میکروفون چیست و انواع میکروفن کدامند؟

در این نوشته از وبلاگ تجهیز نمای سیما، به موارد زیر خواهیم پرداخت. امیدواریم مطالب ارائه شده در این مقاله برای شما بازدیدکنندگان گرامی، مفید واقع گردد.

 

تاریخچه اختراع میکروفن

برای اولین بار در سال ۱۸۷۶، امیل برلینر و ادیسون در آمریکا و دیوید دوار در انگلیس، از میکروفون به عنوان دستگاه فرستنده صدا در تلفن استفاده کردند.

میکروفن یا صدابر (microphone) دستگاه یا حسگری است که صدا را به جریان الکتریسیته تبدیل می‌نماید.

عملکرد میکروفون در دستگاه و ابزارهای مختلف به این صورت است که صوت را به الکتریسیته و  سیگنال‌های الکتریکی قابل دریافت تبدیل می‌کند. البته از میکروفن برای ابزارهای غیرصوتی (خارج از محدوده شنوایی انسان) مانند بررسی سیستم‌های فراصوت و عیب‌یابی نیز استفاده می‌نمایند.

 

نحوه کار میکروفون‌ها برعکس اسپیکر یا بلندگو است. اسپیکر یا بلندگو انرژی الکتریکی را به صدا تبدیل می‌کند ولی میکروفن انرژی صوتی را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کند.

 

امروزه می‌توان انواع میکروفون را با کیفیت بالا و قیمتی مناسب تهیه نمود. میکروفون‌ها کاربردهای بسیاری دارند که از جمله کاربردهای آن می‌توان به استفاده در تلفن، ضبط صوت، هندزفری، آیفون خانگی، لپ تاپ، فیلم و انیمیشن، مهندسی صوت، طراحی سالن کنفرانس و سالن همایش، ساخت برنامه‌های تلویزیونی و رادیویی، سیستم‌های تشخیص گفتار، تلفن‌های رادیویی و بسیاری از ابزارهای دیگر استفاده نمود. به عبارت دیگر می‌توان گفت هرجا که صدا باید به صورت صوت الکتریکی منتقل یا ذخیره شود، یک میکروفون نیز در آنجا وجود خواهد داشت.

برای آشنایی بیشتر با میکروفون لازم است بیشتر درباره آن صحبت کنیم. در ادامه با هم به بررسی انواع میکروفن و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.

 

 

نحوه کار میکروفن‌ها به چه شکلی است و چگونه کار می‌کنند؟

در ویدیوی زیر که از سایت آپارات برای شما بازدیدکننده عزیز گزینش شده است، با زبانی ساده نحوه و چگونگی عملکرد میکروفون‌ها توضیح داده شده است.

معرفی انواع میکروفن

با گسترش و پیشرفت فناوری، دانشمندان به ساخت میکروفون در انواع و اقسام مختلف با کاربردهای متفاوت موفق گشته‌اند که کاربرد آن را در اسباب‌بازی کودکان هم می‌توان تماشا نمود. میکروفن‌ها از نظر ساختار و کاربرد داری انواع مختلفی دارند که برحسب نیاز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

میکروفون‌ در انواع مختلف تولید و به بازار عرضه می‌گردد. در این بخش به سراغ بررسی انواع میکروفن از نظر ساختار می‌رویم.

 

میکروفن خازنی

 

میکروفون‌های خازنی به عنوان پرکاربردترین نوع میکروفون درجهان شناخته شده‌اند.

در این نوع میکروفون، دیافراگم به صورت فلزی کاملا کشیده و نازک در نزدیکی سطحی فلزی و صاف قرار دارد. زمانیکه صدا به دیافراگم برسد، این قطعه دچار لرزش می‌شود و فاصله بین دو صفحه خازن دچار تغییر می‌شود و در نتیجه باعث تغییر ظرفیت خازن می‌شود. با نزدیک شدن صفحات خازن به یکدیگر، عمل شارژ و با دور شدن صفحات عمل دِشارژ صورت می‌گیرد.

تغییرات ظرفیت خازن منجر به تغییر در جریان مدار می‌شود. با عبور جریان در دو سر خازن، یک ولتاژ الکتریکی ایجاد می‌شود. در واقع تغییرات فشار صوتی به تغییرات فشار الکتریکی تبدیل می‌شود.

