في مجال الصوتيات ، يعتبر الحجاب الحاجز أ محول الطاقة تهدف إلى التحويل البيني للحركة الميكانيكية والصوت بأمانة. عادة ما تكون مصنوعة من غشاء رقيق أو ورقة من مواد مختلفة. يضفي ضغط الهواء المتغير للموجات الصوتية اهتزازات على الحجاب الحاجز والتي يمكن بعد ذلك التقاطها كشكل آخر من أشكال الطاقة (أو العكس).
فهم أغشية الميكروفون: قلب تقنية الميكروفون
A ميكروفون الحجاب الحاجز هو المكون الرئيسي للميكروفون الذي يحول الطاقة الصوتية (الموجات الصوتية) إلى طاقة كهربائية (إشارة الصوت). إنها قطعة رقيقة وحساسة من المواد ، وعادة ما تكون دائرية الشكل ، مصنوعة من مايلر أو مواد متخصصة أخرى. يتحرك الحجاب الحاجز بشكل متعاطف مع اضطرابات الهواء التي تسببها الموجات الصوتية ، ثم تتحول هذه الحركة إلى تيار كهربائي يمكن تغذيته في معدات المعالجة.
أهمية تصميم الحجاب الحاجز
يعد تصميم غشاء الميكروفون ذا أهمية قصوى ، حيث يمكن أن يؤثر بشكل كبير على خصائص الإشارة الصوتية التي يتم إنتاجها. فيما يلي بعض العوامل الحاسمة التي يجب مراعاتها عند تصميم غشاء ميكروفون:
- الحجم: يمكن أن يتراوح حجم الحجاب الحاجز من صغير (قطره أقل من بوصة واحدة) إلى أكبر بكثير ، اعتمادًا على نوع الميكروفون ونطاق الترددات التي يحتاج إلى التقاطها.
- المواد: يمكن أن تختلف المواد المستخدمة في صنع الحجاب الحاجز حسب احتياجات الميكروفون. تشمل بعض المواد الشائعة المايلار والمعدن والشريط.
- النوع: هناك أنواع مختلفة من الأغشية ، بما في ذلك الديناميكي والمكثف (المكثف) والشريط. كل نوع له خصائصه واستخداماته الفريدة.
- الشكل: يمكن أن يؤثر شكل الحجاب الحاجز على طريقة اهتزازه بشكل متعاطف مع اضطرابات الهواء التي تسببها الموجات الصوتية.
- الكتلة: كتلة الحجاب الحاجز هي عنصر حاسم في قدرتها على التحرك بتعاطف مع الموجات الصوتية. يُفضل عمومًا أن يكون الغشاء المتحرك ذو الكتلة المنخفضة لمعظم أنواع الميكروفونات.
الاختلافات الفنية بين أنواع الغشاء
فيما يلي بعض الاختلافات التقنية بين أكثر أنواع أغشية الميكروفون شيوعًا:
- ديناميكي: يستخدم الميكروفون الديناميكي غشاء متصل بملف متحرك. عندما تصطدم الموجات الصوتية بالحجاب الحاجز ، فإنها تتسبب في تحريك الملف ، مما يولد تيارًا كهربائيًا.
- مكثف (مكثف): يستخدم ميكروفون مكثف غشاء يتم وضعه أمام لوحة معدنية. يشكل الحجاب الحاجز واللوحة مكثفًا ، وعندما تصطدم الموجات الصوتية بالحجاب الحاجز ، فإنها تتسبب في تغيير المسافة بين الحجاب الحاجز واللوحة ، مما يولد تيارًا كهربائيًا.
- الشريط: يستخدم الميكروفون الشريطي غشاء مصنوع من شريط معدني رفيع (الشريط). عندما تضرب الموجات الصوتية الشريط ، فإنه يهتز بشكل متعاطف ، مما يولد تيارًا كهربائيًا.
