در زمینه آکوستیک دیافراگم عبارت است از a مبدل در نظر گرفته شده برای تبدیل صادقانه حرکت مکانیکی و صدا. معمولاً از یک غشاء یا ورق نازک از مواد مختلف ساخته می شود. فشار هوای متغیر امواج صوتی، ارتعاشاتی را به دیافراگم وارد می کند که سپس می تواند به عنوان شکل دیگری از انرژی (یا برعکس) گرفته شود.
درک دیافراگم های میکروفون: قلب فناوری میکروفون
A میکروفن دیافراگم جزء اصلی میکروفون است که انرژی صوتی (امواج صوتی) را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.سیگنال های صوتی). این یک قطعه نازک و ظریف از مواد است که معمولاً به شکل دایره است که از مایلار یا سایر مواد تخصصی ساخته شده است. دیافراگم به طور دلسوزانه با اختلالات هوای ناشی از امواج صوتی حرکت می کند و سپس این حرکت به جریان الکتریکی تبدیل می شود که می تواند به تجهیزات پردازشی وارد شود.
اهمیت طراحی دیافراگم
طراحی دیافراگم میکروفون بسیار مهم است، زیرا می تواند بر ویژگی های سیگنال صوتی تولید شده تأثیر بگذارد. در طراحی دیافراگم میکروفون باید به موارد زیر توجه کرد:
- اندازه: اندازه دیافراگم بسته به نوع میکروفون و محدوده فرکانس هایی که برای گرفتن آن نیاز دارد، می تواند از کوچک (قطر کمتر از یک اینچ) تا بسیار بزرگتر باشد.
- جنس: مواد مورد استفاده برای ساخت دیافراگم بسته به نیاز میکروفون می تواند متفاوت باشد. برخی از مواد رایج عبارتند از مایلار، فلز و روبان.
- نوع: انواع مختلفی از دیافراگم ها شامل دینامیک، کندانسور (خازن) و ریبون وجود دارد. هر نوع دارای ویژگی ها و کاربردهای منحصر به فرد خود است.
- شکل: شکل دیافراگم می تواند بر نحوه ارتعاش دلسوزانه آن با اختلالات هوای ناشی از امواج صوتی تأثیر بگذارد.
- جرم: جرم دیافراگم یک عنصر حیاتی در توانایی آن برای حرکت همدلانه با امواج صوتی است. دیافراگم متحرک با جرم کم معمولاً برای اکثر انواع میکروفون ها ترجیح داده می شود.
تفاوت های فنی بین انواع دیافراگم
در زیر برخی از تفاوت های فنی بین رایج ترین انواع دیافراگم میکروفون آورده شده است:
- دینامیک: یک میکروفون پویا از دیافراگمی استفاده می کند که به یک سیم پیچ متحرک متصل است. هنگامی که امواج صوتی به دیافراگم برخورد می کند، باعث حرکت سیم پیچ می شود که جریان الکتریکی تولید می کند.
- کندانسور (خازن): میکروفون کندانسور از دیافراگمی استفاده می کند که در مقابل صفحه فلزی قرار می گیرد. دیافراگم و صفحه یک خازن تشکیل می دهند و هنگامی که امواج صوتی به دیافراگم برخورد می کند، باعث می شود فاصله بین دیافراگم و صفحه تغییر کند که جریان الکتریکی ایجاد می کند.
- ریبون: میکروفون نواری از دیافراگمی استفاده می کند که از یک نوار نازک فلزی (روبان) ساخته شده است. هنگامی که امواج صوتی به روبان برخورد می کند، به صورت سمپاتیک ارتعاش می کند که جریان الکتریکی ایجاد می کند.