در ادامه یک تقویت کننده (ترانزیستور) مانند یک شیلنگ آب، جریان ورودی و خروجی را کنترل می‌کند که خروجی همان صدای مورد نظر ما می‌باشد.

میکروفن خازنی عملکردی بسیار حساس دارد زیرا حرکت دیافراگم آن با جرم بسیار کم اتفاق می‌افتد و می‌تواند در برابر کوچکترین صداها و ارتعاشات، پاسخ سریع نشان دهد.

این نوع میکروفون صدای ضربه کوچک مثل صدای یک جرقه و یا خزیدن مار روی برگ‌ها را دریافت نموده و به آنها عکس العمل نشان می‌دهد. بدلیل حساسیت فراوان میکروفون خازنی یا الکترواستاتیک، از آن در ضبط صدا با بهترین کیفیت استفاده می‌نمایند، زیرا صدای ترجمه بسیار نزدیک به صدای اصلی می‌باشد.

 

میکروفن داینامیکی

 

عمومی‌ترین نوع میکروفن که اغلب در تجهیز سالن کنفرانس، همایش، اجرای زنده و… مورد استفاده قرار می‌گیرد، میکروفن‌های داینامیکی هستند.

درمیکروفن‌های داینامیکی یک دیافراگم بسیار نازک در پاسخ به فشار هوا، در حال حرکت هستند که حرکت دیافراگم باعث حرکت یک سیم‌پیچی در میان یک میدان مغناطیسی می‌شود و در نهایت ایجادکننده جریان الکتریکی کوچکی می‌شود.

میکروفون‌های داینامیک ارزان‌تر، بادوام و از حساسیت کمتری نسبت به میکروفن‌های خازنی برخوردار هستند. بطور کلی این میکروفن‌ها بدلیل حساسیت کم در برابر ارتعاشات، نویز و صدای اضافه اطراف را حذف می‌نمایند. استفاده از میکروفن‎های داینامیک گزینه خوبی برای اجراهای زنده و خوانندگی می‌باشد.

 

میکروفون روبانی

 

 

میکروفن‌های روبانی در مقایسه با میکروفون داینامیک و خازنی بسیار حساس‌‌تر هستند و صدا را فقط در یک جهت خاص دریافت می‌کنند که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

 

در میکروفون‌های روبانی یک نوار آلمینیومی شکل بین دو آهنربا به عنوان دیافراگم قرار گرفته است. صدا می‌تواند از پشت یا جلو روبان، آن را به حرکت در بیاورد. یعنی این میکروفن ها صدا را از جهت خاصی دریافت می‌کنند. با برخورد موج‌های صوتی به نوار، نوار در میدان مغناطیس موجود جابجا می‌شود. این جابجایی باعث می‌شود پدید القالی الکتریکی انجام شود و جریانی در نوار راه بیفتد. این جریان همان صدای تبدیل دشه به سیگنال‌های الکتریکی است که توسط سیم‌هایی به بیرون هدایت می‌شود.

میکروفن‌های ربانی به میکروفن‌های نواری نیز معروف هستند که اغلب در استودیوها برای ضبط صدا بکار برده می‌شوند و دلیل حساسیت و آسیب پذیری زیاد این میکروفن‌ها، محدودیت‌های فراوانی در کاربرد آن بوجود آمده است. از جمله ویژگی‌های مثبت میکروفن‌های روبانی یا نواری، ملایم‌تر کردن صدا می‌باشد.

 

میکروفن بی‌سیم

 

میکروفون‌های بی‌سیم بدلیل آنکه پایه و کابل مخصوص میکروفن ندارند به راحتی قابل حمل و استفاده هستند. از انواع میکروفن‌های بی‌سیم میکروفن‌های بی‌سیم یقه‌ای، میکروفون دسته‌ای و میکروفون هدمیک هستند.

میکروفن‌های بی‌سیم قابلیت تقویت صدا دارند و در ساختار آنها علاوه بر سیستم اصلی میکروفون، از دو آنتن برای دریافت و ارسال امواج استفاده شده است.

 

میکروفن یقه‌ای

 

همانطور که از اسم این میکروفون پیداست میکروفن یقه‌ای به لباس متصل می‌شود و روی تلفن همراه و دوربین نیز قابل استفاده می‌باشد.

