میکروفون چگونه کار می کند؟

میکروفون یکی از لوازمی است که امروزه در بیشتر تجهیزات صوتی از آن استفاده می‌شود و از اسباب بازی کودکان گرفته تا در بزرگ‌ترین کنفرانس‌ها کاربرد دارد. اما این وسیله محدود به یک نوع نمی‌شود و با توجه به موقعیت‌های متفاوت، انواع میکروفن های مختلف استفاده می‌شوند. از این رو بهتر است ابتدا روش کار میکروفن ها را بدانید تا بهترین نتیجه را از آن‌ها دریافت کنید.

ما نیز پیش از این در وبلاگ آوازک اطلاعاتی را درباره انواع میکروفن با شما به اشتراک گذاشته‌ایم. در این مطلب قصد داریم شما را با طرز کار میکروفن آشنا کنیم؛ در ادامه همراه ما باشید.

امواج صوتی چیست؟

پیش از آن‌که طرز کار میکروفن را بررسی کنیم ابتدا باید تعریفی را از امواج صوتی ارائه دهیم. همانطور که می‌دانید هوایی که ما در آن زندگی می‌کنیم، یک فضای خالی نیست. هوا از مجموعه‌ای از گازها تشکیل شده که به دلیل حجم بالایشان با چشم عادی قابل دیدن نیستند. در این صورت وقتی یک جسمی (مثل صدا زمان صحبت کردن) در هوا منتشر شود، به مولکول‌های کنار خود انرژی وارد می‌کند. به این ترتیب این مولکول‌ها به مولکول‌های کنار خودشان انرژی وارد کرده یا ضربه می‌زنند. این چرخه آنقدر ادامه پیدا می‌کند که انرژی کاملا تمام شود و دیگر ما صدای تولید شده را نشنویم.

طرز کار میکروفون

حال که با مفهوم امواج صوتی آشنا شدید نوبت به بررسی طرز کار میکروفون می‌رسد. پس از انتشار صدا در هوا، میکروفن امواج صدا را دریافت و به امواج الکتریکی تبدیل می‌کند. روش کار میکروفون به این شکل است که این امواج را به وسیله حسگر یا جریان برق به امواج الکتریکی تبدیل می‌کند و امواج الکتریکی هم بعد از تقویت شدن شنیده می‌شوند. درواقع برای تقویت آن‌ها از آمپلی فایر، ضبط یا اسپیکر استفاده می‌کنند و از طریق بلندگو شنیده می‌شوند.

همچنین ممکن است میکروفن از طریق یک کارت صدا و به عنوان ورودی به کار رود یا همانطور به شکل یک فایل صوتی دخیره شود. از طرفی در میکروفن‌ها لایه‌ی نازکی به نام دیافراگم وجود دارد که پس از برخورد صدا با آن، دیافراگم شروع به لرزیدن می‌کند. این دیافراگم‌ها در سه اندازه کوچک، متوسط و بزرگ ساخته می‌شوند و طرز کار میکروفن با توجه به اندازه دیافراگمش متفاوت است. یعنی با تغییر اندازه دیافراگم کشش صدا، نویز، حساسیت و … تغییر می‌کنند.

نحوه کار انواع میکروفون

1. طرز کار میکروفون دینامیک

از این میکروفن بیشتر در کنسرت‌ها، رپورتاژ خبری، فیلم‌ها و… استفاده می‌شود. ساختار آن‌ها طوری است که در شرایط سخت‌تر هم دوام می‌آورند و دیرتر خراب می‌شوند. در بالای میکروفون، دیافراگمی قرار دارد که به آن یک سیم لوله چسبیده و همراهش به حرکت در می‌آید. داخل سیم لوله یک آهنربا دیده می‌شود و صدا از انتهای سیم لوله خارج می‌شود.

طرز کار میکروفون دینامیک اینطور است که با به حرکت درآمدن دیافراگم، سیم لوله نیز به بالا و پایین حرکت می‌کند. درواقع وجود آهنربای دائمی باعث می‌شود که میدان مغناطیسی تشکیل شود و جریان آن از بین سیم پیچ عبور کند. زیرا هر زمان که آهنربایی را به یک سیم نزدیک کنیم، در سیم جریان الکتریکی القا می‌شود. بدین ترتیب امواج صوتی که از آن‌ها صحبت کردیم، به این شکل به انرژی صوتی تبدیل می‌شوند و ما آن‌ها را می‌شنویم.

2. طرز کار میکروفون خازنی

اگر می‌خواهید بدانید میکروفون خازنی چگونه کار میکند؟ باید در ابتدا اشاره کنیم که این نوع از میکروفون‌ها بسیار پر طرفدار هستند و در ضبط صداهای دقیق به کار می‌روند. درست است که قیمتشان نسبت به نوع دینامیک کمتر است، ولی حساسیت بالایی دارند و نباید در شرایط سخت قرار بگیرند. میکروفون های استودیویی USB  هم از این نوع هستند و برای ضبط پادکست و صداهای دقیق به کار می‌روند. همانطور که از اسمشان پیداست در آن‌ها به جای سیم پیچِ متحرک از خازن استفاده می‌شود. این خازن‌ها در مدارهای الکتریکی وجود دارند و برای ذخیره انرژی الکتریکی به کار می‌روند.

