میکروفون چیست و چگونه کار می‌کند؟

میکروفون چگونه کار می‌کند؟ چه انواع و مکانیزمی دارند؟ این سوال برای بسیاری از افراد پیش می‌آید که یک دستگاه کوچک چطور می‌تواند قدرت صدا را زیاد کند. به خصوص برای افرادی که با دقت بیشتری به اطراف خود نگاه می‌کنند و ردپای میکروفون‌ها را از اسباب بازی و هندزفری گرفته تا استودیوهای حرفه‌ای ضبط صدا مشاهده می‌کنند، این کنجکاوی بیشتر خواهد شد.

اگر این سوالات ذهن شما را نیز مشغول کرده است، می‌توانید با خواندن این مقاله به پاسخ آن‌ها برسید. ما در این مقاله میکروفون و ساختار انواع آن را زیر ذره‌بین قرار داده‌ایم. پس با ما همراه باشید.

میکروفون چیست و نحوه عملکرد آن چگونه است؟

میکروفون (Microphone) که گاهی آن را به اختصار Mic نیز می‌نامند، نوعی دستگاه الکترونیکی است که انرژی صوتی را به الکتریسیته تبدیل می‌کند سپس؛ آن را به دستگاه ضبط ارسال کرده و بعد از تقویت مجدداً پخش می‌نماید.

هنگامی‌که ما صحبت می‌کنیم، در واقع یک موج و انرژی صوتی را از تارهای حنجرۀ خود تولید کرده و آن را به مولکول‌های هوا منتقل می‌کنیم. مولکول‌های هوا که به صورت فشرده در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند، یکی پس از دیگری این انرژی را دریافت کرده و به مولکول کناری خود منتقل می‌کنند. به مرور زمان انرژی موردنظر کاهش پیدا کرده و در بین این نقل و انتقالات ضعیف خواهد شد و در نهایت به طور کلی از بین می‌رود.

میکروفون‌ها این انرژی تولید شده را از طریق مولکول‌های هوا دریافت کرده و با تبدیل آن به امواج الکتریکی و تقویت آن‌ها مجدداً منتشر می‌کنند. البته مکانیزم عملکردی میکروفون به نوع تکنولوژی به کار رفته در آن بستگی دارد؛ اما، به طور کلی میکروفون‌ها از آمپلی فایر، دستگاه ضبط و یک بلندگو برای تقویت صدا استفاده می‌کنند.

در ادامه به معرفی انواع میکروفون و نحوه کار آن‌ها خواهیم پرداخت:

انواع میکروفون:

1-میکروفون داینامیک:

این نوع از میکروفون‌ها را در بسیاری از کنسرت‌ها و جشن‌های برگزار شده در سالن‌های بزرگ و شلوغ دیده‌اید. میکروفون‌های داینامیک یا پویا (Dynamic Mic) علیرغم داشتن طراحی ساده به خوبی می‌توانند وظیفۀ خود را به انجام برسانند که همان قدرت بخشیدن و بلند کردن امواج صوتی است.

این میکروفون‌ها با استفاده از میدان مغناطیسی امواج و انرژی صوتی را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. درون این میکروفون‌ها یک پرده‌ی کم ضخامتی به نام دیافراگم تعبیه شده است که با ورود امواج صوتی ارتعاش پیدا کرده و شروع به لرزیدن می‌کند. این دیافراگم متصل به یک سیم پیچ احاطه شده توسط یک استوانه مغناطیسی است و ارتعاشات خود را به این سیم پیچ منتقل می‌کند. سیم پیچ یک میدان مغناطیسی به وجود آورده و به این ترتیب انرژی صوتی به انرژی الکتریکی تبدیل و بسته به تنظیمات میکروفون قدرت پیدا می‌کند.

میکروفون‌های داینامیک نسبت به دیگر انواع میکروفون قابلیت حذف نویز بیشتری داشته و در برابر شرایط مقاومت بالاتری دارند. از این رو از آن‌ها می‌توان در فضاهای باز و سالن‌های شلوغ و پر از همهمه به راحتی و بدون هیچ نگرانی از خراب شدن‌شان استفاده کرد که این باعث افزایش محبوبیت آن‌ها شده است. به خصوص که میکروفون‌های پویا با قیمت‌های بسیار مناسبی در بازار عرضه می‌شوند.

2-میکروفون خازنی:

میکروفون‌های خازنی یا همگراساز به عنوان یکی از پرکاربردترین میکروفون‌ها به شمار می‌روند که در ساخت بسیاری از لوازم جانبی موبایل مثل انواع: هدفون‌ها، هندزفری‌ها، موبایل‌ها، تلفن‌ها و… از آن‌ها استفاده می‌شود. این میکروفون‌ها که به نام میکروفون کاندنسر نیز معروف است، مکانیزم عملکرد ساده‌ اما حساسی دارند.

درون میکروفون خازنی یک محفظه قرار دارد که به یک فیلتر گرد و غبار مجهز شده است. درون این محفظه آلومینیومی یک مدار خازنی طراحی شده است که با ورود امواج صوتی و لرزش دیافراگم و حرکت آن فعال شده و انرژی صوتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.