دور الحجاب الحاجز في أداء الميكروفون
الحجاب الحاجز هو العنصر الرئيسي في الميكروفون الذي يحول الطاقة الصوتية إلى طاقة كهربائية. تعد قدرتها على تحويل الموجات الصوتية بشكل فعال إلى تيار كهربائي أمرًا بالغ الأهمية للأداء العام للميكروفون. فيما يلي بعض العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند تقييم أداء غشاء الميكروفون:
- الحساسية: تشير حساسية الميكروفون إلى مستوى الخرج الكهربائي الذي ينتجه استجابةً لمستوى صوت معين. سينتج الغشاء الأكثر حساسية إشارة كهربائية أقوى لمستوى صوت معين.
- استجابة التردد: تشير استجابة التردد للميكروفون إلى قدرته على التقاط نطاق من الترددات بدقة. سيكون الغشاء المصمم جيدًا قادرًا على التقاط نطاق واسع من الترددات دون إحداث تشويه كبير أو عيوب أخرى.
- النمط القطبي: يشير النمط القطبي للميكروفون إلى اتجاه حساسيته. سيتمكن الغشاء المصمم جيدًا من التقاط الصوت بشكل فعال من الاتجاه المطلوب مع تقليل الحساسية للصوت من الاتجاهات الأخرى.
الخط السفلي
يعد غشاء الميكروفون مكونًا مهمًا لأي ميكروفون ، ويمكن أن تؤثر خصائص تصميمه وأدائه بشكل كبير على جودة الإشارة الصوتية التي يتم إنتاجها. عند تقييم أنواع مختلفة من الميكروفونات ، من المهم إيلاء اهتمام وثيق لتصميم وأداء الحجاب الحاجز ، حيث إنه أحد أهم المكونات في وحدة الميكروفون بأكملها.
إتقان عوامل أداء الغشاء للميكروفونات
- تميل الأغشية الأكبر إلى الحصول على استجابة تردد أكبر وحساسية أفضل للتردد المنخفض ، مما يجعلها مثالية لتسجيل الموسيقى والغناء.
- تكون الأغشية الأصغر أكثر استجابة للأصوات عالية التردد وتستخدم بشكل شائع لتسجيل الآلات الصوتية وكميكروفونات علوية في مجموعات الطبلة.
عالم المادة: تأثير مادة الحجاب الحاجز على جودة الصوت
- يمكن أن تؤثر المواد المستخدمة في صنع الحجاب الحاجز بشكل كبير على جودة صوت الميكروفون.
- تُستخدم أغشية الألمنيوم بشكل شائع في الميكروفونات الديناميكية وتنتج صوتًا طبيعيًا ودافئًا.
- عادةً ما تستخدم الميكروفونات الشريطية رقائق ألمنيوم رفيعة أو مواد موصلة أخرى لإنشاء غشاء يستجيب جيدًا للأصوات عالية التردد.
- غالبًا ما تستخدم الميكروفونات المكثفة فيلم بوليمر رقيق أو مادة إلكتريت لإنشاء غشاء حساس للغاية للموجات الصوتية.
الأحلام الكهربائية: دور الشحنات الكهربائية في أداء الحجاب الحاجز
- تتطلب الميكروفونات المكثفة شحنة كهربائية حتى تعمل ، والتي يتم توفيرها بواسطة جهد تيار مستمر من خلال موصل الميكروفون.
- تسمح الشحنة الكهربائية الموجودة على الحجاب الحاجز بالاهتزاز استجابةً للموجات الصوتية الواردة ، مما يؤدي إلى إنشاء إشارة كهربائية يمكن تضخيمها وتسجيلها.
- تحتوي ميكروفونات المكثف Electret على شحنة كهربائية دائمة مدمجة في الحجاب الحاجز ، مما يجعلها أكثر ملاءمة وأسهل في الاستخدام.
وضع كل ذلك معًا: كيف تؤثر عوامل أداء الحجاب الحاجز على اختيارك للميكروفون
- يعد فهم عوامل أداء الغشاء أمرًا أساسيًا لاختيار أفضل ميكروفون يناسب احتياجاتك.
