ساختار جدیدترین میکروفون ها

ساختار جدیدترین میکروفون ها

اسلاید 1: بسم الله الرحمن الرحیم

اسلاید 2: پروژه : ساختار جدیدترین میکرفن هااستاد راهنما : جناب آقای مهندس سروریمحقق : محمد اسماعیل پوردانشگاه بیرجند واحد فنی ومهندسی فردوسسال تحصیلی 92-91

اسلاید 3: مقدمهمیکروفون وسیله ای است که صوت را به الکتریسیته و نیز حسگری است که صوت را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کندویا به عبارتی دیگر ميكروفون ها يا مبدلهاي الكتروآكوستيكي، دستگاههايي هستند كه تغييرات انرژي آكوستيكي را به انرژي الكتريكي تبديل مي كنند. در سال ۱۸۷۶، امیل برلاینر نخستین میکروفون را اختراع کرد که به عنوان فرستنده‌ی صدا در تلفن‌ها به کار برده شد . میکروفون‌ها کاربردهای زیادی در تلفن،ضبط صوت، سمعک، ساخت فیلم و انیمیشن و....دارند.

اسلاید 4: ميكروفون ها از نظر ساختمان به چند دسته تقسيم مي شوند:1. ميكروفون هاي ذغالي2. ميكروفون هاي ديناميكي3. ميكروفون هاي الكترومغناطيسي4. ميكروفونهاي الكترواستاتيك 5. ميكروفون هاي نواري6. ميكروفون هاي پيزوالكتريكي (كريستالي).

اسلاید 5: ميكروفونهاي ذغالي (كربن دار)ميكروفون هاي ذغالي از يك مخزن ذرات ذغال، که ممكن است به اشكال مختلف هندسي تهيه شود تشكيل شده . روي ذرات ذغال شاخكي كه به ممبران متصل است قرار دارد كه اگر در مقابل اين ممبران صوت ايجاد كنيم مرتعش مي گردد. ارتعاشات حاصل در ممبران، همان ارتعاشات منبع صوت می باشد. و اين تغييرات فشار عيناً به شاخك انتقال مي يابد وباعث تغییر مقدار فشردگي ذرات ذغال به يكديگر شده ، در نتيجه مقاومت الكتريكي مجموعه مخزن تغيير مي يابد. كه متناسب با همان تغييرات فشار وارده روي ممبران جريان I كه از مدار عبور مي كند تغيير مي يابد. يعني توانسته ايم تغييرات فشار صوت را تبديل به جريان الكتريسيته نمائيم.كه اين جريان متغيير را مي توان بصورت فشار الكتريكي از دو سر مقاومت باز دريافت كرد.

اسلاید 6:

اسلاید 7: ميكروفون ذغالي از لحاظ پاسخي فركانسي داراي اشكال اساسي مي باشد. عرض باند آن محدود است همين عرض باند نيز خطي نيست پهناي باند فركانسي اين ميكروفون بين300 تا3500 هرتز مي باشد. منظور از خطي نبودن همان تغييرات سطح دامنه باند فركانسي مي باشد.

اسلاید 8: )Moving Coil N ieمیکروفن های دینامیکی( ميكروفونهاي ديناميكي تشكيل شده از يك ممبران از جنس سبك نظير كاغذ، پلاستيك و یا آلومينيوم كه يك سيم پيچ به ممبران متصل است و اين سيم پيچ مي تواند در داخل شكاف قطبين يك آهن ربا حركت نمايد. بنابراين وقتي كه فشار صوتي روي اين ممبران وارد مي آيد ممبران و در نتيجه سيم پيچ متصل به آن با همان ريتم تغييرات صوتي نوسان مي نمايند ، از حركت سيم پيچ در داخل ميدان مغناطيسي يك جريان الكتريكي روي سيم پيچ القا مي گردد كه ريتم تغييرات اين جريان درست با ريتم تغييرات فشار وارده روي ممبران است.

اسلاید 9:

اسلاید 10: )Moving Magnet Micميكروفونهاي الكترومغناطيسي (اين ميكروفونها از يك آهن رباي نعلي تشكيل يافته كه دور قطبين آن سيم پيچ قرار دارد و ممبران آن از جنس فولاد است و وقتي كه بر اثر ارتعاشات صوتي ممبران مرتعش مي گردد صفحه فولاد به دو قطب آهن ربا دور و نزديك مي شود، بنابراين ميدان مغناطيسي در دو قطب تغيير مي يابد و اين ميدان در داخل آهن ربا تغيير مي كند و روي سيم پيچها يك جريان الكتريكي القا مي گردد كه ريتم تغييرات ارتعاشات صوتي است كه روي ممبران وارد گرديده است.راندمان اين ميكروفون مانند ميكروفونهاي ذغالي است ولي باند فركانسي وسيع تري دارد. و همچنين وزن زياد ممبران بازدهي ميكروفون را در فركانسهاي بالا كاهش مي دهد.

