تک‌نکته: میکروفون‌ها – بخش اول

آیا تا به حال شده که با دیدن یکی از ابزارهایی که به کمک فناوری خلق شده‌اند و ما هر روز از آنها استفاده می‌کینم، از خودتان بپرسید که اصلا این فناوری چطور طراحی و ساخته شده است؟ در سری مقالات «تک نکته» ما می‌خواهیم به زبان ساده، شما را با انواع و اقسام فناوری‌های روز دنیا آشنا کنیم تا بار دیگر که چنین سوالی برای‌تان پیش آمد جوابش را بدانید. در اولین قسمت این سری مقالات به میکروفون‌ها می‌پردازیم.

انرژی صوتی‌ای که ما قادر به شنیدن آن هستیم گاهی اوقات مسافتی طولانی را می‌پیماید تا در فضای اطراف ما به انواع دیگر انرژی تبدیل گردد. قبل از آن‌که در اواخر قرن نوزدهم میکرفون‌های الکترونیکی اختراع گردند، هیچ راه مطلوب دیگری برای رساندن صداها به نقاط دیگر وجود نداشت. شما می‌توانستید فریاد بزنید اما فریاد شما فقط قادر بود تا کلماتی که با صدای بلند ادا کرده بودید را اندکی دورتر بفرستد.

مثلا شما نمی‌توانستید انتظار داشته باشید که چنانچه در شهر نیویورک مطلبی را با فریاد ادا نمایید صدای شما به لندن برسد. یا این‌ که امکان این وجود نداشت که مطالبی که در سال 1715 بیان شده، صد سال بعد هم امکان شنیده شدن را داشته باشد. اما امروزه تمام این موارد از طریق تبدیل انرژی صوتی به انرژی الکتریکی به صورت قابل ملاحظه‌ای امکان‌پذیر گشته است و این میکروفون‌ها بودند که توانستند آن را ممکن سازند.

میکروفون‌ها این امکان را برای ما به وجود آوردند که بتوانیم صدای‌مان، موزیک دلخواه‌مان و اصوات جهان پیرامون خویش را به مکان‌های دیگر و حتی زمان آینده بفرستیم. حالا می‌خواهیم ببینیم که یک میکروفون چگونه کار می‌کند.

مقایسه میکروفون‌ها و بلندگوها با یکدیگر

به این دلیل که میکروفون‌ها و بلندگوها خیلی متفاوت از یکدیگر به نظر می‌رسند، کسی به این نکته توجه نمی‌کند که تا چه حد ساختمان این دو به هم شباهت دارد. آن‌ها به معنای واقعی کلمه ساختمان مشابهی دارند ولی عملکردشان دقیقا برعکس یکدیگر است.

یک بلندگو که سیگنال‌های الکتریکی را به امواج متناظر صوتی تبدیل می‌نماید

در یک بلندگو، یک سیم‌پیچ فلزی در جلوی یک آهن‌ربای دائمی قرار می‌گیرد. تغییر مسیر جریان الکتریکی در سیم‌پیچ فلزی (کویل) سبب ایجاد یک میدان مغناطیسی در اطراف کویل می‌گردد. این نیروی مغناطیسی که بر میدان مغناطیسی آهن‌ربای دائمی نیرو وارد می‌کند باعث حرکت کویل می‌شود. کویل نیز به یک صفحه دایره‌ای شکل به نام دیافراگم متصل می‌باشد. زمانی که کویل تحت تاثیر دو میدان مغناطیسی شروع به حرکت می‌کند، باعث نوسان و لرزش دیافراگم می‌شود. دیافراگم در حال نوسان نیز، مولکول‌های هوای اطراف خود را به نوسان در می‌آورد. همین امر سبب ایجاد صوتی قابل شنیدن می‌گردد.

در یک میکروفون، غالب قسمت‌های تشکیل دهنده با قسمت‌های تشکیل دهنده در بلندگو یکسان می‌باشد، فقط نحوه عملکرد این قسمت‌ها در میکروفون دقیقا برعکس نحوه عملکرد بلندگو می‌باشد.

چگونه یک میکروفون کار می‌کند؟

چگونه یک میکروفون انرژی صوتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند؟ به ترتیب زیر

1- زمانی که در نزدیکی یک میکروفون صحبت می‌کنید، امواج تولید شده توسط صدای شما انرژی صوتی حاصله را به سمت میکروفون می‌راند. به خاطر داشته باشید که صدایی را که ما می‌شنویم در حقیقت انرژی صوتی‌ای است که توسط نوسان مولکول‌های هوا انتقال می‌یابد.
2- در داخل میکروفون یک دیافراگم (البته خیلی کوچک‌تر از دیافراگمی که در بلندگوها وجود دارد که معمولا از نوعی پلاستیک نازک ساخته می‌شود) وجود دارد که هنگامی که صدا به آن برخورد می‌کند به جلو و عقب نوسان می‌کند.
3- کویل یا سیم‌پیچ فلزی متصل به دیافراگم نیز شروع به نوسان می‌کند.
4- در این زمان است که آهن‌ربای دائمی یک میدان مغناطیسی به وجود می‌آورد که بر میدان مغناطیسی اطراف کویل نیرو وارد می‌کند. در زمانی که کویل شروع به حرکت می‌کند یک جریان الکتریکی ایجاد می‌شود.
5- جریان الکتریکی حاصله به بیرون از میکروفون و به یک آمپلی‌فایر یا دستگاه ضبط صدا جریان می‌یابد و حالا این‌جاست که شما موفق شده‌اید که صدای اصلی خویش را به جریان الکتریسیته تبدیل کنید. از طریق این جریان الکتریسیته راه یافته به دستگاه ضبط صدا، شما قادر خواهید بود که صدای خود را برای همیشه ماندگار سازید، یا این‌که توسط تقویت کننده جریان و سپس وارد کردن آن به بلندگو، جریان الکتریکی حاصله را به صدای خیلی بلندتری تبدیل کنید. این همان راهی است که گیتارهای الکتریک و راک مجهز به آمپلی‌فایر کار می‌کنند.

منتظر بخش بعدی این مقاله و آشنایی با انواع میکروفون‌ها باشید…