سيستم صوتي

ميكروفون و نحوه عملكرد آن :

ميكروفون وسيله‌اي است كه ارتعاشات صوتي موجود در هوا را به سيگنال‌هاي الكترونيكي تبديل مي‌كند و آن‌ها را روي يك رسانه ضبط يا از بلندگو ضبط مي‌كند. ميكروفن ها انواع مختلفي از دستگاه هاي ضبط صدا را براي اهدافي از جمله ارتباطات انواع مختلف و همچنين آواز موسيقي، گفتار و ضبط صدا فعال مي كنند. ميكروفون ها مي توانند مستقل باشند يا در دستگاه هايي مانند هدست و تلفن جاسازي شوند.ميكروفون ها چگونه كار مي كنند؟ رايج ترين نوع ميكروفون، ميكروفون پويا، از سيم پيچ معلق در يك ميدان مغناطيسي استفاده مي كند كه ممكن است براي پاسخ فركانسي طولاني به چندين غشا متصل شود.

 ميكروفون هاي ديناميك از انرژي الكتريكي به شكل القايي براي توليد سيگنال صوتي استفاده مي كنند. اين ميكروفون ها براي اجراي صحنه اي مناسب هستند. كپسول ميكروفون حاوي يك ديافراگم كوچك است كه به يك سيم پيچ متحرك متصل است. هنگامي كه امواج صوتي به ديافراگم برخورد مي كند، مرتعش مي شود. اين باعث مي شود كه سيم پيچ در ميدان آهنربا به جلو و عقب حركت كند و جريان الكتريكي ايجاد كند. با اين حال، نحوه عملكرد يك ميكروفون در نهايت بسته به هدف طراحي شده آن متفاوت است. يكي از ملاحظات اصلي، جداي از نوع دستگاه، چيزي است كه در حال ضبط است. جهت دار بودن ميكروفون ها يكي ديگر از مواردي است كه در طراحي ميكروفون مورد توجه قرار مي گيرد.انواع ديگر ميكروفون حال بياييد به چند نوع مختلف ميكروفون بر اساس هدف مورد نظرشان نگاه كنيم.ميكروفون هاي همه جانبه ميكروفون هاي همه جهته براي ضبط همه صداها در يك منطقه مناسب هستند اما براي فوكوس روي يك سوژه در ميان نويز پس زمينه ضعيف هستند. نمونه اي از ميكروفون همه جهته ميكروفون لاوالير است كه اغلب در توليد تلويزيون استفاده مي شود.ميكروفون هاي جهت دار ميكروفن هاي جهت دار، كه به آنها تك جهتي نيز مي گويند، در دريافت صداها از يك جهت خاص بهتر هستند و در موقعيت هايي كه نويز پس زمينه قابل توجهي وجود دارد، مفيد هستند. ميكروفون هاي شاتگان نوعي ميكروفون جهت دار هستند كه اغلب در توليد فيلم و تلويزيون براي ضبط صدا از راه دور استفاده مي شود. ميكروفن هاي كارديويد نوع ديگري از ميكروفون هاي جهت دار هستند كه معمولا براي ضبط و اجراي موسيقي زنده استفاده مي شود.

