کپسول میکروفون چیست و از چه اجزایی تشکیل شده است؟

میکروفون ها تجهیزات سخت افزاری بسیار مهمی هستند که وجود آن ها برای تولید محتوا های صوتی و ویدیویی ضروری است؛ زیرا می توانند صدا را با کیفیت بسیار بالایی ضبط کنند. چیزی که باید درمورد میکروفون ها بدانید این است که میکروفون وسیله حساسی است و از قطعات ریز بسیار زیادی ساخته شده است. یکی از مهم ترین قطعات داخل میکروفون کپسول آن است. در این مقاله قصد داریم در مورد اینکه کپسول میکروفون چیست و چه کاری انجام می دهد، توضیح دهیم.

کپسول میکروفون چیست؟

کپسول میکروفون قسمتی از میکروفون است که وظیفه تبدیل امواج صوتی به سیگنال قابل شناسایی برای میکروفون را بر عهده دارد. خود کپسول دارای دو قسمت به نام دیافراگم و محفظه دیافراگم است. البته امکان دارد که بسته به مدل میکروفون، کپسول تجهیزات مختلفی مانند مبدل نیز داشته باشد.

کپسول میکروفون چگونه کار می کند؟

میکروفون ها مبدل هایی هستند که انرژی موج مکانیکی یا همان امواج صوتی را به انرژی الکتریکی یعنی سیگنال های میکروفون تبدیل می کنند. اما درباره اینکه چگونه این کار انجام می شود باید گفت که این فرآیند توسط کپسول میکروفون امکان پذیر می شود که شکلی از انرژی را به شکل دیگری از انرژی تغییر می دهد.

درباره اینکه کپسول خود چگونه این کار را انجام می دهد باید گفت که همه چیز با دیافراگم کپسول شروع می شود. دیافراگم یک غشای بسیار نازک است که در واکنش به امواج صوتی نزدیک خود به لرزش در می آید. هر دو نوع مدل محبوب میکروفون یعنی مدل کندانسور و دینامیک از دیافراگم برای تبدیل فرآیند انرژی استفاده می کنند. به همین دلیل خود کپسول میکروفون نیز قطعه بسیار مهمی به نام دیافراگم دارد که کار تبدیل انرژی را امکان پذیر می کند. کپسول باعث ایجاد مدل های مختلف میکروفون می شود و تاثیر بسیار زیادی روی صدایی که میکروفون تولید می کند می گذارد.

آناتومی کپسول میکروفون

آناتومی و ساختار کپسول میکروفون بسته به نوع میکروفون مورد نظر از دو حالت خارج نیست:

• میکروفون های کندانسور: در میکروفون های کندانسور کپسول به شکل خازن طراحی می شود. دیافراگمی که درون کپسول خازنی قرار می گیرد، بسته به مدل میکروفون می تواند کوچک یا بزرگ باشد.
• میکروفون های دینامیک: میکروفون های دینامیک یا میکروفون های پویا از یک سیم پیچ متحرک به شکل نوار به عنوان کپسول استفاده می کنند. کپسول میکروفون های دینامیک را با نام بافل نیز می شناسند.

کپسول میکروفون های خازنی

به طور کلی نوازندگان، مهندسان و علاقه مندان به صدا بیشتر میکروفون های خازنی با کپسول خازنی را ترجیح می دهند. به خصوص مدل هایی با دیافراگم بزرگ که عملکرد بهتری در اکثر شرایط دارند.

کپسول میکروفون های خازنی انرژی را از طریق اصول الکترواستاتیکی انتقال می دهند. طراحی کپسول این میکروفون ها به شکل یک خازن با صفحه های موازی دایره ای طراحی شده است.

دو جزء کلیدی هر کپسول میکروفون خازنی دیافرگم متحرک یا همان صفحه جلویی و صفحه پشتی ثابت است. علاوه بر این یک حلقه کششی نیز در محفظه کپسول تعبیه شده است که دیافراگم نازک را در جای خود ثابت نگه می دارد و کشش مناسب را روی دیافراگم آن ایجاد می کند. همچنین یک محفظه دیگر نیز داخل محفظه بین دو صفحه وجود دارد. به کمک این قطعات الکترود هایی که به دیافراگم و صفحه پشتی متصل می شوند، باعث تولید سیگنال میکروفون و در نهایت تولید صدا می شوند.