نقش دیافراگم در عملکرد میکروفون
دیافراگم عنصر اصلی میکروفون است که انرژی صوتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. توانایی آن در تبدیل موثر امواج صوتی به جریان الکتریکی برای عملکرد کلی میکروفون بسیار مهم است. موارد زیر برخی از عوامل کلیدی هستند که باید هنگام ارزیابی عملکرد دیافراگم میکروفون در نظر گرفته شوند:
- حساسیت: حساسیت یک میکروفون به سطح خروجی الکتریکی آن در پاسخ به سطح صدای داده شده اشاره دارد. یک دیافراگم حساس تر، سیگنال الکتریکی قوی تری را برای سطح صدای معین تولید می کند.
- پاسخ فرکانس: پاسخ فرکانسی یک میکروفون به توانایی آن در گرفتن دقیق طیف وسیعی از فرکانس ها اشاره دارد. یک دیافراگم با طراحی خوب می تواند طیف وسیعی از فرکانس ها را بدون ایجاد اعوجاج قابل توجه یا سایر مصنوعات ثبت کند.
- الگوی قطبی: الگوی قطبی یک میکروفون به جهت گیری حساسیت آن اشاره دارد. یک دیافراگم با طراحی خوب قادر خواهد بود به طور موثر صدا را از جهت مورد نظر بگیرد و در عین حال حساسیت به صدا را از جهات دیگر به حداقل برساند.
خط پایین
دیافراگم میکروفون یکی از اجزای حیاتی هر میکروفون است و ویژگی های طراحی و عملکرد آن می تواند تا حد زیادی بر کیفیت سیگنال صوتی تولید شده تأثیر بگذارد. هنگام ارزیابی انواع مختلف میکروفون، توجه به طراحی و عملکرد دیافراگم بسیار مهم است، زیرا یکی از مهمترین اجزای کل واحد میکروفون است.
تسلط بر فاکتورهای عملکرد دیافراگم برای میکروفون
- دیافراگم‌های بزرگتر پاسخ فرکانسی گسترده‌تری دارند و حساسیت فرکانس پایین بهتری دارند، که آنها را برای ضبط موسیقی و آواز ایده‌آل می‌کند.
- دیافراگم های کوچکتر به صداهای با فرکانس بالا واکنش بیشتری نشان می دهند و معمولاً برای ضبط سازهای آکوستیک و به عنوان میکروفون های بالای درام کیت استفاده می شوند.
دنیای مواد: تأثیر مواد دیافراگم بر کیفیت صدا
- مواد استفاده شده برای ساخت دیافراگم می تواند به طور قابل توجهی بر کیفیت صدای میکروفون تأثیر بگذارد.
- دیافراگم های آلومینیومی معمولا در میکروفون های پویا استفاده می شوند و صدایی گرم و طبیعی تولید می کنند.
- میکروفون های نواری معمولاً از فویل آلومینیومی نازک یا سایر مواد رسانا برای ایجاد دیافراگمی استفاده می کنند که به خوبی به صداهای فرکانس بالا پاسخ می دهد.
- میکروفون های کندانسور اغلب از یک لایه پلیمری نازک یا مواد الکترت برای ایجاد دیافراگمی استفاده می کنند که به امواج صوتی بسیار حساس است.
رویاهای الکتریکی: نقش بار الکتریکی در عملکرد دیافراگم
- میکروفون های خازنی برای کار کردن به شارژ الکتریکی نیاز دارند که توسط یک ولتاژ DC از طریق کانکتور میکروفون تامین می شود.
- بار الکتریکی روی دیافراگم به آن اجازه می دهد تا در پاسخ به امواج صوتی دریافتی ارتعاش کند و سیگنال الکتریکی ایجاد کند که می تواند تقویت و ضبط شود.
- میکروفون های خازنی الکترت دارای یک بار الکتریکی دائمی در دیافراگم هستند که استفاده از آنها را راحت تر و راحت تر می کند.
قرار دادن همه چیز در کنار هم: چگونه عوامل عملکرد دیافراگم بر انتخاب میکروفون شما تأثیر می گذارد
- درک فاکتورهای عملکرد دیافراگم کلید انتخاب بهترین میکروفون برای نیازهای شما است.