- تعتبر الأغشية الأكبر حجمًا مثالية لتسجيل الموسيقى والغناء ، في حين أن الأغشية الأصغر تكون أفضل للأجهزة الصوتية ومجموعات الطبول.
- يمكن أن تؤثر المواد المستخدمة في صنع الحجاب الحاجز بشكل كبير على جودة صوت الميكروفون ، مع كون الألومنيوم والشريط والبوليمر خيارات شائعة.
- يمكن أن يؤثر شكل الحجاب الحاجز بشكل مباشر على جودة صوت الميكروفون وأدائه ، حيث تنتج الأسطح المسطحة صوتًا أكثر طبيعية والأسطح المنحنية التي تخلق صوتًا أكثر لونًا.
- تعتبر الشحنات الكهربائية الموجودة على الحجاب الحاجز ضرورية للميكروفونات المكثفة ، حيث تعد ميكروفونات المكثف الكهربائي خيارًا شائعًا لراحتها وسهولة استخدامها.
المبدأ الصوتي: الضغط مقابل تدرج الضغط
عندما يتعلق الأمر بالميكروفونات ، هناك نوعان رئيسيان من المبادئ الصوتية المستخدمة للكشف عن الموجات الصوتية: الضغط وتدرج الضغط. إليك ما تحتاج لمعرفته حول هاتين الطريقتين:
- ميكروفونات الضغط: تكتشف هذه الميكروفونات الموجات الصوتية عن طريق قياس التغيرات في ضغط الهواء التي تحدث عندما تضرب الموجات الصوتية غشاء الميكروفون. يُعرف هذا النوع من الميكروفونات أيضًا باسم ميكروفون متعدد الاتجاهات لأنه يلتقط الموجات الصوتية من جميع الاتجاهات بالتساوي.
- ميكروفونات متدرجة الضغط: تكتشف هذه الميكروفونات الموجات الصوتية عن طريق قياس الاختلافات في ضغط الهواء بين الجزء الأمامي والخلفي من غشاء الميكروفون. يُعرف هذا النوع من الميكروفونات أيضًا باسم الميكروفون الاتجاهي لأنه أكثر حساسية للأصوات القادمة من اتجاهات معينة أكثر من غيرها.
كيف تعمل ميكروفونات الضغط وتدرج الضغط
لفهم الاختلافات بين ميكروفونات الضغط وتدرج الضغط ، من الضروري فهم كيفية عمل كل نوع من الميكروفونات:
- ميكروفونات الضغط: عندما تصل الموجات الصوتية إلى غشاء الميكروفون ، فإنها تتسبب في اهتزاز الحجاب الحاجز ذهابًا وإيابًا. تنتج هذه الحركة تغيرات في ضغط الهواء يتم الكشف عنها بواسطة محول طاقة الميكروفون. الإشارة الصوتية الناتجة هي في الأساس تمثيل مباشر للموجات الصوتية التي تضرب غشاء الميكروفون.
- ميكروفونات متدرجة الضغط: عندما تصل الموجات الصوتية إلى غشاء الميكروفون ، فإنها تتسبب في اهتزاز الحجاب الحاجز ذهابًا وإيابًا بطريقة متناظرة. ومع ذلك ، نظرًا لأن الجزء الخلفي من الحجاب الحاجز يتعرض لبيئة صوتية مختلفة عن المقدمة ، فإن اتساع وطور الموجة التي تصل إلى مؤخرة الحجاب الحاجز ستكون مختلفة عن المقدمة. يؤدي هذا إلى اختلاف في الطريقة التي يتفاعل بها الحجاب الحاجز مع الموجات الصوتية ، والتي يتم اكتشافها بواسطة محول طاقة الميكروفون. الإشارة الصوتية الناتجة هي مزيج معقد من الموجات الصوتية المباشرة وما يصاحبها من اختلافات في السعة والطور.
