میکروفون چیست؟
میکروفون وسیله‌ای است که ارتعاشات صوتی موجود در هوا را به سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل می‌کند و یا آن‌ها را به یک محیط ضبط تبدیل می‌نماید. میکروفون‌ها انواع مختلفی از دستگاه‌های ضبط صدا را برای هدف‌های متنوعی مثل ارتباطات یا ضبط صدا برای موسیقی و گفتار فعال می‌کنند.
میکروفون‌ها برای یک هدف خاص طراحی می‌شوند. یکی از معیارهای اصلی برای طراحی یک میکروفن این است که چه چیزی قرار است با این میکروفن ضبط بشود. جهت پذیری میکروفون‌ها یکی از این موارد مهم در طراحی میکروفون‌ها است. به طور مثال، درست است که میکروفونهای چند جهته برای ضبط تمام صداهای یک منطقه مناسب هستند اما وقتی نیاز داریم که یک صدای واحد و مشخص را ضبط کنیم، این مدل میکروفون‌ها ضعیف عمل می‌کنند چون نویزهای پس زمینه را هم ضبط می‌کنند.
میکروفون‌ها چطوری کار می‌کنند؟
هر زمان که شخصی صحبت کند یا آواز بخواند، خلاصه به هر طریقی صدایی ایجاد کند، امواج صوتی وارد میکروفون می‌شوند و انرژی تولید می‌کنند. معمولا میکروفون‌ها دیافراگمی دارند که پلاستیکی و نازک است. برخورد امواج صوتی با این دیافراگم باعث حرکت دیافراگم به عقب و جلو می‌شود. یک سیم پیچ متصل به دیافراگم هم به همین ترتیب حرکت می‌کند و باعث تولید یک میدان مغناطیسی با استفاده از یک آهنربا می‌گردد. حرکت سیم پیچ در این میدان مغناطیسی باعث ایجاد جریان الکتریکی می‌شود که این جریان از سراسر میکروفون به دستگاه ضبط صدا می‌رسد و این امکان را برای ما فراهم می‌کند که صدای مد نظر را برای همیشه ضبط کنیم یا با متصل کردن میکروفون به یک بلندگو، صدای بلندتری داشته باشیم.
انواع میکروفون
به طور کلی میکروفون‌ها به دو دسته‌ی کندانسر یا خازنی و داینامیک تقسیم می‌شوند که هر کدام از این میکروفون‌ها کاربردهای متفاوتی دارند.
میکروفون کندانسر
میکروفونهای کندانسر قدمت زیادی دارند و بسیاری از مدل‌های میکروفونهای کندانسر امروزه منسوخ شده‌اند و کمتر استفاده می‌شوند. هنوز هم مدل‌های زیادی توسط برندها تولید می‌شود و به بازار عرضه می‌گردد اما نسبت به مدل داینامیک گران‌تر هستند. البته این تفاوت قیمت بی‌علت نیست! دو برتری اصلی کندانسرها به داینامیک‌ها فرکانس پاسخگویی گسترده‌تر و ترنزینت پاسخگویی سریع‌تر است.
گسترده‌تر بودن فرکانس پاسخگویی باعث می‌شود میکروفون توانایی بیشتری برای دریافت صدا از چندین منبع به صورت همزمان داشته باشد که میکروفون‌ها کندانسر از این منظر بسیار قدرتمند هستند. ترنزینت سریع‌تر در پاسخگویی میکروفون را برای تغییر ناگهانی صداها آماده‌تر می‌کند که کندانسرها در این ویژگی بی‌نظیر هستند. یکی از ضعف‌های کندانسرها، نیاز داشتن به یک تقویت کنندۀ خارجی است که اکثر تجهیزات صوتی به این تقویت کننده‌ها نیاز دارند.
میکروفون داینامیک
میکروفونهای داینامیک معمولا برای اجراهای صحنه‌ای استفاده می‌شوند چون مقاومت بالایی دارند و توانایی بالایی در پردازش صداهای بلند دارند. داینامیک‌ها سیستم‌های ضد شوک دارند که در صورت جابه‌جایی‌های ناگهانی و تکان‌های شدید، دچار مشکل نشوند و به خوبی صدا را ضبط کنند. همین ویژگی باعث شده است این نوع نسبت به کندانسرها برای اجراهای صحنه‌ای و یا هر موقعیتی که میکروفون کاملا ثابت نیست، مناسب‌تر باشد.
پارامترهای اصلی میکروفون‌ها
هنگامی که قصد انتخاب و خرید میکروفون برای هر نوع کاربردی دارید؛ لازم است که ویژگی‌ها، مشخصات و پارامترهای مختلف عملکردی میکروفون‌ها را بدانید و بررسی کنید. اهمیت پارامترهای مختلف میکروفون به کاربرد آن بستگی دارد. قبل از انتخاب هر میکروفون لازم است که تصمیم بگیرید که چه چیزی برای کاربرد مد نظر شما مهم است.
