Aufbau

Ein schalldurchlässiges Gehäuse ist auf einer Seite mit einer metallischen Membran verschlossen. Diese bildet die eine Elektrode. Es ist mit aus Anthrazit hergestelltem Kohlegrieß gefüllt. Auf der anderen Seite befindet sich die Gegenelektrode.

Funktion

Zwischen Membran und Gegenelektrode muss über einen Arbeitswiderstand (Verbraucher) eine Gleichspannung angelegt werden. Die Schallwellen werden durch die Membran auf den Kohlegrieß übertragen. Das Prinzip beruht quasi auf einem „Wackelkontakt“ zwischen den Kohlekörnchen. Die mikroskopischen Lageänderungen der Teilchen bewirken eine Modulation des durchfließenden Gleichstroms. Dabei spielt auch der für Graphit typische druckabhängige Kontaktwiderstand eine Rolle.

Der Arbeitswiderstand kann bei Festnetztelefonen direkt die Hörkapsel (elektromagnetischer Wandler) sein – eine Verstärkung ist nur bei größeren Übertragungsstrecken nötig.

Unterschiedliche Anwendungsanforderungen kann man in bestimmtem Umfang durch unterschiedliche Korngrößen gerecht werden.

Einsatz

Kohlegrießmikrofone wurden bis in die 1970er Jahre in großer Stückzahl in damals üblichen Festnetztelefonen eingesetzt. Man geht davon aus, dass durch die Erfindung des Kohlemikrofons die Entwicklung des Fernsprechwesens außerordentlich beschleunigt wurde. Die Sprachverständlichkeit war damit ausreichend gut. In den 1960er und 1970er Jahren wurden die Kohlemikrofone in der Fernmeldetechnik durch die akustisch besseren dynamischen Mikrofone, besonders aber Piezomikrofone ersetzt, welche die notwendige Verstärkerelektronik in der Kapsel integriert haben. Die Betriebsspannung wird wie bisher aus der Anschlussleitung gewonnen. Dadurch können Kohlemikrofone in Festnetztelefonen in der Regel 1:1 durch elektronische Varianten ersetzt werden. In den 1980er Jahren wiederum machten diese dem Elektret-Kondensatormikrofon Platz.

In der Tontechnik bzw. für Musikaufnahmen werden Kohlemikrofone aufgrund der geringen Wiedergabequalität nicht verwendet. In der professionellen Tontechnik wurde das Kohlemikrofon bereits in den 1920er und 1930er Jahren vom Kondensatormikrofon verdrängt. Heute werden in der anspruchsvolleren Audiotechnik dynamische Mikrofone und Kondensatormikrofone eingesetzt, in günstigen Geräten Elektret-Kondensatormikrofone.

Kohlemikrofone wurden auch als Kehlkopfmikrofon und zur direkten Modulation von röhrenbestückten Sendern eingesetzt.

In frühen Telefon-Übertragungsstrecken wurden Kohlemikrofone aufgrund ihrer verstärkenden Eigenschaft als Repeater eingesetzt. Dabei wurde eine Art Lautsprecher mechanisch mit dem Mikrofon gekoppelt. Die Übertragungsqualität war zwar schlecht, die Technik ermöglichte aber Ferngespräche schon vor der Einführung der Elektronenröhre (ca. 1920er Jahre). Bis in die 1950er Jahre wurden solche Verstärker auch in Hörgeräten eingesetzt, da die Spannungsversorgung wesentlich leichter und einfacher als bei Elektronenröhren war.