میکروفون ها دستگاه های همه جا حاضری هستند که در بسیاری از جنبه های زندگی مدرن یکپارچه هستند. از ضبط صدا و پخش حرفه ای گرفته تا ارتباطات روزمره، میکروفون ها عملکردهای ضروری مختلفی را انجام می دهند. این مقاله کاربردهای متنوع میکروفون ها را بررسی می کند و به فناوری هایی می پردازد که عملکرد آنها را فعال می کند.
استفاده از میکروفون: کاربردهای متعدد
میکروفن ها امواج صوتی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند و آنها را در بسیاری از زمینه ها ارزشمند می کند. در اینجا برخی از کاربردهای اصلی این کالای دیجیتال آورده شده است:
ضبط صدا
میکروفون در صنعت موسیقی و سرگرمی برای ضبط آواز و ساز ضروری است. میکروفن‌های استودیویی با کیفیت بالا برای بازتولید دقیق صدا طراحی شده‌اند و تمام تفاوت‌های ظریف یک اجرا را به تصویر می‌کشند.
صدا و سیما
پخش کنندگان رادیو و تلویزیون برای ارائه صدای واضح و قابل فهم به مخاطبان خود به میکروفون ها متکی هستند. میکروفون های پخش برای به حداقل رساندن نویز و مدیریت طیف گسترده ای از فشارهای صوتی طراحی شده اند.
مخابرات
میکروفن‌های موجود در تلفن‌ها، تلفن‌های هوشمند و دستگاه‌های VoIP امکان ارتباط صوتی واضح را فراهم می‌کنند. این میکروفون‌ها برای شنیدن گفتار و در عین حال به حداقل رساندن نویز پس‌زمینه بهینه‌سازی شده‌اند.
سیستم های آدرس عمومی
میکروفن ها در سیستم های آدرس عمومی برای رویدادهای زنده، ارائه ها و سخنرانی های عمومی استفاده می شوند. آنها اطمینان می دهند که صدای گوینده به وضوح برای مخاطبان زیادی پخش می شود.
سمعک
میکروفن‌های موجود در سمعک‌ها با تقویت صدا و فیلتر کردن نویز پس‌زمینه به افراد مبتلا به اختلالات شنوایی کمک می‌کنند و در نتیجه درک گفتار را بهبود می‌بخشند.
تشخیص و کنترل صدا
میکروفون ها نقش مهمی در دستیارهای صوتی فعال مانند سیری، الکسا و دستیار گوگل دارند. آنها دستورات صوتی را می گیرند و آنها را برای پردازش به سیگنال های دیجیتال تبدیل می کنند.
امنیت و نظارت
میکروفون در سیستم های امنیتی برای تشخیص و ضبط صدا استفاده می شود. آنها به نظارت بر محیط برای صداهای غیرمعمول کمک می کنند و به تحقیقات کمک می کنند.
تحقیق و توسعه
در تحقیقات علمی، از میکروفون برای مطالعه آکوستیک، نظارت بر حیات وحش و انجام آزمایش‌ها در زمینه‌های مختلف استفاده می‌شود.
فناوری پشت میکروفون ها
میکروفون ها انواع مختلفی دارند که هر کدام بر اساس فناوری ها و اصول متفاوتی هستند. در اینجا نگاهی به رایج‌ترین انواع و فناوری‌هایی که به آنها قدرت می‌دهند می‌پردازیم:
میکروفون های دینامیک
میکروفون‌های پویا قوی و همه‌کاره هستند و برای برنامه‌های صوتی زنده محبوب هستند. آنها بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می کنند.
ساختار: یک دیافراگم متصل به یک سیم پیچ در میدان مغناطیسی آهنربا قرار می گیرد.
عملکرد: امواج صوتی باعث حرکت دیافراگم می شود که به نوبه خود سیم پیچ را در میدان مغناطیسی حرکت می دهد و سیگنال الکتریکی تولید می کند.
مزایا: بادوام، سطوح فشار صدای بالا را کنترل می کند، نیازی به برق خارجی ندارد.
موارد استفاده: تقویت صدای زنده، ضبط سازهای بلند مانند درام و آمپلی فایرهای گیتار.
میکروفون های خازنی
میکروفون های خازنی به دلیل حساسیت و دقت خود شناخته شده اند و برای ضبط استودیویی ایده آل هستند.
ساختار: متشکل از یک دیافراگم است که در نزدیکی یک صفحه پشتی قرار گرفته و یک خازن را تشکیل می دهد.
عملکرد: امواج صوتی باعث حرکت دیافراگم، تغییر ظرفیت خازنی و ایجاد سیگنال الکتریکی می شود. برای کار کردن به برق خارجی (فانتوم پاور) نیاز دارد.
مزایا: حساسیت بالا، پاسخ فرکانس وسیع، پاسخ گذرا عالی.
موارد استفاده: ضبط استودیویی، ضبط آواز و سازهای آکوستیک، پخش.
میکروفون های روبانی
میکروفن‌های نواری کاراکتر صدای منحصربه‌فردی را ارائه می‌دهند و در برنامه‌های ضبط خاص مورد علاقه هستند.
ساختار: یک نوار نازک فلزی بین قطب های آهنربا معلق است.
عملیات: امواج صوتی نوار را در میدان مغناطیسی حرکت می دهند و سیگنال الکتریکی تولید می کنند.
مزایا: پاسخ فرکانسی صاف، تولید مثل صدای طبیعی.
موارد استفاده: ضبط استودیویی، به ویژه برای آواز و سازهای زهی.
میکروفون های الکترت
میکروفن های الکترت نوعی میکروفن خازنی هستند که به دلیل اندازه کوچک و هزینه کم معمولاً در لوازم الکترونیکی مصرفی مورد استفاده قرار می گیرند.
ساختار: مشابه میکروفون های خازنی اما با مواد شارژ دائمی.
عملکرد: امواج صوتی دیافراگم را حرکت می دهند و بر ظرفیت خازن تأثیر می گذارند و سیگنال الکتریکی ایجاد می کنند.
مزایا: جمع و جور، ارزان، نیازی به برق خارجی برای خازن ندارد.
موارد استفاده: تلفن همراه، لپ تاپ، سمعک، دستگاه های ضبط قابل حمل.
میکروفون های MEMS
میکروفون‌های سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS) بسیار کوچک هستند و به‌طور گسترده در دستگاه‌های دیجیتال مدرن استفاده می‌شوند.
ساخت و ساز: با استفاده از تکنیک های ساخت نیمه هادی، ادغام دیافراگم و مدارهای الکترونیکی روی یک تراشه ساخته شده است.
عملیات: امواج صوتی دیافراگم را حرکت می دهند که توسط مدار روی تراشه شناسایی و به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود.
مزایا: اندازه کوچک، مصرف برق کم، قابلیت اطمینان بالا.
موارد استفاده: گوشی های هوشمند، پوشیدنی ها، توسعه دهنده اینترنت اشیا