- دیافراگم های بزرگتر برای ضبط موسیقی و آواز ایده آل هستند، در حالی که دیافراگم های کوچکتر برای سازهای آکوستیک و کیت های درام بهتر است.
- مواد مورد استفاده برای ساخت دیافراگم می تواند به طور قابل توجهی بر کیفیت صدای میکروفون تأثیر بگذارد و آلومینیوم، روبان و پلیمر انتخاب های رایجی هستند.
- شکل دیافراگم می تواند به طور مستقیم بر کیفیت صدای میکروفون و عملکرد آن تأثیر بگذارد، به طوری که سطوح صاف صدای طبیعی تری تولید می کنند و سطوح منحنی صدای رنگی تری ایجاد می کنند.
- شارژ الکتریکی روی دیافراگم برای میکروفون های خازنی ضروری است، به طوری که میکروفون های خازنی الکترت به دلیل راحتی و سهولت استفاده، انتخابی محبوب هستند.
اصل آکوستیک: فشار در مقابل گرادیان فشار
وقتی صحبت از میکروفون می شود، دو نوع اصل آکوستیک وجود دارد که برای تشخیص امواج صوتی استفاده می شود: فشار و گرادیان فشار. در اینجا چیزی است که شما باید در مورد این دو روش بدانید:
- میکروفون های فشاری: این میکروفن ها امواج صوتی را با اندازه گیری تغییرات فشار هوا که هنگام برخورد امواج صوتی به دیافراگم میکروفون ایجاد می شود، تشخیص می دهند. این نوع میکروفون به عنوان میکروفون همه جهته نیز شناخته می شود زیرا امواج صوتی را از همه جهات به طور مساوی دریافت می کند.
- میکروفون های گرادیان فشار: این میکروفون ها امواج صوتی را با اندازه گیری اختلاف فشار هوا بین جلو و عقب دیافراگم میکروفون تشخیص می دهند. این نوع میکروفن به عنوان میکروفن جهت دار نیز شناخته می شود زیرا نسبت به صداهایی که از جهات خاص می آیند بیشتر از سایرین حساس است.
نحوه کار میکروفون های فشار و گرادیان فشار
برای درک تفاوت‌های بین میکروفون‌های فشار و گرادیان فشار، درک نحوه عملکرد هر نوع میکروفون ضروری است:
- میکروفون های فشاری: هنگامی که امواج صوتی به دیافراگم میکروفون می رسند، باعث می شوند دیافراگم به جلو و عقب ارتعاش کند. این حرکت باعث ایجاد تغییراتی در فشار هوا می شود که توسط مبدل میکروفون تشخیص داده می شود. سیگنال صوتی حاصل اساساً نمایش مستقیم امواج صوتی است که به دیافراگم میکروفون برخورد می کند.
- میکروفون های گرادیان فشار: وقتی امواج صوتی به دیافراگم میکروفون می رسند، باعث می شوند دیافراگم به صورت متقارن به جلو و عقب ارتعاش کند. با این حال، از آنجایی که قسمت عقب دیافراگم در معرض محیط صوتی متفاوتی نسبت به قسمت جلو قرار دارد، دامنه و فاز موجی که به عقب دیافراگم می رسد با قسمت جلویی متفاوت خواهد بود. این باعث ایجاد تفاوت در نحوه واکنش دیافراگم به امواج صوتی می شود که توسط مبدل میکروفون تشخیص داده می شود. سیگنال صوتی حاصل ترکیب پیچیده ای از امواج صوتی مستقیم و فاز و اختلاف دامنه همراه است.
