棒，它松松地插在导线之间，因此可以随着声波振动。B是电源。

　　当声波使石墨棒振动时，就会使石墨棒和电线接触点的电阻略微发生变化，从而改变电流的大小。通过这种方式，声音信号就被转化为了电信号。

　　你可以想到，在我们的火柴盒麦克风里，架在2根石墨棒上的那根孤单的石墨棒也会随着声波振动，它和其他2根石墨棒的接触点的电阻也会随着振动改变，从而影响电流大小。

　　休斯和爱迪生不同，他当时并没有把自己的发明申请专利，而是把它献给了全人类。麦克风的英文microphone也是他创造的。

　　后来，碳粒式麦克风发生了进化。新的碳粒式麦克风把碳粒夹在两片金属片之间，声波使金属片振动，从而改变中间碳粒的电阻，进而改变电流。

　　老式电话里的碳粒式麦克风（上）以及原理（下）

　　在20世纪20年代，在真空管被用于电话之前，电话里用的大都是这种碳粒式麦克风。它的制造成本低，输出信号强，直到20世纪80年代的电话仍然在使用碳粒式麦克风。

　　亲爱的小伙伴们，

　　你有没有尝试“火柴盒麦克风”？

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