آنچه خواهید خواند
آشنایی با انواع میکروفون و اصول کارکرد آنها
در این مطلب، به آشنایی با انواع میکروفون میپردازیم. یک مهندس الکترونیک که در حال تولید مجموعهای از ویدیوهای آموزشی برای یک پروژه متنباز است، متوجه شد که به میکروفون بهتری نسبت به مدل داخلی لپتاپ خود نیاز دارد. او پس از جستجو، با مجموعه گیجکنندهای از تجهیزات جانبی مواجه شد که برای پادکسترها، اینفلوئنسرها و تولیدکنندگان محتوا طراحی شده بودند و بسیاری از آنها ورژنهای خوشآبورنگ کالاهای عمومی بسیار ارزانقیمت بهنظر میرسیدند.
پیشنهاد مطالعه
وقتی یک مهندس الکترونیک باتجربه هنگام خرید میکروفون سردرگم میشود، یک فرد عادی با اطلاعات کمتر چه شانسی دارد؟ زمان آن رسیده که این موضوع را روشن کنیم و به دنیای ضبط صدا قدم بگذاریم.
پیشینه، تاریخچه و اصول
میکروفون دستگاهی است که تغییرات فشار هوا ناشی از صدا را به پالسهای الکتریکی قابل ضبط تبدیل میکند. این دستگاهها همیشه با نوعی پیشتقویتکننده برای آمادهسازی سیگنال همراه هستند، اما در اینجا ما خود میکروفون فیزیکی را بررسی میکنیم.
انواع مختلفی از میکروفونها در حال استفاده هستند که پس از نگاهی کوتاه به تاریخچه و معیارهای یک میکروفون خوب، چند مورد از آنها را با جزئیات بررسی خواهیم کرد.
توسعه میکروفون در اواخر قرن نوزدهم بیشتر با تلفن مرتبط بود تا گرامافون، زیرا دستگاههای ضبط آن زمان کاملاً مکانیکی بودند و قطعهٔ الکتریکی نداشتند. اولین میکروفونهای کاربردی برای تلفن، میکروفونهای کربنی بودند؛ محفظهای از گرانولهای کربن که به یک دیافراگم فلزی متصل بود و یک مقاومت متغیر خام را تشکیل میداد که با امواج صوتی تغییر میکرد.
این مدلها برای جریان DC ثابت خط تلفن بسیار مناسب بودند و گرچه برای صدای باکیفیت نویز زیادی داشتند، تا دهههای اخیر در تلفنها استفاده میشدند. اجداد میکروفونهایی که امروز استفاده میکنیم، در سالهای اولیه قرن بیستم با توسعه تقویت و ضبط الکترونیکی پدیدار شدند.
دیافراگم و الگوی قطبی
وظیفه یک میکروفون این است که صداهای اطراف خود را دریافت و به سیگنالهای الکتریکی تبدیل کند. این فرآیند تقریباً همیشه با نوعی دیافراگم سبک آغاز میشود که در پاسخ به هوای اطراف خود میلرزد. ایده این است که جرم دیافراگم تا حد امکان کم باشد تا ویژگیهای فیزیکی آن کمترین تأثیر را بر کیفیت صدای ضبطشده داشته باشد.
این دیافراگم توسط ساختار پشتیبان و سایر اجزا مانند آهنرباها احاطه شده است و این ساختار برای به حداقل رساندن لرزش و شکل دادن به الگوی قطبی حساسیت آن طراحی میشود.
بسته به کاربرد، میکروفونها با الگوهای مختلفی طراحی میشوند؛ از الگوی همهجهته (omnidirectional) برای ضبط صدای یک اتاق، تا الگوی دوجهته هشتیشکل (figure-of-eight) در برخی محیطهای استودیویی، و میکروفونهای کاردیوئید (cardioid) با الگوی کلیویشکل برای ضبط وکال و گفتار، و در نهایت میکروفونهای بسیار جهتدار که توسط فیلمسازان استفاده میشوند. از میان اینها، الگوی کاردیوئید رایجترین گزینهای است که برای ضبط صدا برای ویدیو استفاده میشود.
پس از آشنایی با تاریخچه و اصول، وقت آن است که به بررسی سه نوع از رایجترین میکروفونهای مقرونبهصرفه بپردازیم: میکروفونهای داینامیک، خازنی و الکترت.