درک الگوهای قطبی
یکی از تفاوت های مهم بین میکروفون های فشار و گرادیان فشار، نحوه تشخیص امواج صوتی است که بر حساسیت و ویژگی های جهت میکروفون تأثیر می گذارد. الگوی قطبی یک میکروفون نحوه واکنش آن به صداهایی که از جهات مختلف می آیند را توصیف می کند. در اینجا سه الگوی قطبی محبوب آمده است:
- Cardioid: این الگو به صداهایی که از جلوی میکروفون می آیند حساس است و نسبت به صداهایی که از کناره ها و عقب می آیند کمتر حساس است.
- دو جهته: این الگو به همان اندازه به صداهایی که از جلو و عقب میکروفون می آیند حساس است اما نسبت به صداهایی که از طرفین می آیند حساسیت کمتری دارد.
- Omnidirectional: این الگو به همان اندازه به صداهایی که از همه جهات می آیند حساس است.
دیافراگم های میکروفون آدرس بالا در مقابل دیافراگم های آدرس جانبی
میکروفون های آدرس بالا با دیافراگم عمود بر بدنه میکروفون طراحی شده اند. این طراحی قرار دادن میکروفون را آسان‌تر می‌کند و به ویژه برای پادکست و ضبط دستی مفید است. مزیت اصلی میکروفون‌های آدرس بالا این است که به کاربر اجازه می‌دهد دیافراگم را ببیند و موقعیت میکروفون را آسان‌تر کند و آن را در جهت درست نشانه‌گیری کند.
مارک ها و مدل های رایج میکروفون های آدرس بالا و آدرس جانبی
تعداد زیادی برند و مدل میکروفون در بازار وجود دارد که هر کدام طراحی و ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند. برخی از معروف‌ترین برندها و مدل‌های میکروفون با آدرس بالا عبارتند از Rode NT1-A، AKG C414 و Shure SM7B. برخی از محبوب ترین مارک ها و مدل های میکروفون آدرس جانبی عبارتند از Neumann U87، Sennheiser MKH 416 و Shure SM57.
بهترین میکروفون برای نیازهای شما
در نهایت، بهترین میکروفون برای نیازهای شما به عوامل مختلفی از جمله محیط ضبط شما، نوع صدایی که ضبط می کنید و بودجه شما بستگی دارد. مهم است که تحقیقات خود را انجام دهید و بررسی ها و نمونه های صدا را قبل از خرید بررسی کنید. برخی از نکات کلیدی که باید هنگام انتخاب میکروفون در نظر بگیرید عبارتند از:
- حساسیت دیافراگم
- الگوی قطبی میکروفون
- طراحی بدنه و اندازه میکروفون
- نقطه قیمت و ارزش کلی برای پول
دیافراگم سیم پیچ متحرک: یک عنصر میکروفون پویا
اصل پشت دیافراگم سیم پیچ متحرک مبتنی بر اثر مجاورت است، جایی که هر چه دیافراگم به منبع صدا نزدیکتر باشد، حساسیت میکروفون بیشتر می شود. دیافراگم معمولاً از پلاستیک یا آلومینیوم ساخته شده و در یک کپسول که به بدنه میکروفون متصل است قرار می گیرد. هنگامی که امواج صوتی به دیافراگم برخورد می کند، مرتعش می شود و باعث می شود سیم پیچ متصل در میدان مغناطیسی حرکت کند و جریان الکتریکی ایجاد شود که از طریق کابل های میکروفون ارسال می شود.
مزایا و معایب آن چیست؟
مزایای:
- دیافراگم های سیم پیچ متحرک عموماً نسبت به دیافراگم های کندانسور حساسیت کمتری دارند و باعث می شود کمتر در معرض نویزهای ناخواسته پس زمینه قرار گیرند.
- آنها بسیار بادوام هستند و می توانند سطوح بالای فشار صوتی را بدون اعوجاج تحمل کنند.
- آنها معمولاً ارزانتر از میکروفون های خازنی هستند و آنها را به گزینه ای عالی برای کسانی که بودجه کمی دارند تبدیل می کند.
