Home / اسلایدر / میکروفون، طرز کار و انواع آن
میکروفون، طرز کار و انواع آن

میکروفون، طرز کار و انواع آن

میکروفون دستگاه یا حسگری است که صدا را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. میکروفون به شکل محاوره ای مایک نامیده می شود با فونتیک/ maɪk /).

در سال ۱۸۷۶، امیل برلاینر نخستین میکروفون را اختراع کرد که به عنوان فرستنده‌ صدا در تلفن‌ها به کار برده شد. میکروفون‌ها کاربردهای زیادی در تلفن، ضبط صوت، سیستم‌های کارائوکه، سمعک، ساخت فیلم و انیمیشن، مهندسی صوت، تلفن‌های رادیویی خصوصی (همانند واکی تاکی اما در مسافت‌های بیشتر)، بلند گوهای دستی، ساخت برنامه‌های رادیویی و تلویزیونی، ضبط صدا در رایانه‌ها، سیستم‌های تشخیص گفتار، voIP و نیز کاربردهای غیر صوتی (خارج از محدوده شنوایی انسان از ۲۰ تا ۲۰۰۰۰ هرتز) مانند بررسی فراصوت و سیستم‌های عیب یابی دارند.

امروزه بیشتر میکروفون‌ها از سیستم‌های القای الکترو مغناطیسی (میکروفون‌های پویا و یا دینامیک)، تغییر گنجایش خازنی (میکروفون‌های خازنی و یا کندانسر)، تنش پیزوالکتریسیته و سوار سازی (مدولاسیون) نوری برای تولید سیگنال الکتریکی از امواج مکانیکی بهره می‌برند.

Microphone Condenser

در اینجا Condenser به معنای ذخیره کننده یا همان Capacitor بکار رفته است. یک المان الکترونیکی که انرژی الکتریکی را به صورت میدان الکتریکی در خود ذخیره می کند. در این نوع میکروفن از تکنولوژی خازن برای تبدیل انرژی ارتعاشی ناشی صدا به انرژی الکتریکی استفاده می شود.

نحوه عملکرد:

خازنی که در این نوع میکروفن به کار رفته است دارای یک صفحه بسیار سبک می باشد و از آن به عنوان دیافراگم استفاده می شود. زمانی که صدا به دیافراگم می رسد این قطعه به لرزش در آمده و فاصله بین دو صفحه خازن تغییر کرده و در نتیجه ظرفیت خازن تغییر می کند، بدین صورت که با نزدیک شدن صفحات عمل شارژ و با دور شدن صفحات عمل دشارژِ رخ می دهد.

Mic_Con1

یکی از ویِژگی های این نوع میکروفن نیاز به منبع الکتریکی در آن است که می تواند باتری یا یک منبع خارجی باشد. این منبع در واقع برای تامین ولتاژ بین صفحات خازن به کار می رود. به این موضوع در بحث Phantom بیشتر خواهیم پرداخت. البته نوعی میکروفن نیز به نام Electret Condenser وجود دارد، که ولتاژ مورد نیاز خود را بصورت built-in تامین می کند و در واقع به منبع خارجی نیاز ندارد.

Dynamic Microphone

این نوع میکروفن ها برای استفاده های معمولی بسیار مناسب هستند. این نوع میکروفن ها دارای طراحی ساده و محکم با قطعات متحرک کم هستند و برای استفاده در شرایطی که صدا دارای ولوم بالایی (مانند ضبط صدای آلات موسیقی) می باشد، مناسب هستند. آنها نیازی به منبع تغذیه ندارند.

Mic_Dyn2

نحوه عملکرد:

همانگونه که می دانید اگر یک آهنربا را به یک سیم نزدیک کنیم در سیم جریان الکتریکی القا می شود. در این نوع میکروفن نیز از یک سیم پیچ و یک آهنربا برای تولید صدا استفاده می شود. این سیم پیچ بسیار حساس و نازک است. امواج صدا با دیافراگم برخورد کرده و دیافراگم را می لرزاند این لرزش باعث می شود که در سیم پیچ جریان الکتریکی القا شود که این جریان همان Sound Signal می باشد.

Mic_Dyn1

Phantom Power
در واقع سیستمی است برای انتقال جریان الکتریکی  از طریق کابل صدا به میکروفن یا هر وسیله دیگر. ولتاژ تولید شده معمولا بین 12 تا 48 ولت می باشد که وسیله دریافت کننده از این ولتاژ، میزان مورد نیاز خود را برداشت می کند.

نکته جالب این است که از طریق یک کابل صدا هم جریان AC (برای انتقال صدا) و هم جریانDC (برای Phantom) منتقل می شود ضمنا هیچ تداخلی با هم ندارند و در کیفیت صدا نیز نویز ایجاد نمی کند.