میکروفونهای داینامیک
در یک میکروفون داینامیک، یک سیمپیچ به دیافراگم متصل شده و در یک میدان مغناطیسی معلق است. حرکت دیافراگم باعث حرکت سیمپیچ و در نتیجه تولید ولتاژ صوتی میشود. دیافراگم معمولاً از پلیمری مانند مایلار ساخته شده است. امپدانس خروجی به سیمپیچ بستگی دارد اما معمولاً در محدوده چند صد اهم است.
خروجی آنها در حد میلیولت است و به همین دلیل معمولاً به یک پیشتقویتکننده متصل میشوند.
میکروفونهای خازنی (Capacitor)
یک میکروفون خازنی، همانطور که از نامش پیداست، یک خازن است که یکی از صفحات آن توسط یک دیافراگم تشکیل شده است. این دیافراگم معمولاً یک پلیمر بسیار نازک است که یک طرف آن فلزی شده است.
لرزشهای صوتی، ظرفیت خازن را تغییر میدهند و این تغییر با حفظ بار الکتریکی ثابت، به ولتاژ تبدیل میشود. این کار معمولاً با یک ولتاژ DC در حدود چند صد ولت انجام میشود. میکروفونهای خازنی امپدانس بالایی دارند و همیشه با یک مدار پیشتقویتکننده و منبع تغذیه همراه هستند.
میکروفونهای اِلِکترِت (Electret)
میکروفونهای الکترت نوع خاصی از میکروفونهای خازنی هستند که بار الکتریکی آنها از یک مادهٔ الکترت تأمین میشود؛ مادهای که بار الکتریکی دائمی را در خود نگه میدارد. به همین دلیل، این مدلها به منبع تغذیه ولتاژ بالا برای بایاس DC خود نیاز ندارند و معمولاً یک پیشتقویتکننده FET داخلی دارند که با ولتاژ پایین (مانند یک باتری کوچک) کار میکند. جذابیت آنها در این است که کپسولهای الکترت بسیار ارزان هستند و کیفیت شگفتانگیزی نسبت به قیمتشان ارائه میدهند.
کدام میکروفون را باید خرید؟
حتی با دانستن این اطلاعات، هنگام مرور گزینهها ممکن است همچنان سردرگم باشید. سؤالاتی که باید علاوه بر بودجه از خود بپرسید این است: «برای چه کاری میخواهم از آن استفاده کنم؟» و «قرار است به چه دستگاهی متصل شود؟»
میکروفونها شکلهای فیزیکی مختلفی دارند که معمولاً در مدلهای ارزانتر، از طراحی مدلهای گرانقیمت و مشهور تقلید میشود. مدلهایی که برای تولیدکنندگان محتوا طراحی شدهاند، اغلب پایه رومیزی داخلی دارند، اما شاید انعطافپذیری یک پایهٔ جداگانه را ترجیح دهید. همچنین باید به الگوی قطبی مورد نیاز خود فکر کنید. اگر گفتار خود را ضبط میکنید، الگوی کاردیوئید بهترین گزینه است، زیرا الگوی جهتدار آن نویز پسزمینه را حذف کرده و روی صدای شما تمرکز میکند.
موضوع دیگر، استحکام است. اگر میکروفون را با خود جابجا میکنید، یک میکروفون استیج انتخاب بهتری است، در حالی که اگر بهندرت از کنار کامپیوترتان دور میشود، یک میکروفون رومیزی منطقیتر است. استاندارد میکروفونهای داینامیک وکال برای استیج، مدل Shure SM58 است؛ دستگاهی مستحکم و با عملکرد بالا که امتحان خود را پس داده است. البته با توجه به قیمت بالای آن، میتوان گزینههای ارزانتری از تولیدکنندگان معتبر دیگر پیدا کرد که فرمول مشابهی را دنبال میکنند. این میکروفونها معمولاً به یک رابط صوتی USB باکیفیت متصل میشوند که ترکیبی از کارت صدا و میکسر است.
اگر قصد سرمایهگذاری روی یک رابط صوتی را ندارید، باید به دنبال میکروفونی با آمپلیفایر و مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) داخلی باشید که مستقیماً به USB متصل شود. تنوع این مدلها بسیار زیاد و کیفیت آنها متغیر است. برای ضبط صدا، الگوی کاردیوئید و یک آمپلیفایر با نویز داخلی پایین مطلوب است. اگر آمپلیفایر، نویز بیس USB را دریافت میکند، بهتر است آن مدل را کنار بگذارید.
پاسخگوی سوالات شما هستیم
دیدگاهی وجود ندارد!