فهم الأنماط القطبية
تتمثل إحدى الاختلافات الجوهرية بين ميكروفونات الضغط وتدرج الضغط في الطريقة التي يكتشفون بها الموجات الصوتية ، مما يؤثر على حساسية الميكروفون وخصائص الاتجاه. يصف النمط القطبي للميكروفون كيف يتفاعل مع الأصوات القادمة من اتجاهات مختلفة. فيما يلي الأنماط القطبية الثلاثة الأكثر شيوعًا:
- قلبي الشكل: هذا النمط أكثر حساسية للأصوات القادمة من مقدمة الميكروفون وأقل حساسية للأصوات القادمة من الجانبين والخلف.
- ثنائي الاتجاه: هذا النمط حساس بنفس القدر للأصوات القادمة من الأمام والخلف للميكروفون ولكنه أقل حساسية للأصوات القادمة من الجانبين.
- متعدد الاتجاهات: هذا النمط حساس بنفس القدر للأصوات القادمة من جميع الاتجاهات.
أعلى عنوان مقابل أغشية ميكروفون العنوان الجانبي
تم تصميم ميكروفونات العنوان العلوي بحيث يكون الحجاب الحاجز متعامدًا على جسم الميكروفون. يسهل هذا التصميم وضع الميكروفون وهو مفيد بشكل خاص للبث الصوتي والتسجيل اليدوي. تتمثل الفائدة الأساسية لميكروفونات العنوان العلوي في أنها تسمح للمستخدم برؤية الحجاب الحاجز ، مما يسهل وضع الميكروفون وتوجيهه في الاتجاه الصحيح.
العلامات التجارية والنماذج الشائعة لميكروفونات العناوين العليا والعناوين الجانبية
هناك عدد كبير من العلامات التجارية والموديلات الخاصة بالميكروفونات في السوق ، ولكل منها تصميماتها وخصائصها الفريدة. تتضمن بعض أشهر العلامات التجارية ونماذج الميكروفونات ذات العناوين العليا Rode NT1-A و AKG C414 و Shure SM7B. تتضمن بعض العلامات التجارية والطرازات الأكثر شيوعًا لميكروفونات العناوين الجانبية Neumann U87 و Sennheiser MKH 416 و Shure SM57.
أفضل ميكروفون لاحتياجاتك
في النهاية ، سيعتمد أفضل ميكروفون لاحتياجاتك على عدد من العوامل ، بما في ذلك بيئة التسجيل الخاصة بك ونوع الصوت الذي تقوم بتسجيله وميزانيتك. من المهم إجراء البحث والتحقق من المراجعات وعينات الصوت قبل إجراء عملية الشراء. تتضمن بعض النقاط الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار ميكروفون ما يلي:
- حساسية الحجاب الحاجز
- النمط القطبي للميكروفون
- تصميم جسم الميكروفون وحجمه
- نقطة السعر والقيمة الإجمالية للمال
غشاء الملف المتحرك: عنصر ميكروفون ديناميكي
يعتمد المبدأ الكامن وراء الحجاب الحاجز للملف المتحرك على تأثير القرب ، حيث كلما اقترب الحجاب الحاجز من مصدر الصوت ، زادت حساسية الميكروفون. عادة ما يكون الحجاب الحاجز مصنوعًا من البلاستيك أو الألومنيوم ويتم وضعه في كبسولة متصلة بجسم الميكروفون. عندما تصطدم الموجات الصوتية بالحجاب الحاجز ، فإنها تهتز ، مما يتسبب في تحرك الملف المرفق في المجال المغناطيسي ، مما يخلق تيارًا كهربائيًا يتم إرساله عبر كبلات الميكروفون.
ما هي مزايا وعيوب؟
مزايا:
- تعد الأغشية ذات الملف المتحرك أقل حساسية بشكل عام من أغشية المكثف ، مما يجعلها أقل عرضة لالتقاط ضوضاء الخلفية غير المرغوب فيها.
- إنها متينة للغاية ويمكنها تحمل مستويات ضغط الصوت العالية دون تشويه.