تمام ابزار و مجموعه‌ی این میکروفون، در محفظه آلومینیومی قرار گرفته‌اند و روی آن‌ها به وسیله فیلتر پوشیده شده است. طرز کار میکروفون خازنی با دینامیکی تفاوت‌هایی دارد، مثلا این نوع میکروفون برای تامین انرژی خود از یک منبع بیرونی کمک می‌گیرد. دیافراگم میکروفون های خازنی الکترت هستند یعنی ماده‌ای در آن وجود دارد که از قبل شارژ شده است.

فرآیند تولید صدای این میکروفون را می‌توانیم به دو بخش تقسیم کنیم.

بخش اول: یک دیافراگم در بالا قرار گرفته و پایین‌تر صفحه ثابت آهنی وجود دارد و بین این دو بخش خازنی ثابت دیده می‌شود که ظرفیتی متفاوت دارد. با لرزش دیافراگم فاصله و ظرفیت بین دو خازن تغییر می‌کند و صفحات به حرکت در می‌آیند. هنگام نزدیک شدن صفحات به یکدیگر عمل شارژ و با دور شدنشان دِشارژ اتفاق می‌افتد. بدین ترتیب انرژی الکتریکی در طول سیم جاری می‌شود.

بخش دوم: در قسمت پایین محفظه یک ترانزیستور دیده می‌شود که در حقیقت نقش آمپلی‌فایر یا همان تقویت کننده را دارد. خود این ترانزسیتور از سه بخش سورس(با بار منفی برای جریان ورودی)، درین (با بار مثبت برای جریان خروجی) و گیت (برای کنترل جریان ورودی و خروجی) تشکیل شده است. این مجموعه در کنار هم اصوات صوتی را دریافت کرده و صدای خروجی را تولید می‌کنند.

تامین انرژی میکروفون خازنی از طریق یک منبع خارجی مانند فانتوم پاور یا باتری و … است.

3. طرز کار میکروفون نواری یا روبانی

این نوع میکروفون‌ها حتی از مدل خازنی و دینامیک هم حساس‌تر هستند و  صدا را فقط در یک سمت دریافت می‌کنند. نحوه کار میکروفون خازنی هم تقریبا مشابه باقی میکروفون‌هاست ولی تفاوت‌هایی نیز دارد. در این مدل یک نوار یا روبان آلومینیومی بین دو آهنربا قرار می‌گیرد.

این نوار به عنوان دیافراگم عمل می‌کند و موج‌های صوتی از جهتی مشخص به نوار روبانی شکل برخورد می‌کنند. در اثر این برخورد، نوار در میدان مغناطیسیِ به وجود آمده جابه‌جا می‌شود. سپس پدیده القایی به وجود می‌آید و جریان تبدیل صدا به سیگنال‌های الکتریکی اتفاق می‌افتد. سیگنال‌ها به وسیله سیم‌ها از این بخش خارج می‌شوند و ما صدای ایجاد شده را می‌شنویم.

4. طرز کار میکروفون بی سیم

شاید برای شما هم سوال پیش آمده باشد که میکروفون بی سیم چگونه کار می کند؟ میکروفون های بی سیم آزادی عمل بیشتری به فرد استفاده کننده می‌دهند، به طوری که فرد به راحتی و بدون هیچ مزاحمتی در فضای مورد نظر حرکت می‌کند. از این رو بیشتر توسط خواننده‌ها، سخنرانان و خبرنگاران استفاده می‌شود. در طرز کار میکروفون بیسیم سه قسمت اصلی یعنی ورودی، فرستنده و گیرنده باید بررسی شوند. فرستنده‌ها خود دارای دو نوع فرستنده کمری و فرستنده روی دسته هستند.

یک میکروفونِ سیمی امواج صوتی دریافت شده را از طریق یک کابل، به سیگنال صوتی تبدیل می‌کند. دستگاه میکروفون بی سیم این سیگنال‌های صوتی را به سیگنال رادیویی تبدیل می‌کند. در این مرحله گیرنده سیگنال‌های رادیویی که از سمت فرستنده آمده را با توجه به قدرت و کیفیت بیشتر انتخاب می‌نماید و به سیگنال صوتی تبدیل می‌کند. در نهایت امواج صوتی ایجاد شده به طور واضح شنیده می‌شوند.

در این مطلب از وبلاگ آوازک طرز کار میکروفون های پرکاربرد را با شما به اشتراک گذاشتیم. امیدواریم پاسخ مناسبی به سوال شما که میکروفون چگونه کار می کند داده باشیم. جهت خرید انواع میکروفن، بلندگو، آمپلی فایر، میکسر و … کافیست با شماره ۰۲۱۹۱۰۱۶۰۵۰ تماس بگیرید و پس از دریافت مشاوره از کارشناسان ما، وسیله مورد نظر را با بهترین کیفیت خریداری نمایید.