Directionality

یکی از ویژگی هایی که در انتخاب میکروفن باید مورد توجه قرار بگیرد Directionality می باشد. این خاصیت در واقع بیانگر حساسیت میکروفن نسبت به مسیری که صدا از آن به میکروفن می رسد، می باشد. بر همین اساس میکروفن ها به سه دسته عمده تقسیم می شوند که عبارت اند از:

1. Omnidirectional: نسبت به صدا را از تمامی مسیرها به یک اندازه حساس است.

2.Unidirectional: نسبت به صدا فقط از یک مسیر حساس است. و معمولا دو نوع است: Cardioid و Hypercardioid

3. Bidirectional: نسبت به صدا از دو مسیر متفاوت حساس است.

polar_patterns

Omnidirectional: از این نوع میکروفن می توان در مواقعی استفاده کرد که میکروفن باید ثابت بماند اما منبع صدا در حالت حرکت است.

Cardioid: این واژه به معنای شکل قلب می باشد. در اصطلاح الگویی است که میکروفن به آن حساس می باشد. در این نوع میکروفن بیشتر صدا از جلوی میکروفن و تا اندازه ای هم کناره های میکروفن به صدا حساس می باشد. که در شکل کاملا واضح است.

Hypercardioid: این نوع میکروفن در واقع زیرگروهی از Cardioid می باشد. با این تفاوت که نسبت به صداهایی که از مسیر کاملا مستقیم بیاید حساس است و نسبت به صداهایی که از کناره ها و پشت برسد، حساس نیست.

از این میکروفن برای ضبط صدا محیطهای دارای نویز فراوان استفاده می شود که صدای مورد نظر از یک مسیر یا منبع مشخص می باشد، همچنین برای ضبط صدا از راه دور نیز استفاده می شود. به عبارت ساده تر در محیط های پر سروصدا استفاده از این میکروفن باعث طبیعی تر شدن صدای ضبط شده می شود. نوع دراز و باریک این میکروفن به عنوان Shotgun معروف است.

Bidirectional: این میکروفن نسبت به صدا از دو مسیر مخالف حساس می باشد. همانطور که مشاهده می کنید این میکروفن کاربرد فراوانی ندارد اما به عنوان مثال می توان در یک مصاحبه دونفره که رودرروی یکدیگر قرار دارند از آن استفاده کرد.

برخی میکروفن ها قابلیت تغییر Directionality را بر حسب نیاز تامین می کند که در برخی دوربین ها از این نوع میکروفن ها استفاده می شود. نوع هوشمند این میکروفن در دوربینها با توجه به جهت و میزان zoom می تواند Directionality خود را تغییر دهد.

میکروفونها از لحاظ فیزیکی و نحوه اتصال به دستگاه ثبت کننده صدا نیز به گروه عمده تقسیم می شوند:

الف- میکروفونهای معمولی با ارتباط کابلی

این میکروفونها که متداولترین نوع می باشند، با یک رشته کابل که در داخل خود از دورشته سیم و یک شبکه محافظ نویز یا شیلد تشکیل شده است، به دستگاه ثبت صدا متصل می شوند. در مورد نحوه اتصال و سربندی کابلها بعدا بطور مفصل توضیح داده خواهد شد.

Mic (6)SONY DSC

ب- میکروفونهای بی سیم یا HF

این دسته از میکروفونها از یک گیرنده و فرستنده رادیویی تشکیل شده اند که طرف گیرنده با کابل، به دستگاه ثبت صدا متصل می شود و طرف فرستنده همراه کسی که از میکروفون استفاده می کند حمل می شود تا آزادی عمل بیشتری به کاربر بدهد. فرکانس رادیویی و فاصله با هم ارتباط مستقیم دارند تا حوزه عملکرد دستگاه را تعیین نمایند.

Mic (1)

ج- میکروفونهای دارای حافظه

این مدل میکروفونها از یک میکروفون، بخش تبدیل آنالوگ به دیجیتال یا A/D و بخش ذخیره ساز تشکیل شده اند. صدایی که توسط میکروفون جذب می شود پس از تقویت، به سیگنال دیجیتال تبدیل می شود و با توجه به کد کننده (Codec) تعبیه شده در دستگاه، بصورت فایل بر روی حافظه موجود بر روی آن ذخیره می شود. بعبارت دیگر ضبط کننده صدا بر روی خود میکروفون نصب شده است که به این دستگاهها Voice Recorder نیز می گویند.

Mic (5)

2 comments

  1. با سلام
    احتراماً اینجانب جهت استفاده و اندازه گیری اصوات با فرکانس پائین ( infrasonic ) 5 الی 300 هرتز نیاز به میکروفن دارم لذا خواهشمند است با عنایت به تجربه و تخصص شما بهترین میکروفن موجود را به بنده معرفی نموده و همچنین هزینه آن را نیز اعلام بفرمائید .

  1. Pingback: یوسفی

Leave a Reply

Your email address will not be published.