مقدمه میکروفن ها به بخش مهمی از زندگی مدرن تبدیل شده اند و اهداف مختلفی از ارتباطات گرفته تا سرگرمی را انجام می دهند. چه در حین ارائه صحبت کنید و چه در حال ضبط آواز در استودیو، میکروفون ها نقشی حیاتی در تبدیل صدا به سیگنال های الکتریکی دارند.
اما میکروفون دقیقا چیست و چگونه ساخته می شود؟ این مقاله به بررسی اصول اولیه میکروفون ها، از جمله نحوه کار و نحوه ساخت آنها می پردازد.
میکروفون چیست؟
میکروفون که اغلب میکروفون نامیده می شود، وسیله ای است که صدا را گرفته و آن را به سیگنال الکتریکی برای تقویت، ضبط یا انتقال تبدیل می کند. اصل اساسی پشت میکروفون شامل تبدیل انرژی صوتی (امواج صوتی) به انرژی الکتریکی است. این دگرگونی به صداهایی مانند صداها یا سازها اجازه می دهد تا برای مصارف مختلف، از جمله پخش، تولید موسیقی و ارتباطات، تقویت یا ضبط شوند.
میکروفون ها انواع مختلفی دارند که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده اند. انواع متداول عبارتند از میکروفون های پویا، میکروفون های خازنی و میکروفون های نواری که هر کدام ساختار و روش منحصر به فرد خود را برای ضبط صدا دارند. آنها بر اساس حساسیت، پاسخ فرکانس، و محیطی که برای آن مناسب هستند، مانند اجرای زنده، ضبط استودیویی، یا انتقال گفتار، متفاوت هستند.
میکروفون چگونه کار می کند؟
در هسته هر میکروفون یک مبدل وجود دارد - قطعه ای که صدا را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. وقتی با میکروفون صحبت می کنید، امواج صوتی به دیافراگم (یک غشای نازک) داخل میکروفون برخورد می کند. این حرکت باعث ایجاد ارتعاشاتی می شود که بسته به نوع میکروفون، توسط اجزای داخلی مختلف به سیگنال های الکتریکی تبدیل می شوند.
میکروفن های دینامیک
این میکروفون ها از القای الکترومغناطیسی برای تبدیل صدا به سیگنال های الکتریکی استفاده می کنند. هنگامی که امواج صوتی به دیافراگم برخورد می کنند، یک سیم پیچ متصل به آن در یک میدان مغناطیسی حرکت می کند و جریان الکتریکی ایجاد می کند.
میکروفون های خازنی
این میکروفون ها با تغییر فاصله بین دو صفحه (یکی دیافراگم) در یک مدار الکتریکی کار می کنند. همانطور که دیافراگم با امواج صوتی حرکت می کند، ظرفیت الکتریکی را تغییر می دهد و سیگنال تولید می کند. این میکروفون ها به یک منبع تغذیه خارجی نیاز دارند که اغلب به آن فانتوم پاور می گویند.
میکروفن های نواری: نوار نازکی از فلز که بین دو قطب مغناطیسی قرار می گیرد توسط امواج صوتی جابجا می شود و جریان الکتریکی کمی ایجاد می کند. این میکروفون ها به خاطر صدای گرم و قدیمی خود شناخته می شوند.
میکروفون چگونه ساخته می شود؟
ساخت میکروفون یک فرآیند دقیق است که شامل ترکیبی از مهندسی مکانیک و برق است. در اینجا یک تفکیک گام به گام از نحوه ساخت یک میکروفون معمولی آورده شده است:
طراحی و مهندسی: فرآیند ساخت با طراحی میکروفون آغاز می شود. مهندسان در مورد نوع (دینامیک، کندانسور، روبان)، حساسیت، پاسخ فرکانسی و دوام بر اساس استفاده مورد نظر از میکروفون تصمیم می گیرند. نمونه های اولیه اغلب قبل از حرکت به سمت تولید در مقیاس کامل توسعه یافته و آزمایش می شوند.
ساخت دیافراگم: دیافراگم یکی از حیاتی ترین قسمت های میکروفون است. بسته به نوع میکروفون، از مواد سبک وزن مانند مایلار یا آلومینیوم ساخته شده است. دیافراگم نازک باید به اندازه کافی حساس باشد تا بتواند امواج صوتی ظریف را ثبت کند و در عین حال برای کنترل سطوح فشار صوتی بادوام باشد.
مونتاژ مبدل: ترانسدیوسر در مرحله بعدی مونتاژ می شود. برای میکروفون های پویا، این شامل اتصال دیافراگم به یک سیم پیچ و قرار دادن آن در یک آهنربا است. برای میکروفون های خازنی، دیافراگم با یک صفحه پشتی شارژ شده جفت می شود. از سوی دیگر، میکروفون های نواری شامل مونتاژ عنصر نوار ظریف بین قطب های مغناطیسی هستند.
پوشش و محافظت: پس از قرار گرفتن اجزای داخلی، پوشش میکروفون مونتاژ می شود. محفظه‌های میکروفون معمولاً از فلزات بادوام یا پلاستیک با کیفیت بالا ساخته می‌شوند تا از اجزای داخلی حساس در برابر آسیب فیزیکی محافظت کنند. برای محافظت از دیافراگم در برابر باد، رطوبت و ضربه های فیزیکی اغلب یک شیشه جلو یا توری اضافه می شود.
سیم کشی و تست: مرحله نهایی فرآیند ساخت شامل سیم کشی میکروفون و آزمایش آن برای تضمین کیفیت است. هر میکروفون به شدت آزمایش می شود تا اطمینان حاصل شود که استانداردهای مشخص شده برای حساسیت، پاسخ فرکانسی و دوام را رعایت می کند. واحدهای معیوب مجددا کالیبره یا دور انداخته می شوند.
بسته بندی و توزیع: هنگامی که میکروفون ها از بررسی کیفیت عبور کردند، همراه با لوازم جانبی لازم مانند کابل ها، پایه ها و دستورالعمل ها بسته بندی می شوند. سپس میکروفون های بسته بندی شده در بین خرده فروشان یا مستقیماً بین مصرف کنندگان توزیع می شود.
نتیجه گیری
میکروفون ها دستگاه های پیچیده ای هستند که در بسیاری از زمینه ها، از تولید صدای حرفه ای گرفته تا ارتباطات روزمره، ضروری هستند. درک نحوه عملکرد یک میکروفون و فرآیند ساخت آن، مهندسی دقیقی را که برای ایجاد این ابزارهای همه کاره انجام می شود برجسته می کند. دفعه بعد که صحبت می کنید یا