اسلاید 11:

اسلاید 12: )(کریستالی)Pizoelectric Micميكروفونهاي پيزوالكتريك( میکروفن کریستالی، ميكروفوني مي باشد كه در آن از خاصيت پيزوالكتريك بعضي از كريستالها مانند نمک راشل ودی هیدرو فسفات امونیوم و... استفاده مي شود بدين معني كه تغييرات فشار وارد بر روي اين نوع كريستال جريان متناوبي متناسب با فشار وارده در دو سر كريستال ايجاد مي كند.دو نوع ميكروفون كريستالي وجود دارد، يكنوع از آن فشار صوت مستقيماً بر صفحه كريستال تأثير مي نمايد كه داراي بازده بسيار كم و نوع دوم، فشار صوت به يك ممبران فلزي وارد مي شود و حركات ممبران بوسيله ميله اي كه در پشت آن قرار دارد به كريستال منتقل مي شود كه البته اين نوع داراي بازده بيشتري در مي باشد.

اسلاید 13:

اسلاید 14:

اسلاید 15: ميكروفونهاي نوارياين ميكروفون از يك نوار كه در داخل يك ميدان مغناطيسي دائم، بطور آزاد مي تواند حركت كند تشكيل شده است. طرز كار آن مثل ميكروفون الكتروديناميكي است فقط بجاي سيم پيچ از يك نوار استفاده شده است. اين ميكروفون بعلت سبكي ممبران ،باند فركانس خوب و حساسيت زياد دارد و در موسيقي ميتوان از آن استفاده نمود ولي راندمان آن كم است.

اسلاید 16:

اسلاید 17: ميكروفونهاي خازني (الكترواستاتيك) و يا (الكتروكاندستور)این ميكروفون از يك صفحه ثابت و يك صفحه متحرك كه بعنوان دو جوشن يك خازن عمل مي كند تشكيل شده است. اگر در مدار خازن يك ولتاژ و يك مقاومت قرار دهيم خازن شارژ مي شود حال اگر ارتعاشات صوتي به ممبران وارد آيد فاصله دو جوشن تغيير مي نمايد، بنابراين ظرفيت خازن متغير مي شود،که با تغييرات ظرفيت خازن جريان در مدار تغيير مي کند. با عبور جريان از مقاومت در دو سر اين مقاومت يك ولتاژ الكتريكي ظاهر مي شود باين وسيله توانسته ايم تغييرات فشار صوتي را به تغييرات فشار الكتريكي تبديل نمائيم.توصيه خيلي مهم در باره اين ميكروفونها آن است كه به دليل نازك بودن ممبران آن، نبايد در ضبط انفجارات و صداهاي شديد از ان استفاده نمود. چون اين عمل باعث كاهش حساسيت آن و يا پاره شدن ممبران آن مي شود.

اسلاید 18:

اسلاید 19: برتري هاي ميكروفون الكترواستاتيك1. وسیع بودن پهنای باند2. خطي بودن پهناي باند3. پاسخ سريع در برابر ارتعاشات ضربه اي4. سطح نويز آنها خيلي پايين است. 5. محكم بودن ديستورشن:هرگونه تغيير ناگهاني و ناخواسته در خروجي يك دستگاه نسبت به ورودي

اسلاید 20: معايب ميكروفونهاي خازني1. در برابر حرارت، دود سيگار، گرد و غبار و دخانيات، رطوبت و ... خراب مي شود.2. در مقابل ضربه بسيار آسيب پذير هستند و حتماً بايد در جعبه آن را حمل كرد و درست در موقع استفاده بايد آنرا باز كرد.3. احتياج به منبع تغذيه دارند. جهت شارژ كردن خازن و انتقال سيگنال به اولين طبقه

اسلاید 21: دلايل احتياج منبع تغذيه در ميكروفونهاي خازنيميكروفونهاي خازني به دو دليل احتياج به منبع تغذيه دارند:1. خازن براي عملكرد احتياج به شارژ دارد تا تغيير فاصله بين جوشنها باعث ايجاد يك جريان متغيير و اين جريان متغير در دو سر يك مقاومت تشكيل يك ولتاژ متغيير مي دهد.2. از آنجا كه امپدانس خروجي اين ميكروفون زياد است ولتاژ بسيار ناچيزي در خروجي منتقل می گردد. پس احتياج به يك پيش تقويت كننده داريم. كه با بهترين طراحي بعد از كپسول قرار مي گيرد.حساسيت ميكروفونهاي خازني نسبت به وزش باد خيلي بيشتر از ميكروفونهاي الكترودايناميك است.

اسلاید 22: ) MF يا Wireless Micميكروفون بي سيم ( در استفاده از اين نوع ميكروفونها با سه بخش روبرو هستيم:1. نوع ميكروفون كه اصلاً محدوديتي در آن وجود ندارد.2. بخش فرستنده.3. بخش گيرنده.

اسلاید 23: ) Program channal ) پروانه كانال فرستنده عرض باند كانال اين فرستنده در حدود 15 كيلوهرتز مي باشد و نوع مدولاسيون در آن از نوع اف ام مدولاسيون فركانس با سيگنال به نويز زياد و درصد دستورشن كم كه در باند یو اچ اف، اف ام كار مي كنند.

