從聲音到電流：麥克風
19世紀20年代，查爾斯·惠斯通(Charles Wheatstone)發明了麥克風。它是一種由兩塊金屬板組成的純聲學設備，通過一根有彈性的杆子和一段女裝裁縫常用的絲帶固定在耳朵上。使用的時候需要把自己的頭靠在聲源上(惠斯通很貼心地建議使用一個燒水壺)，如果運氣好的話就可以聽得更清楚。意料之中(惠斯通卻覺得很意外)，這個設備並沒有流行起來。
現今聲學設備的前身是碳質麥克風，由大衛·休斯(David Hughes)於19世紀70年代發明。與惠斯通的設備不同，碳質麥克風可以將聲音轉化成電。在這種設備中，一個薄金屬片(膜片)壓住充滿碳顆粒的容器，下壓的力改變碳顆粒的電阻，電流從中流過。雖然性能很差，但碳質麥克風在電話中使用了幾十年。
雖然在過去的幾年裏，出現了很多種形式的麥克風設計，幾種專業的類型現在還有，但目前常用的隻有三種類型，即動圈(或動態)麥克風、電容式麥克風和壓電式麥克風。
圖18 動圈麥克風
在動圈麥克風(見圖18)中，膜片連接到環繞固定磁鐵的線圈上。線圈運動時產生低電壓，從而產生一股弱電流。低電壓意味著這種麥克風的質量不足以進行測量工作，所以動圈麥克風主要用在音樂會和錄音棚中。
圖19 電容式麥克風
在電容式麥克風(見圖19)中，膜片形成一個電容板(因此得名)。電容器由一對平行的金屬板組成，其間有一層薄薄的空氣或其他不導電的材料(稱為電介質)。將一塊金屬板連接到電池的負極上，電池就會給這塊板充電。金屬都含有自由電子，而另一塊金屬板上的自由電子會受到和負極相連的金屬板上電場的排斥。被排斥的電子從平板中流出，從而使金屬板帶正電荷。因此，現在整個電容器上都有一個電壓(稱為極化電壓)，麥克風可以隨時工作了。膜片板隨著聲波的壓縮和膨脹而移動。巨大的電阻阻止電荷快速逸出，因此聲波被轉換成電壓波動的模式。電容式麥克風具有良好的頻率響應特性，在實驗室和聲級計中被用作測量麥克風。它們對突發聲音的反應也比動圈麥克風快。