ميکروفون ها
ميکروفون ها
ميکروفونها تراگذارهايي هستند که انرژي آکوستيکي را به انرژي الکتريکي مبدل ميسازند. اين تراگذارها اگر در هوا کار کنند ميکروفون و اگر در آب کار کنند هيدروفون ناميده ميشوند. ميکروفونها براي دو مقصود عمده بکار ميروند. نخست ، براي تبديل گفتار يا موسيقي به سيگنالهاي الکتريکي که بوسيله انتقال يا بوسيله عمل ديگري گفتار يا موسيقي را دوباره توليد ميکند. دوم ، ميکروفونها را به عنوان دستگاه اندازه گيري بکار ميبرند؛ بدين سان که انرژي سيگنالهاي آکوستيکي را بوسيله آنها به جريان الکتريسيته تبديل ميکنند و اين جريان ر ا به دستگاههاي اندازه گيري ديگري وارد ميسازند.
پديدههاي فيزيک گوناگوني براي تبديل انرژي آکوستيکي به انرژي الکتريکي مورد استفاده قرار ميگيرند. اين پديدهها شامل القاي الکترومانتيتيک ، اثر پيزوالکتريک ، مغناطو تنگش ، تغييرات ظرفيت خازن و تغييرات مقاومت گرد زغال ، متراکم ميشود. قبل از آنکه استعمال تقويت کنندههايي که با چراغهاي تقويت کننده کار ميکنند بسط و توسعه يابد، حساس نبودن طبيعي تمام پديدههاي نامبرده ، بويژه پديده آخرين ، سبب گرديده بود که آنها را در موارد عملي کمتر استعمال کنند و از اينرو پيوسته ميکروفون کربن دار بکار ميبردند.
به بيان ديگر :
ميكروفونها يا مبدلهاي الكتروآكوستيكي، دستگاههايي هستند كه تغييرات انرژي آكوستيكي را به انرژي الكتريكي تبديل مي كنند. (ضمناً عكس اين مطلب نيز در مورد بلندگوها صادق است).
همانطور كه مي دانيم انرژي صوتي از نوع انرژي مكانيكي است و با جرم، محيط الاستيك و نيرو سر و كار دارد. بنابراين حفظ و انتقال انرژي صوتي (آكوستيكي) در برد زياد امكان پذير نيست. فرض كنيد انرژي صداي گفتگوي انسان به ميزان انرژي رعد و برق (مثلاً db130) باشد، البته مي دانيم كه برد انتقال اين انرژي محدود است، در صورتيكه اگر اين انرژي (صوتي) به انرژي الكتريكي تبديل شود هرگونه تغيير و تبديل روي آن براحتي امكان پذير مي شود. براي مثال، انرژي الكتريكي را مي توان بهر ميزان تقويت كرد و آنرا به هر نقطه در فواصل خيلي دور ارسال داشت. مثلاً بردن يك نوار ضبط صوت در هر نقطه و يا انتقال صداي گوينده اي كه در جلوي ميكروفون در استوديو در يك نقطه از جهان صحبت مي كند و اين انرژي توسط فرستنده راديوئي به ساير نقاط با وسعت بسيار پخش مي شود. انرژي الكتريكي بوسيله9 بلندگو مجدداً به انرژي اكوستيكي تبديل مي شود. در اين فصل طرز كار اين مبدلهاي الكتروآكوستيكي را مورد مطالعه قرار مي دهيم.
با توجه به ماهيت انرژي آكوستيكي دستگاههائي كه كار تبديل را انجام مي دهند به هر ترتيب با عمل مكانيكي سر و كار دارند و سيستمهاي نوسان كننده مكانيكي مطرح مي شوند. همانطور كه اگر شخصي در موقع صحبت كردن يك صفحه كاغذ را بطور كشيده در جلوي دهان خود قرار دهد، متناسب با دامنه و فركانس انرژي صوت كاغذ به ارتعاش درمي آيد، ممبران ميكروفون بر اثر صوت ارتعاش مي نمايد، با استفاده از پديده هاي فيزيكي مانند پديده هاي القاي الكترومانيتيك، اثر پيزد الكتريك، تغييرات ظرفيت خازن و تغييرات مقاومت گردد، ذغال انرژي اكوستيكي به انرژي الكتريكي تبديل مي كند.