اسلاید 24: ) Riciver ) گيرندهگيرنده اين نوع ميكروفون ها دونوع است ،ثابت كه در استوديو و درون اتاق كنترل مي باشد و شكل ديگر آن پرتابل كه به دليل داشتن ابعاد كوچك مي توان آنرا حمل نمود و يا جايي آويزان كرد و وزن ان 300 گرم مي باشد.

اسلاید 25: (Electret Cendenser Mc ) ميكروفونهاي الكتروداولين دسته خانواده فرعي و جوان از ميكروفون هاي الكترواستاتيك، ميكروفون هاي الكترود هستند. ميكروفونهاي الكترود مزيتي كه بر ميكروفونهاي الكترواستاتيك دارند اين است كه خازن آنها هميشه شارژ مي باشد و احتياجي به منبع تغذيه جهت شارژ خازن ندارند .به دليل كوچك بودن و ارزان بودن اين ميكروفونها امروزه تقريباً روي اكثر دستگاههاي آماتوري نصب مي شود و در كارهاي تصويري هنگام پنهان سازي مي توان از اين ميكروفون استفاده نمود. میکروفن های گان ومینی گان از انواع دیگر این نوع میکروفن هستند.

اسلاید 26: منابع تغذيه ميكروفونهادو استاندارد براي منابع تغذيه ميكروفونهاي استاتيك حرفه اي بكار مي رود:1. استاندارد بنام فانتوم که اين اسم شكل مدار تغذيه مي باشد. در اين استاندارد ولتاژ مورد استفاده 48 ولت دی سی است که12ولت نيز ساخته شده است. اين سيستم، جرياني حدود چندصد ميلي آمپر به بوجود مي آورد.2. استاندارددوم،استاندارد(تی) يا پارالل يا (آ.ب)است.ولتاژ معمول این استاندارد 10 ولت دی سی است.

اسلاید 27: بادگيرها ( جنس و ساخت بادگيرها )بادگيرها از اجناس متخلخل هستند و در ساخت بادگيرها شكل آيروديناميكي حفظ مي شود و ملكول های هوا از آنجا كه بايد از حفره هاي زيادي عبور كنند سرعت آنها كم شده و در نتيجه به ميكروفون آسيبي نمي رسد. در مواردي كه باد شديد است مي توان از آن استفاده كرد.موارد استفاده از آن:از بادگير جهت كاهش سرعت باد در مكانهاي مختلف استفاده مي كنند ولي گاهي اوقات كه نه باد و نه تحركي هست باز هم از بادگير استفاده مي كنند كه اين عمل به دو دليل مورد استفاده قرار مي گيرد:الف-براي جلوگيري از رسيدن رطوبت دهان و يا بزاق دهان، هنگامي كه در نزديكي سخنگو قرار دارد از بادگير استفاده مي شود.ب-بسياري از حورف كه توسط لبها ادا مي گردد خود حركتي در ملكول ها ايجاد مي كنند كه مانند حركت هوا است مثل «پ» كه اثري در فواصل نزديك ايجاد مي كند و به آن پاپ افكت مي گويند. بادگير يكي از راههاي جلوگيري از آسيب رساندن اين حركت به ميكروفون است.

اسلاید 28: مشخصات راستايي ميكروفونها (پولارپترن )كليه ميكروفونها بر اساس نوع ساختمان، فشار صوت محيط اطراف را بطرق مختلف دريافت مي كنند. براي مثال در ميكروفون نواري، ممبران اين ميكروفون در فضا ممكن است به نحوي واقع شود كه از يك يا دو راستا صدا دريافت كند و يا ميكروفوني طرح شود كه در تمام راستاها صدا را دريافت نمايد.چگونگي دريافت صدا از جهات مختلف يا بررسي چگونگي حساسيت ميكروفون از زواياي مختلف نسبت به منبع يا منابع صوتي را پولارپترن گويند. در ميكروفون جهت دار همه جهته، تفاوتي در شكل ديافراگم نيست و همه آنها داراي ديافراگم دايره اي به اندازه يك سكه هستند.پولارپترن ميكروفونها به چهار گروه يك راستايي (دلوار يا كارديوئيد) و دو راستايي يا به صورت هشت لاتين و يا نارسائي يا تمام جهته و يا فوق العاده كارديوئيدتقسیم میشوند

اسلاید 29:

اسلاید 30: شرح تصویر: 1) دریافت میکروفنهای تمام جهت حساس در تمام جهات به طور مساوی2) پاسخ میکروفن کاردیویید یک حوزه وسیع دریافت صدا به شکل قلب .3) دریافت با میکروفنهای بسیار حساس یکسویه میکروفنهای دریافت صدا از راه دور ( میکروفنهای مشهور به تفنگی ).4) میکروفنهای دوسویه مناسب برای دریافت صدا از دوسوی میکروفن .