به طور کلی باید گفت که ساختار کپسول میکروفون خازنی به شکل زیر است:

• دیافراگم یا همان صفحه جلویی
• صفحه پشتی ثابت
• حلقه کشش
• محفظه
• الکترود ها

اگر شارژ بین صفحات وجود داشته باشد، با وجود صدای دیافراگم میکروفون به اندازه شدت فشار صوتی اطراف خود به لرزش در می آید و ظرفیت خازنی بین صفحات تغییر می کند. با شارژ ثابت، ظرفیت خازنی متغیر نیز طی فرآیند به ولتار AC و بعد از آن درنهایت به سیگنال قابل خوانش برای میکروفون تبدیل می شود.

اگر می خواهید بدانید که سیگنال میکروفون های کندانسور را چگونه می توان به دست آورد، باید از طریق دو فرمول زیر اقدام کنید:

V = Q / C

جایی که V ولتاژ است (سیگنال میکروفون).

Q شارژ است (عملاً ثابت).

C ظرفیت است.

C = ε · A/d

جایی که C ظرفیت است.

ε گذردهی ماده دی الکتریک (ثابت) است.

A مساحت دیافراگم دایره ای و صفحه پشتی (ثابت) است.

d فاصله بین صفحات موازی

دیافراگم های کوچک در مقابل دیافراگم های بزرگ. کدام یک بهتر است؟

تمایز ساده بین کپسول میکروفون های با دیافراگم بزرگ و کوچک بسیار ساده است. دیافراگم های بزرگ یا همان LDC دارای قطر 25 میلی متری یا بیشتر هستند. اما این در حالی است که میکروفون های با دیافراگم کوچک یا همان SDC دیافراگمی نهایتا با قطر 12.7 میلی متر یا حتی کمتر دارند.

ویژگی های مهم میکروفون های خازنی با دیافراگم بزرگ

• تولید نویز کمتر
• ضبط صدا با جزئیات بیشتر در سراسر طیف فرکانسی
• الگوی قطبی کمتر سازگار
• پاسخ گذرای کند تر

ویژگی های مهم میکروفون های خازنی با دیافراگم کوچک

• تولید نویز بیشتر
• توانایی ضبط صدا با جزئیات بیشتر تنها در فرکانس های بالا
• الگوی قطبی سازگار تر نسبت به مدل های با دیافراگم بزرگ
• پاسخ گذرای سریع تر

سوالات رایج

میکروفون های خازنی برای چه کاری مناسب تر هستند؟

میکروفون های خازنی بیشتر برای ضبط وکال و صداگذاری در استودیو به خصوص استودیو های تولید فیلم مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین از آن ها به عنوان میکروفون اتاق در استودیو برای ضبط صدا های طبیعی استفاده می شود. کپسول میکروفون خازنی برای تکنین های میکینگ اسریو و مونو در اکثر ساز ها عملکرد عالی دارد.

تفاوت بین دیافراگم بزرگ و کوچک در میکروفون های خازنی چیست؟

دیافراگم های بزرگ نویز کمتری و صدایی با جزئیات بیشتر ضبط می کنند. اما مدل های با دیافراگم کوچک پاسخ گذرا بهتر و الگوی قطبی سازگار تری دارند.

نتیجه گیری

میکروفون را می توان یکی از مهم ترین تجهیزات استودیو دانست. میکروفون قطعه حساسی است که برای ضبط صدا های مختلف از قطعات بسیار زیادی در درون خود استفاده می کند. یکی از این قطعات مهم، کپسول میکروفون است. کپسول میکروفون از مهم ترین قسمت های میکروفون است که خود از قسمت های مختلفی مانند دیافراگم، حلقه کشش، محفظه و الکترود ساخته شده است. از آن جایی که کپسول یک میکروفون تاثیر زیادی در کیفیت ضبط صدای یک میکروفون دارد، سعی کردیم در این مقاله درمورد این قطعه مهم و نکات مرتبط با آن توضیح دهیم.