این میکروفون در مقایسه با انواع دیگر تفاوت‌های اساسی دارد. از جمله اینکه:

• میکروفون خازنی نیاز به تأمین انرژی بار الکتریکی از یک منبع خارجی دارد. این منبع می‌تواند باتری، فانتوم پاور و … باشد.
• این میکروفون‌ها نسبت به کوچکترین صدا واکنش نشان داده و از این لحاظ نسبت به دیگر همنوعان خود برتری دارند اما این ویژگی به همان اندازه موجب شده است که این نوع میکروفون به هیچ عنوان برای استفاده در استادیوها، فضاهای شلوغ و پرسروصدا مناسب نباشد.

3-میکروفون نواری:

این نوع از میکروفون‌ها را در اطراف خود ندیده‌اید، مگر در استادیوهای حرفه‌ی ضبط صدا یا در رادیو و تلویزیون. دلیل این امر حساسیت و آسیب پذیری زیاد این میکروفون‌ها است که باعث محدودیت‌های فراوانی در کاربردهای آن خواهد شد.

همچنین این میکروفون‌ها که به نام میکروفون‌های روبانی نیز شناخته می‌شوند، تنها از سمت جلو و یا عقب قابلیت دریافت و تقویت صدا را دارند و نمی‌توانند سایر امواج صوتی را که از سمت چپ و یا راست پخش می‌شوند، به خوبی دریافت کنند.

در ساختار این میکروفون‌ها از یک نوار مانند روبان استفاده شده است که دو آهن‌ربا در سمت چپ و راست آن قرار گرفته‌اند. همین احاطه شدن از طرفین توسط این آهن‌رباها باعث می‌شود که میکروفون نواری از این جهات قابلیت دریافت موج صوتی را نداشته باشد.

هنگامی‌که امواج صوتی در راستای این میکروفون پخش می‌شود، روبان یا نوار شروع به ارتعاش و لرزش می‌کند و از آن‌جایی که رسانا و معمولاً از جنس آلومینیوم است، با حرکت خود یک میدان مغناطیسی در بین دو آهن‌ربا ایجاد می‌کند. این میدان مغناطیسی انرژی الکتریکی ایجاد کرده و سرانجام انرژی صوتی به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل خواهد شد و سپس توسط سیم‌های مخصوصی انتقال پیدا می‌کند.

4-میکروفون USB:

یکی از به روزترین لوازم جانبی که می‌توانید آن را به عنوان یکی از لوازم جانبی لپ‌تاپ و رایانه خود تهیه کرده و با استفاده از آن بهترین فایل‌های صوتی را ضبط کنید، میکروفون یو اس بی است. این میکروفون‌ها علاوه بر دارا بودن مدارات میکروفون‌ها قبلی باید یک مدار پری آمپلی فایر داخلی و یک مبدل آنالوگ به دیجتیال داشته باشند. مدار داخلی پری آمپلی فایر یا همان پیش تقویت کننده باعث خواهد شد که نیازی به اتصال به تقویت‌کننده‌های بیرونی نباشد. مبدل آنالوگ به دیجتیال نیز انرژی الکتریکی ایجاد شده را به داده تبدیل می‌کند تا توسط رایانه یا لپ‌تاپ خوانا و قابل استفاده شود. با استفاده از این میکروفون می‌توانید به راحتی صدای خود را ضبط و به صورت مستقیم وارد سیستم کنید.

5-میکروفون بی سیم:

میکروفون‌ بی‌سیم وارد زندگی انسان‌ها شده‌اند تا تقویت صدا را بیش از پیش آسان سازند. در ساختار این میکروفون‌ها علاوه بر دارا بودن یکی از سیستم‌های اصلی میکروفون از دو آنتن به منظور دریافت و ارسال امواج استفاده می‌شود.

6-میکروفون یقه‌ای:

این نوع میکروفون‌ها که در اندازه‌های کوچک در چند سال اخیر وارد بازار شده‌اند، به دلیل طراحی منحصر به فرد بسیار مورد استقبال قرار گرفته‌اند. میکروفون‌ یقه‌ای در انواع بی سیم و یا با سیم طراحی شده و توسط یک گیره کوچک به راحتی به لباس افراد متصل می‌شوند. از نظر مکانیزم ساختاری، تفاوتی با انواع اصلی میکروفون نداشته و تنها از نظر طراحی ظاهری متفاوت هستند. از این میکروفون‌ها که ابعادی 6 تا 8 اینچی دارند، در ضبط صدای افراد در برنامه‌های تلویزیونی، ساخت پادکست و میکروفون برای کامپیوتر … استفاده می‌شود. مطالعۀ مقالۀ راهنمای خرید بهترین میکروفون یقه‌ای به شما کمک می‌کند تا خرید بهتری داشته باشید.

سخن آخر:

در این مقاله به نحوه‌ی عملکرد میکروفون پرداختیم و متوجه شدیم که میکروفون‌ها انواع مختلفی دارند و هر کدام از ساختار و نحوۀ عملکرد متفاوتی استفاده کرده‌اند. به علاوه هر کدام از این انواع میکروفون برای کاربرد خاص مناسب خواهند بود. در صورتی که شما قصد خرید میکروفون را دارید، باید ابتدا نوع آن را متناسب با کاربرد خود انتخاب کنید. شما می‌توانید قبل از خرید میکروفون مقالۀ راهنمایی خرید میکروفن برای ضبط صدا را نیز مطالعه کنید که به شما دید بهتری بخشید و کمک می‌کند تا انتخاب آگاهانه‌تری داشته باشید.