سیستم صوتی

میکروفون و نحوه عملکرد آن :

میکروفون وسیله‌ای است که ارتعاشات صوتی موجود در هوا را به سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل می‌کند و آن‌ها را روی یک رسانه ضبط یا از بلندگو ضبط می‌کند. میکروفن ها انواع مختلفی از دستگاه های ضبط صدا را برای اهدافی از جمله ارتباطات انواع مختلف و همچنین آواز موسیقی، گفتار و ضبط صدا فعال می کنند. میکروفون ها می توانند مستقل باشند یا در دستگاه هایی مانند هدست و تلفن جاسازی شوند.میکروفون ها چگونه کار می کنند؟ رایج ترین نوع میکروفون، میکروفون پویا، از سیم پیچ معلق در یک میدان مغناطیسی استفاده می کند که ممکن است برای پاسخ فرکانسی طولانی به چندین غشا متصل شود.

 میکروفون های دینامیک از انرژی الکتریکی به شکل القایی برای تولید سیگنال صوتی استفاده می کنند. این میکروفون ها برای اجرای صحنه ای مناسب هستند. کپسول میکروفون حاوی یک دیافراگم کوچک است که به یک سیم پیچ متحرک متصل است. هنگامی که امواج صوتی به دیافراگم برخورد می کند، مرتعش می شود. این باعث می شود که سیم پیچ در میدان آهنربا به جلو و عقب حرکت کند و جریان الکتریکی ایجاد کند. با این حال، نحوه عملکرد یک میکروفون در نهایت بسته به هدف طراحی شده آن متفاوت است. یکی از ملاحظات اصلی، جدای از نوع دستگاه، چیزی است که در حال ضبط است. جهت دار بودن میکروفون ها یکی دیگر از مواردی است که در طراحی میکروفون مورد توجه قرار می گیرد.انواع دیگر میکروفون حال بیایید به چند نوع مختلف میکروفون بر اساس هدف مورد نظرشان نگاه کنیم.میکروفون های همه جانبه میکروفون های همه جهته برای ضبط همه صداها در یک منطقه مناسب هستند اما برای فوکوس روی یک سوژه در میان نویز پس زمینه ضعیف هستند. نمونه ای از میکروفون همه جهته میکروفون لاوالیر است که اغلب در تولید تلویزیون استفاده می شود.میکروفون های جهت دار میکروفن های جهت دار، که به آنها تک جهتی نیز می گویند، در دریافت صداها از یک جهت خاص بهتر هستند و در موقعیت هایی که نویز پس زمینه قابل توجهی وجود دارد، مفید هستند. میکروفون های شاتگان نوعی میکروفون جهت دار هستند که اغلب در تولید فیلم و تلویزیون برای ضبط صدا از راه دور استفاده می شود. میکروفن های کاردیوید نوع دیگری از میکروفون های جهت دار هستند که معمولا برای ضبط و اجرای موسیقی زنده استفاده می شود.