برخی از پارامترهای اصلی میکروفون ها عبارتند از
-
نوع میکروفون
نوع میکروفون مهمترین ویژگی است که در هنگام انتخاب میکروفون باید به آن توجه کنید. انواع مختلفی از میکروفون موجود است که هر نوع ویژگی‌های خاص خود را دارد و برای کاربردهای خاص مناسب است. دو نوع اصلی میکروفون‌ها (میکروفونهای کندانسر و داینامیک) پیش از در یک مقاله معرفی شده‌اند.
-
حساسیت
حساسیت (حساسیت میدان آزاد) بیانگر توانایی میکروفن در تبدیل فشار صدا به ولتاژ الکتریکی است. حساسیت میکروفون یکی از مهمترین پارامترها است زیرا نشان می‌دهد که میکروفون هنگام قرار گرفتن در معرض فشار صوتی خاص چه مقدار ولتاژ خروجی را تحویل می‌دهد.
-
فرکانس پاسخگویی
فرکانس پاسخگویی نشان دهنده دامنه فرکانس کاملی است که میکروفون در آن پاسخ می‌دهد. فرکانس پاسخگویی خروجی میکروفون‌ها را به عنوان تابعی از فرکانس بیان می‌کند. معمولاً با استفاده از سیگنال صوتی سینوسی در یک میدان آزاد و جهت محور آزمایش می‌شود. اگر میکروفون برای استفاده در نزدیکی میدان (مثلاً میکروفون هدست) در نظر گرفته شده باشد، در فاصله کوتاه‌تر اندازه‌گیری می‌شود و سپس بیان می شود.
فرکانس پاسخگویی دامنه فرکانس کامل میکروفن را توصیف می‌کند که ممکن است متفاوت از “دامنه فرکانس موثر” باشد . با این حال، فرکانس پاسخگویی برای اکثر میکروفون‌ها به 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز در صفحه مشخصات محدود می‌شود. حتی اگر اکثر میکروفون‌ها فرکانس پاسخگویی خارج از این محدوده داشته باشند و خروجی آن‌ها بیشتر باشد؛ فرکانس پاسخگویی بالای 20 کیلوهرتز خارج از حد تحمل و توان برای انسان است، بنابراین در نظر گرفته نمی‌شود.
-
صفات جهت‌دار
مشخصات جهت‌دار پارامتر مهمی است که هنگام انتخاب میکروفون بهتر است در نظر بگیرید. میکروفون‌ها در جهات مختلف می‌توانند سطح حساسیت متفاوتی داشته باشند. ویژگی‌های جهت‌دار میکروفون در اطمینان از اینکه میکروفون استفاده شده می‌تواند تمام صداهای مورد نیاز را ضبط کند؛ مهم است. به همین علت قابلیت‌های جهت‌دار از اهمیت بالایی برخوردار هستند و میکروفون‌ها اغلب توسط این ویژگی دسته‌بندی و مشخص می‌شوند.
الگوی جهت‌دار یک روش گرافیکی برای نشان دادن زاویه پذیرش میکروفون است که می‌تواند با کمک یک طرح قطبی بیان شود. طرح قطبی بر اساس شبکه‌ای از دایره‌های متحدالمرکز ساخته شده است. هر دایره نشان دهنده یک سطح دسی بل است که معمولاً با صفر دسی بل در دایره خارجی شروع می‌شود. هر جابه‌جایی بین دایره‌های ذکر شده نشانگر یک گام 5 دسی بل است، مگر اینکه خلاف آن گفته شود. به این ترتیب، شما قادر خواهید بود میزان ضبط شده صدا را در هر جهت خارج از محور کاهش دهید.
-
اندازه‌ی دیافراگم
میکروفون‌ها با اندازه‌های مختلف دیافراگم، ویژگی‌های مختلفی دارند و بنابراین اغلب در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سایر پارامترهای مهم نیز شامل موارد زیر هستند:
- پایداری و دوام
- هزینه
- راحتی استفاده
- ظاهر
جمع‌بندی:
میکروفون‌ها با تبدیل ارتعاشات هوا به سینگال‌های الکتریکی، صدا را ضبط می‌کنند و به دو دستۀ اصلی میکروفونهای کندانسر و میکروفونهای داینامیک تقسیم می‌شوند. هر کدام از این دو نوع، ویژگی‌ها و کاربردهای مخصوص به خود را دارد. برای بررسی عملکرد میکروفون‌ها چند پارامتر اصلی وجود دارد که شامل نوع میکروفون، حساسیت، فرکانس پاسخگویی و … است.برای آشنایی بیشتر با دسته‌بندی میکروفون ها میتوانید مقاله آشنایی با انواع میکروفون ها را مطالعه کنید.