1.2.2. A piezomikrofon
1981-ben billentyűs készüléktípus került a hazai forgalomba. A szénmikrofont alkalmazó áramkörben azonban a tápfeszültség ingadozása meghaladta a billentyűzet elektronikus alkatrészeire előírt értéket. Ezért a CB 81 MM készüléktípustól kezdve piezomikrofont is használnak a készülékekben.
A piezoelektromos hatást a Nobel díjas Curie házaspár fedezte fel 1880-ban. Néhány kristályos anyagban (pl.: kvarc) mechanikai deformáció hatására feszültség mérhető. Alakváltozáskor a negatív és a pozitív ionok rácsa eltolódik, ami potenciálkülönbséget eredményez a kristály két megfelelő pontja között. Ez a feszültség felerősítve kerül a vonalra. A kristály szigetelő, ezért nagyon kicsi áram folyik rajta. Nagy bemeneti ellenállású, általában FET-es elválasztó fokozattal lehet feszültséggenerátorként csatlakoztatni az erősítőhöz.
A piezo-(kristály)-mikrofon integrált áramkörös erősítője lényegében ugyanolyan áramváltozást idéz elő, mint a szénmikrofon. Külső kialakítása is olyan, hogy a szénmikrofon helyére tehető.
A piezomikrofon előnyei:
- élettartama többszöröse a szénmikrofonénak;
- mérete, csatlakozási módja a szénmikrofonéval megegyező;
- kis zajú és kis torzítású;
- ellenállása helyzetfüggetlen;
- erősítője a vonaláram függvényében automatikus szintszabályozású;
- érzékenysége 10 mV/Pa.
A jelenség fordítottja is végbemegy. Váltakozó feszültség hatására a kristály rezeg, ami membránt működtethet. Piezoelektromos hallgató létezik ugyan, de a hazai távbeszélőrendszerben nem használják, mert érzékenysége mikrofonnak jó, de hallgatónak nem. Piezoelektromos hívásjelzőként (csengő helyett) azonban széles körben alkalmazzák.
A piezoelektromos hatás elvén működő mikrofonokban általában mesterségesen előállított kerámiaanyagokat (pl. bárium-titanát, ólom-cirkonát-titanát stb.) alkalmaznak. Ezek a kerámia alapanyagok a természetben található kristályokkal ellentétben nem érzékenyek a nedvességre, és széles hőmérsékleti tartományban használhatók. Az alapelv tehát már Bell idejében is adott volt, de elterjedéséhez a kerámiagyártás és az erősítéstechnika fejlődésére volt szükség.
A kristálymikrofon házát úgy alakították ki, hogy az előforduló rezonanciákat elnyomja, ami a frekvenciamenetet egyenletesebbé teszi. A ház tartalmazza az integrált áramkörös erősítőt és a túlfeszültség elleni biztosítást is.