- عادة ما تكون أقل تكلفة من الميكروفونات المكثفة ، مما يجعلها خيارًا رائعًا لذوي الميزانية المحدودة.
العيوب:
- أغشية الملف المتحرك ليست حساسة مثل أغشية المكثف ، مما يعني أنها قد لا تلتقط الكثير من التفاصيل في الصوت.
- إنها تتطلب إشارة أقوى للعمل ، والتي يمكن أن تكون مشكلة إذا كنت تسجل شيئًا منخفض الحجم بشكل طبيعي.
- مقارنة بالأغشية الشريطية ، قد لا يكون لها صوت طبيعي.
كيف يمكن مقارنتها بالأغشية الأخرى؟
- بالمقارنة مع الأغشية الشريطية ، تكون الأغشية ذات الملف المتحرك بشكل عام أكثر متانة ويمكنها التعامل مع مستويات ضغط صوت أعلى دون تشويه.
- بالمقارنة مع الأغشية المكثفة ، تكون الأغشية ذات الملف المتحرك أقل حساسية وتتطلب إشارة أقوى للعمل ، ولكنها أيضًا أقل عرضة لالتقاط ضوضاء الخلفية غير المرغوب فيها.
ما هي العلامات التجارية التي تستخدم أغشية لفائف متحركة؟
- يعد Shure SM57 و SM58 من أكثر الميكروفونات شيوعًا التي تستخدم أغشية ذات ملف متحرك.
- يعد Electro-Voice RE20 ميكروفونًا ديناميكيًا شائعًا آخر يستخدم غشاء ملفي متحرك.
بشكل عام ، هل يعد الحجاب الحاجز ذو الملف المتحرك خيارًا جيدًا؟
إذا كنت بحاجة إلى ميكروفون متين ، يمكنه التعامل مع مستويات ضغط الصوت المرتفعة دون تشويه ، وأقل عرضة لالتقاط ضوضاء الخلفية غير المرغوب فيها ، فقد يكون غشاء الملف المتحرك خيارًا جيدًا. ومع ذلك ، إذا كنت بحاجة إلى ميكروفون أكثر حساسية ويمكنه التقاط مزيد من التفاصيل في الصوت ، فقد يكون الحجاب الحاجز المكثف خيارًا أفضل. كل هذا يتوقف على ما تحتاج إليه الميكروفون وميزانيتك.
الحجاب الحاجز: عنصر دقيق ينتج صوتًا ممتازًا
تتضمن بعض فوائد استخدام ميكروفون الشريط الحاجز ما يلي:
- جودة صوت ممتازة: إن قدرة الشريط الحاجز على التقاط صوت طبيعي غير ملون تجعله خيارًا شائعًا لتسجيل الآلات والغناء في الاستوديو.
- نطاق تردد واسع: عادةً ما يكون للميكروفونات الشريطية نطاق تردد أوسع من أنواع الميكروفونات الأخرى ، مما يسمح لها بالتقاط نطاق أوسع من الأصوات.
- حجم أصغر: عادةً ما تكون الميكروفونات الشريطية أصغر من الميكروفونات التقليدية والمكثفة ، مما يجعلها خيارًا رائعًا للتسجيل في المساحات الضيقة.
- صوت عتيق: تتمتع الميكروفونات الشريطية بسمعة طيبة في إنتاج صوت عتيق دافئ يجده كثير من الناس.
- الصوت المعزول: تم تصميم الميكروفونات الشريطية لالتقاط الصوت من الجوانب ، بدلاً من الصوت من الأمام والخلف ، مما يسمح بالتقاط صوت أكثر عزلة.
- تصميم سلبي: نظرًا لأن الميكروفونات الشريطية سلبية ، فإنها لا تتطلب طاقة وهمية أو مصادر طاقة خارجية أخرى لتعمل.