معایب:
- دیافراگم های کویل متحرک به اندازه دیافراگم های کندانسور حساس نیستند، به این معنی که ممکن است جزئیات زیادی را در صدا دریافت نکنند.
- آنها برای کار کردن به سیگنال قوی تری نیاز دارند، که اگر چیزی را ضبط می کنید که به طور طبیعی حجم کم است، می تواند مشکل ساز شود.
- در مقایسه با دیافراگم های روبانی، ممکن است صدایی طبیعی نداشته باشند.
چگونه با سایر دیافراگم ها مقایسه می شود؟
- در مقایسه با دیافراگم های نواری، دیافراگم های سیم پیچ متحرک عموماً بادوام تر هستند و می توانند سطوح فشار صوتی بالاتر را بدون اعوجاج تحمل کنند.
- در مقایسه با دیافراگم های کندانسور، دیافراگم های سیم پیچ متحرک حساسیت کمتری دارند و برای کار کردن به سیگنال قوی تری نیاز دارند، اما همچنین کمتر مستعد دریافت نویزهای ناخواسته پس زمینه هستند.
چه مارک هایی از دیافراگم های کویل متحرک استفاده می کنند؟
- Shure SM57 و SM58 دو مورد از رایج ترین میکروفون هایی هستند که از دیافراگم های سیم پیچ متحرک استفاده می کنند.
- Electro-Voice RE20 یکی دیگر از میکروفون های پویا محبوب است که از دیافراگم سیم پیچ متحرک استفاده می کند.
به طور کلی، آیا دیافراگم کویل متحرک انتخاب خوبی است؟
اگر به میکروفونی نیاز دارید که بادوام باشد، بتواند سطوح فشار صدای بالا را بدون اعوجاج تحمل کند و کمتر مستعد دریافت نویزهای ناخواسته پس زمینه باشد، دیافراگم سیم پیچ متحرک ممکن است انتخاب خوبی باشد. با این حال، اگر به میکروفونی نیاز دارید که حساس‌تر باشد و بتواند جزئیات بیشتری را در صدا دریافت کند، دیافراگم کندانسور ممکن است گزینه بهتری باشد. همه چیز بستگی به این دارد که شما برای چه چیزی به میکروفون نیاز دارید و بودجه شما چقدر است.
دیافراگم روبان: عنصر ظریفی که صدای عالی ایجاد می کند
برخی از مزایای استفاده از میکروفون دیافراگمی نواری عبارتند از:
- کیفیت صدای عالی: توانایی دیافراگم نواری برای دریافت صدای طبیعی و بدون رنگ، آن را به گزینه ای محبوب برای ضبط سازها و آواز در استودیو تبدیل می کند.
- محدوده فرکانس وسیع: میکروفون های ریبون معمولاً دارای محدوده فرکانس وسیع تری نسبت به سایر انواع میکروفون هستند که به آنها امکان می دهد طیف وسیع تری از صداها را ضبط کنند.
- اندازه کوچکتر: میکروفون‌های ریبون معمولاً کوچکتر از میکروفون‌های کندانسوری و دینامیک سنتی هستند که آنها را به انتخابی عالی برای ضبط در فضاهای تنگ تبدیل می‌کند.
- صدای قدیمی: میکروفون های ریبون به تولید صدایی گرم و قدیمی شهرت دارند که بسیاری از مردم آن را جذاب می دانند.
- صدای ایزوله: میکروفون‌های ریبون برای دریافت صدا از طرفین طراحی شده‌اند، نه از جلو و عقب، که امکان ضبط صدای ایزوله‌تر را فراهم می‌کند.
- طراحی غیرفعال: از آنجایی که میکروفون‌های ریبون غیرفعال هستند، برای عملکرد به برق فانتوم یا دیگر منابع انرژی خارجی نیاز ندارند.