قبل از پيشرفت علم الكترونيك و ساختن تقويت كننده هاي مناسب معمولاً از شرايط نامناسب معمولاً از شرايط نامناسب ميكروفون استفاده مي شد، زيرا اگر بخواهيم سيگنال خروجي ميكروفون بر حسب فركانس در نوار 20 تا 20000 هرتز خطي باشد راندمان ميكروفون بسيار ناچيز خواهد بود. بطوريكه اگر سيگنال بلافاصله درون ميكروفون تقويت نشود بر اثر ضعيف بودن دامنه سيگنال نويز بسياري وارد شده و عملاً استفاده از سيگنال با كيفيت مناسب بدون استفاده از تقويت كننده امكان پذير نمي باشد.
بنابراين در محاسبه ميكروفون بدون استفاده از تقويت كننده سعي مي شود راندمان نسبتاً بالا باشد كه موجب باريك و نماصاف شدن پاسخ فركانس مي شود. مانند ميكروفون ذغالي كه داراي راندمان خوب بوده ولي پهناي نوار فركانس آن كم و ناصاف مي باشد. امروزه در بيشتر موارد از ميكروفونهاي با كيفيت خوب در امر صدابرداري در راديو و تلوزيون و استوديوها استفاده مي شود كه داراي تقويت كننده هاي اوليه الكترونيكي مي باشد.
ضمناً ميكروفونهاي با كيفيت عالي براي كارهاي دقيق اندازه گيري بدون نويز و بدون ديستورشن ساخته مي شود و در نوار فركانس 20 تا 20000 هرتز پاسخ خطي دارند كه در آزمايشگاههاي تحقيقاتي از آنها استفاده مي شود.
ميكروفونها تغييرات فشار صورت درون محيط را به تغييرات مشابهي از ولت يا جريان در داخل مدار الكتريكي كه متصل به آن است تبديل مي نمايند. كه اين جريان وارد دستگاههاي تقويت كننده شده و پس از عمليات مختلف توسط بلندگو به انرژي صوتي تبديل مي شود. حال در اين فصل به معرفي انواع مختلف ميكروفونها مي پردازيم.
ولي اکنون با ولتاژ و توان قابل ملاحظهاي که به کمک دستگاههاي تقويت کننده يا لامپهاي خلا بدست ميآوريم، ميتوانيم ميکروفونهايي را بکار بريم که حساسيتشان بارها کمتر است؛ مانند ميکروفونهاي الکتروديناميک ، ميکروفونهاي بلوري ، ميکروفونهاي خازني ، ولي در عوض برتري اينگونه ميکروفونها بر سايرين اين است که پاسخ آنها خيلي يکنواختتر است و نوفه که از ويژگيهاي اين قبيل دستگاههاست در آنها وجود ندارد. تمام ميکروفونها را براي اين بکار ميبرند که تغييرات متناوب فشار آکوستيکي درون محيط را تبديل کنند به تغييرات مشابهي از ولت يا جريان در داخل مدار الکتريکي که متصل به آن است.
اگر پاسخ الکتريکي ميکروفون ، مربوط به تغييرات گراديان فشار ناميده ميشوند. همچنين ميتوان ميکروفونها را به دو دسته صوتي - تواني و صوت - کنترلي تقسيم کرد. در ميکروفونهاي صوت - تواني انرژي صوتي موج تابش موجب پيدايش انرژي الکتريکي در مدار ميکروفون ميگردد. در ميکروفونهاي صوت - کنترلي موجهاي آکوستيکي فقط جريان الکتريسيتهاي که از باتري يا منبع توان ديگري به ميکروفون ميرسد کنترل ميکند.
علاقه مندی ها (Bookmarks)