 میکروفون های دو طرفه میکروفون های دو طرفه برای دریافت صداها از دو جهت طراحی شده اند و برای ضبط مکالمات ایده آل هستند. نمونه ای از میکروفون های دو طرفه می تواند آنهایی باشد که برای ماشین های دیکته استفاده می شود.میکروفون های خازنی میکروفون های خازنی از بار الکتریکی متفاوت خازن با دیافراگم که به عنوان یکی از صفحات خازن عمل می کند استفاده می کنند. صفحه توسط یک شارژ ثابت، اغلب از یک باتری که سیگنال را نیز تقویت می کند، بایاس می شود. ظرفیت خازنی با حرکت دیافراگم در رابطه با صفحات دیگر تغییر می کند که وسیله ای برای ضبط صدا در سیگنال الکتریکی فراهم می کند. به عنوان مثال، میکروفون های الکترت در تلفن های همراه و کامپیوترها به عنوان نوعی میکروفون خازنی استفاده می شود که از مواد فروالکتریک قطبی شده استفاده می کند. میکروفون های لیزری میکروفون های لیزری از ارتعاشات سطوح تحت تاثیر امواج صوتی برای ضبط صدا در فواصل استفاده می کنند. لیزرها بر اثر ارتعاش در زوایای مختلف برمی گردند و این تغییرات تفسیر و به امواج صوتی تبدیل می شوند. میکروفون های لیزری در شرایطی استفاده می شوند که صداها باید از راه دور ضبط شوند.میکروفون های روبانی میکروفون های نواری با استفاده از یک نوار نازک از فلز رسانا ساخته می شوند که در یک میدان مغناطیسی معلق است. روبان معمولا از آلومینیوم، دورالومین یا نانوفیلم ساخته می شود. هنگامی که امواج صوتی به میکروفون برخورد می کند، نوار به لرزش در می آید که به نوبه خود سیگنال الکتریکی تولید می کند. میکروفون های نواری اغلب در استودیوها برای ضبط موسیقی استفاده می شوند زیرا تمایل دارند صدایی صاف و طبیعی تولید کنند.میکروفون در مقابل اسپیکر به دلیل شباهت در عملکرد، میکروفون ها می توانند به عنوان بلندگو عمل کنند. به طور کلی، بلندگوهای مشتق شده از میکروفون برای صداهای با فرکانس بالا مانند توئیتر فوق العاده مشتق از میکروفون شرکت STC مناسب هستند. بلندگوها همچنین می توانند به عنوان میکروفون عمل کنند، اگرچه آنها معمولاً برای ضبط فرکانس های پایین مناسب هستند. تاریخچه میکروفون ها اولین میکروفون الکترونیکی یک مکانیسم مبتنی بر مایع بود که از یک دیافراگم متصل به یک سوزن با جریان در محلول اسید سولفوریک رقیق شده استفاده می‌کرد. این میکروفون اولیه قادر به بازتولید گفتار قابل فهم نبود. اولین میکروفون‌های دیافراگمی زنده از ورقه‌ای فلزی متصل به سوزن استفاده می‌کردند که ارتعاشات ارسالی را به یک محیط ضبط فویل می‌نوشت. هنگامی که سوزن پس از خط زدن روی فویل حرکت کرد، این فرآیند برعکس شد و دوباره از طریق همان دیافراگم فلزی به صداها تبدیل شد. میکروفون میله کربنی خام توسط دیوید ادوارد هیوز در سال 1878 اختراع شد و در توسعه تلفن نقش اساسی داشت. این دستگاه ها از مقاومت الکتریکی متغیر کربن تحت فشار بین صفحات فلزی برای تبدیل امواج صوتی موجود در هوا به سیگنال الکتریکی استفاده می کردند. نمونه دیگری از یکی از نسخه های قبلی میکروفون، میکروفون کریستالی است. میکروفون‌های کریستالی از یک کریستال پیزوالکتریک استفاده می‌کنند که مقدار کمی الکتریسیته را تحت فشار دیافراگم تولید می‌کند تا سیگنال ضبط را ارائه دهد. میکروفون‌های کریستالی، مانند میکروفون‌های کربنی، در تلفن‌های اولیه در دهه 1930 نیز مورد استفاده قرار گرفتند. میکروفون های امروزی با پیشرفت های تکنولوژیکی در طراحی میکروفون، در حال حاضر انواع مختلفی از میکروفون ها برای رفع نیازهای برنامه های مختلف موجود است. میکروفون های دیجیتال نیز در سال های اخیر به طور فزاینده ای محبوب شده اند زیرا کیفیت و دوام صدا را بهبود می بخشند. علاوه بر این، میکروفون‌های بی‌سیم در حال حاضر معمولاً در تنظیمات مختلف، از کنسرت‌های زنده گرفته تا تولید تلویزیون، استفاده می‌شوند، اگرچه هنوز هم به دلیل در دسترس بودن و مقرون به صرفه بودن، کاربردهای زیادی برای میکروفون‌های آنالوگ وجود دارد. در هر صورت، میکروفون ها یک قطعه ضروری از فناوری در دنیای امروز هستند و در سال های آینده نیز نقش حیاتی ایفا خواهند کرد.