میکروفون یقه‌ای از نوع میکروفن خازنی است که جزئیات صدا را به خوبی دریافت می‌کند ولی بسیار سبک، کوچک و کم‌جا هستند. میکروفون‌های یقه‌ای انواع متنوعی دارند که در برنامه‌های زنده، همایش، کنفرانس‌ها و… مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

میکروفن USB

 

میکروفن‌های USB یکی از بروزترین لوازم جانبی مورد استفاده برای کامپیوتر و لپ تاپ است که با استفاده از آن می‌توانید فایل صوتی مانند پادکست را به خوبی ضبط نمایید.

 

این میکروفون‌ها علاوه بر دارا بودن مدارات میکروفون‌ها باید یک مدار پری‌آمپلی‌فایر داخلی و یک مبدل آنالوگ به دیجیتال داشته باشند. مدار داخلی پری‌آمپلی‌فایر یا همان پیش تقویت‌کننده باعث خواهد شد که نیازی به اتصال به تقویت‌کننده‌های بیرونی نباشد. مبدل آنالوگ به دیجتیال نیز انرژی الکتریکی ایجاد شده را به داده تبدیل می‌کند تا توسط رایانه یا لپ‌تاپ خوانا و قابل استفاده شود.

 

بیشتر بخوانید: سیستم میکسر صدا چیست؟

آیا میکروفن‌ها در ضبط متفاوت از یکدیگر هستند؟

الگوی قطبی یکی از مهم‌ترین مشخصات هر میکروفون است. به جهت‌هایی که میکروفون صدا را دریافت می‌کند، الگوی قطبی گفته می‌شود.

الگوی قطبی بکار برده شده در هر میکروفن متفاوت و متناسب با کابرد آن می‌باشد. برای مثال برخی میکروفون‌ها فقط توانایی دریافت صدا از جهت مقابل خود را دارند و برخی دیگر توانایی دریافت صدا از همه جهات را دارا می‌باشند.

سه نوع الگوی قطبی که به صورت رایج در میکروفن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند را با هم بررسی خواهیم کرد.

• کاردیوئید (Cardioid)
• همه جهته (Omnidirectional)
• دو جهته (Bi-directional)

 

میکروفن کاردیوئید

میکروفون‌های کاردیوئید یک طرفه هستند. آنها به طور قابل توجهی صدای بیشتری را از جلوی کپسول نسبت به پشت و کناره‌ها دریافت می‌کنند. نام کاردیوئید از شکل قلب مانندی که در نمودار الگوی قطبی آن وجود دارد گرفته شده است. در میکروفون کاردیوئیدی صدای اطراف با شدت کمتری ضبط می‌شود. هم‌چنین صدای پشت و پس‌زمینه به حذف می‌شود. اکثر میکروفون‌های استودیویی و مناسب خوانندگی دارای الگوی کاردیوئید هستند.

 

میکروفن همه جهته

میکروفون همه جهته از شعاع ۳۶۰ درجه‌ای اطراف خود، صداها را دریافت می‌کند و برای ضبط تمامی صداهای اطراف بسیار مناسب هستند.

میکروفن‌های دارای الگوی قطبی همه جهته، در محیط استودیو یا جایی که می‌توانید نویز را کنترل کنید، مناسب است. الگوی قطبی در این میکروفون به تمامی صداهای اطراف حساس هستند پس برای استفاده و ضبط در مکان‌های شلوغ مناسب نبوده و نتیجه مطلوبی به همراه نخواهند داشت.

 

میکروفن دو جهته

میکروفون‌های دو جهته صدا را به طور مساوی از دو طرف کپسول (جلو و عقب) دریافت می‌کنند. میکروفن‌های دو جهته نیز مانند میکروفن‌های همه جهته، صدای طبیعی تولید می‌کنند و بیشترین حذف صدا مربوط به کناره‌ها خواهد بود.

 

در زمان خرید میکروفون باید بدانید که “برای انجام چه کاری نیازمند استفاده از آن هستید” تا پس از درک انتظار خود، میکروفون مناسب را انتخاب نمایید.

 

ما در این مقاله به بررسی انواع میکروفون‌ها، کاربرد و ساختار هر یک پرداختیم تا شما عزیزان پس از مطالعه مطلب فوق، انواع میکروفون را شناخته و انتخاب مناسبی از بین آنها داشته باشید.