انواع اصلی میکروفون های دیافراگمی نواری چیست؟
دو نوع اصلی میکروفون دیافراگمی نواری وجود دارد:
- میکروفون‌های ریبون غیرفعال: این میکروفون‌ها برای عملکرد به هیچ نیروی خارجی نیاز ندارند و معمولا ظریف‌تر و حساس‌تر از میکروفون‌های ریبون فعال هستند.
- میکروفون‌های ریبون فعال: این میکروفون‌ها دارای مدار پیش تقویت‌کننده داخلی هستند که سیگنال‌های ریبون را تقویت می‌کنند و در نتیجه سطح خروجی قوی‌تری دارند. میکروفون‌های ریبون فعال معمولاً برای کار کردن به برق فانتوم نیاز دارند.
دیافراگم خازن (خازن) در میکروفون
دیافراگم کندانسور بسیار حساس است و می تواند حتی کوچکترین صداها را دریافت کند. این حساسیت به این دلیل است که دیافراگم معمولاً از یک ماده بسیار نازک ساخته شده است که به آن اجازه می دهد تا راحت تر ارتعاش کند. علاوه بر این، میکروفون کندانسور به یک منبع تغذیه نیاز دارد که معمولاً از طریق یک منبع برق فانتوم تامین می‌شود، که به آن اجازه می‌دهد سیگنال الکتریکی قوی‌تری ایجاد کند.
چرا به عنوان خازن در نظر گرفته می شود؟
دیافراگم کندانسور به عنوان خازن در نظر گرفته می شود زیرا از اصول خازن برای ایجاد سیگنال الکتریکی استفاده می کند. ظرفیت یک سیستم برای ذخیره بار الکتریکی است و در مورد دیافراگم کندانسور، تغییر فاصله بین دو صفحه فلزی باعث ایجاد تغییر در خازن می شود که سپس به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود.
معنی DC و AC در رابطه با دیافراگم کندانسور چیست؟
DC مخفف جریان مستقیم است که نوعی جریان الکتریکی است که در یک جهت جریان دارد. AC مخفف جریان متناوب است که نوعی جریان الکتریکی است که به صورت دوره ای جهت را تغییر می دهد. در مورد دیافراگم کندانسور، منبع تغذیه ای که ولتاژ سیستم را تامین می کند، بسته به طراحی میکروفون می تواند DC یا AC باشد.
نقش دیافراگم کندانسور در ضبط چیست؟
دیافراگم کندانسور با تبدیل امواج صوتی به سیگنال الکتریکی که می تواند ذخیره و دستکاری شود، نقش مهمی در ضبط دارد. حساسیت و توانایی آن در گرفتن طیف وسیعی از فرکانس ها، آن را به انتخابی محبوب برای ضبط آواز و آلات آکوستیک و همچنین برای ضبط صداهای محیط در اتاق یا محیط تبدیل کرده است. ویژگی صدای ثابت و طبیعی آن نیز آن را به انتخابی عالی برای به تصویر کشیدن ماهیت واقعی یک اجرا تبدیل می کند.
نتیجه
بنابراین، دیافراگم چیست و چگونه در میکروفون کار می کند. این یک قطعه ظریف از مواد است که انرژی صوتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. این مهمترین بخش میکروفون است، بنابراین اکنون که می دانید چگونه کار می کند باید بدانید که چیست. بنابراین، اگر مطمئن نیستید از پرسیدن نترسید و همیشه به یاد داشته باشید که آن را در حال حرکت نگه دارید! ممنون که خواندید و امیدوارم چیز جدیدی یاد گرفته باشید!
من Joost Nusselder، بنیانگذار Neaera و یک بازاریاب محتوا هستم، پدر، و عاشق امتحان کردن تجهیزات جدید با گیتار در قلب علاقه‌ام هستم، و همراه با تیمم، از سال 2020 در حال ایجاد مقالات عمیق در وبلاگ هستم. برای کمک به خوانندگان وفادار با نکات ضبط و گیتار.