 ميكروفون هاي دو طرفه ميكروفون هاي دو طرفه براي دريافت صداها از دو جهت طراحي شده اند و براي ضبط مكالمات ايده آل هستند. نمونه اي از ميكروفون هاي دو طرفه مي تواند آنهايي باشد كه براي ماشين هاي ديكته استفاده مي شود.ميكروفون هاي خازني ميكروفون هاي خازني از بار الكتريكي متفاوت خازن با ديافراگم كه به عنوان يكي از صفحات خازن عمل مي كند استفاده مي كنند. صفحه توسط يك شارژ ثابت، اغلب از يك باتري كه سيگنال را نيز تقويت مي كند، باياس مي شود. ظرفيت خازني با حركت ديافراگم در رابطه با صفحات ديگر تغيير مي كند كه وسيله اي براي ضبط صدا در سيگنال الكتريكي فراهم مي كند. به عنوان مثال، ميكروفون هاي الكترت در تلفن هاي همراه و كامپيوترها به عنوان نوعي ميكروفون خازني استفاده مي شود كه از مواد فروالكتريك قطبي شده استفاده مي كند. ميكروفون هاي ليزري ميكروفون هاي ليزري از ارتعاشات سطوح تحت تاثير امواج صوتي براي ضبط صدا در فواصل استفاده مي كنند. ليزرها بر اثر ارتعاش در زواياي مختلف برمي گردند و اين تغييرات تفسير و به امواج صوتي تبديل مي شوند. ميكروفون هاي ليزري در شرايطي استفاده مي شوند كه صداها بايد از راه دور ضبط شوند.ميكروفون هاي روباني ميكروفون هاي نواري با استفاده از يك نوار نازك از فلز رسانا ساخته مي شوند كه در يك ميدان مغناطيسي معلق است. روبان معمولا از آلومينيوم، دورالومين يا نانوفيلم ساخته مي شود. هنگامي كه امواج صوتي به ميكروفون برخورد مي كند، نوار به لرزش در مي آيد كه به نوبه خود سيگنال الكتريكي توليد مي كند. ميكروفون هاي نواري اغلب در استوديوها براي ضبط موسيقي استفاده مي شوند زيرا تمايل دارند صدايي صاف و طبيعي توليد كنند.ميكروفون در مقابل اسپيكر به دليل شباهت در عملكرد، ميكروفون ها مي توانند به عنوان بلندگو عمل كنند. به طور كلي، بلندگوهاي مشتق شده از ميكروفون براي صداهاي با فركانس بالا مانند توئيتر فوق العاده مشتق از ميكروفون شركت STC مناسب هستند. بلندگوها همچنين مي توانند به عنوان ميكروفون عمل كنند، اگرچه آنها معمولاً براي ضبط فركانس هاي پايين مناسب هستند. تاريخچه ميكروفون ها اولين ميكروفون الكترونيكي يك مكانيسم مبتني بر مايع بود كه از يك ديافراگم متصل به يك سوزن با جريان در محلول اسيد سولفوريك رقيق شده استفاده مي‌كرد. اين ميكروفون اوليه قادر به بازتوليد گفتار قابل فهم نبود. اولين ميكروفون‌هاي ديافراگمي زنده از ورقه‌اي فلزي متصل به سوزن استفاده مي‌كردند كه ارتعاشات ارسالي را به يك محيط ضبط فويل مي‌نوشت. هنگامي كه سوزن پس از خط زدن روي فويل حركت كرد، اين فرآيند برعكس شد و دوباره از طريق همان ديافراگم فلزي به صداها تبديل شد. ميكروفون ميله كربني خام توسط ديويد ادوارد هيوز در سال 1878 اختراع شد و در توسعه تلفن نقش اساسي داشت. اين دستگاه ها از مقاومت الكتريكي متغير كربن تحت فشار بين صفحات فلزي براي تبديل امواج صوتي موجود در هوا به سيگنال الكتريكي استفاده مي كردند. نمونه ديگري از يكي از نسخه هاي قبلي ميكروفون، ميكروفون كريستالي است. ميكروفون‌هاي كريستالي از يك كريستال پيزوالكتريك استفاده مي‌كنند كه مقدار كمي الكتريسيته را تحت فشار ديافراگم توليد مي‌كند تا سيگنال ضبط را ارائه دهد. ميكروفون‌هاي كريستالي، مانند ميكروفون‌هاي كربني، در تلفن‌هاي اوليه در دهه 1930 نيز مورد استفاده قرار گرفتند. ميكروفون هاي امروزي با پيشرفت هاي تكنولوژيكي در طراحي ميكروفون، در حال حاضر انواع مختلفي از ميكروفون ها براي رفع نيازهاي برنامه هاي مختلف موجود است. ميكروفون هاي ديجيتال نيز در سال هاي اخير به طور فزاينده اي محبوب شده اند زيرا كيفيت و دوام صدا را بهبود مي بخشند. علاوه بر اين، ميكروفون‌هاي بي‌سيم در حال حاضر معمولاً در تنظيمات مختلف، از كنسرت‌هاي زنده گرفته تا توليد تلويزيون، استفاده مي‌شوند، اگرچه هنوز هم به دليل در دسترس بودن و مقرون به صرفه بودن، كاربردهاي زيادي براي ميكروفون‌هاي آنالوگ وجود دارد. در هر صورت، ميكروفون ها يك قطعه ضروري از فناوري در دنياي امروز هستند و در سال هاي آينده نيز نقش حياتي ايفا خواهند كرد.