ما هي الأنواع الرئيسية لميكروفونات الشريط الحاجز؟
هناك نوعان رئيسيان من الميكروفونات ذات الحجاب الحاجز الشريطي:
- الميكروفونات الشريطية السلبية: لا تتطلب هذه الميكروفونات أي قوة خارجية لتعمل وعادة ما تكون أكثر حساسية وحساسية من الميكروفونات الشريطية النشطة.
- الميكروفونات الشريطية النشطة: تحتوي هذه الميكروفونات على دوائر preamp مدمجة تعمل على تضخيم الإشارة من الشريط ، مما يؤدي إلى مستوى إخراج أقوى. تتطلب الميكروفونات الشريطية النشطة عادةً طاقة وهمية لتعمل.
المكثف (المكثف) الحجاب الحاجز في الميكروفونات
الحجاب الحاجز المكثف حساس للغاية ويمكنه التقاط أصغر الأصوات. ترجع هذه الحساسية إلى حقيقة أن الحجاب الحاجز مصنوع عادة من مادة رقيقة جدًا ، مما يسمح له بالاهتزاز بسهولة أكبر. بالإضافة إلى ذلك ، يتطلب ميكروفون المكثف مصدر طاقة ، يتم توفيره عادةً من خلال مصدر طاقة وهمي ، مما يسمح له بإنشاء إشارة كهربائية أقوى.
لماذا يعتبر مكثف؟
يعتبر الحجاب الحاجز المكثف مكثفًا لأنه يستخدم مبادئ السعة لإنشاء إشارة كهربائية. السعة هي قدرة النظام على تخزين شحنة كهربائية ، وفي حالة الحجاب الحاجز المكثف ، فإن التغيير في المسافة بين اللوحين المعدنيين يؤدي إلى تغيير في السعة ، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى إشارة كهربائية.
ما معنى التيار المستمر والتيار المتردد بالنسبة للغشاء المكثف؟
يشير مصطلح DC إلى التيار المباشر ، وهو نوع من التيار الكهربائي الذي يتدفق في اتجاه واحد. يشير التيار المتردد إلى التيار المتردد ، وهو نوع من التيار الكهربائي الذي يغير اتجاهه بشكل دوري. في حالة الحجاب الحاجز المكثف ، يمكن أن يكون مصدر الطاقة الذي يمد النظام بالجهد إما تيار مستمر أو تيار متردد ، اعتمادًا على تصميم الميكروفون.
ما هو دور الحجاب الحاجز المكثف في التسجيل؟
يلعب الحجاب الحاجز المكثف دورًا مهمًا في التسجيل عن طريق تحويل الموجات الصوتية إلى إشارة كهربائية يمكن تخزينها ومعالجتها. إن حساسيته وقدرته على التقاط مجموعة واسعة من الترددات تجعله خيارًا شائعًا لتسجيل الأغاني والآلات الصوتية ، وكذلك لالتقاط الأصوات المحيطة في غرفة أو بيئة. كما أن طابعها الصوتي الطبيعي والمتسق يجعلها خيارًا رائعًا لالتقاط الجوهر الحقيقي للأداء.
وفي الختام
إذن ، هذا ما هو الحجاب الحاجز وكيف يعمل في الميكروفون. إنها قطعة رقيقة من مادة تحول الطاقة الصوتية إلى طاقة كهربائية. إنه أهم جزء في الميكروفون ، لذا عليك أن تعرف ما هو الآن بعد أن تعرف كيف يعمل. لذا ، لا تخف من طرح الأسئلة إذا لم تكن متأكدًا وتذكر دائمًا أن تستمر في التحرك! شكرا على القراءة وآمل أن تكون قد تعلمت شيئًا جديدًا!
أنا Joost Nusselder ، مؤسس Neaera ومسوق محتوى ، أبي ، وأحب تجربة معدات جديدة مع الغيتار في قلب شغفي ، ومع فريقي ، أعمل على إنشاء مقالات مدونة متعمقة منذ عام 2020 لمساعدة القراء المخلصين مع نصائح حول التسجيل والغيتار.
