کپسول میکروفون چیست؟

از بین تمام قطعات و طرح هایی که برای ایجاد یک میکروفون انجام می شود، کپسول مهم ترین عنصر است.

کپسول میکروفون چیست؟ کپسول میکروفون قسمتی است که وظیفه تبدیل امواج صوتی به سیگنال میکروفون را بر عهده دارد. کپسول ها (یا هنگام اشاره به میکروفون های نواری، بافل ها) همیشه دارای

دیافراگم(ها) و محفظه آن دیافراگم ها هستند. انواع مختلف مبدل دارای قطعات اضافی متفاوتی هستند که طراحی کپسول آنها را کامل می کند.

در این مقاله، ما عمیق‌تر به عملکرد درونی کپسول‌ها از انواع مختلف میکروفون می‌پردازیم و نگاهی به ۳ کپسول محبوب (و انواع آنها) خواهیم انداخت.

کپسول میکروفون چه نقشی در میکروفون دارد ؟

میکروفون ها مبدل هایی هستند که انرژی موج مکانیکی (امواج صوتی) را به انرژی الکتریکی (سیگنال های میکروفون) تبدیل می کنند. به عبارت ساده، این کپسول میکروفون است که در واقع یک شکل از انرژی

را به دیگری تغییر می دهد. چگونه یک کپسول این کار را انجام می دهد؟ همه چیز با دیافراگم شروع می شود.
دیافراگم میکروفون یک غشای نازک است که در واکنش به امواج صوتی اطراف خود می لرزد. هر دو نوع میکروفون کندانسور و دینامیک (کویل متحرک و روبان) از دیافراگم برای شروع فرآیند تبدیل انرژی استفاده می کنند.
بنابراین دیافراگم نقش مهمی در اجازه دادن به کپسول به عنوان مبدل دارد. با این حال، روش تبدیل انرژی توسط یک کپسول (نوع مبدل) بسته به نوع میکروفون متفاوت است.

آناتومی کپسول میکروفون :

بنابراین آناتومی کپسول میکروفون به نوع میکروفون مورد نظر بستگی دارد. به طور کلی، 2 نوع مبدل اولیه وجود دارد:
میکروفن های خازنی: میکروفون های خازنی دارای کپسول های خازن مانند هستند و به طور کلی با دیافراگم کوچک یا دیافراگم بزرگ مشخص می شوند.

میکروفون‌های دینامیک: میکروفون‌های دینامیک شامل میکروفون‌های دینامیک با سیم پیچ متحرک (با کپسول‌های کویل متحرک قوی) و میکروفون‌های دینامیک نواری (با «کپسول» نواری هستند که بیشتر به عنوان بافل شناخته می‌شوند.

کپسول میکروفون خازنی :

وقتی نوازندگان، مهندسان و علاقه مندان به صدا درباره کپسول ها صحبت می کنند، معمولاً در مورد کپسول های میکروفون خازنی صحبت می کنند. به طور خاص، آنها معمولاً در مورد کپسول های میکروفون خازنی با دیافراگم بزرگ صحبت می کنند.

کپسول های میکروفون کندانسور انرژی را از طریق اصول الکترواستاتیکی انتقال می دهند. کپسول میکروفون خازنی پایه به عنوان یک خازن صفحه موازی دایره ای طراحی شده است.
دو جزء کلیدی هر کپسول کندانسور دیافراگم متحرک (صفحه جلویی) و صفحه پشتی ثابت است. یک حلقه کششی در محفظه کپسول تعبیه شده است و دیافراگم نازک را در جای خود نگه می دارد و در عین حال کشش مناسب را روی دیافراگم ایجاد می کند. یک محفظه در داخل محفظه با فضای مناسب بین صفحات موازی وجود دارد. در نهایت، الکترودهایی به دیافراگم و صفحه پشتی متصل می‌شوند تا سیگنال میکروفون را استخراج کنند.
با فرض وجود شارژ بین صفحات، با حرکت دیافراگم مطابق با فشار صوتی اطراف آن، ظرفیت خازنی بین صفحات تغییر می کند. با شارژ ثابت، ظرفیت خازنی متغیر با تسلیم و واریانس معکوس نسبت ولتاژ. این ولتاژ ACدر نهایت سیگنال میکروفون است. تمایز ساده بین کندانسورهای دیافراگمی بزرگ (LDC) و کندانسورهای دیافراگمی کوچک (SDCs) این است: LDCها معمولاً دارای قطر دیافراگم 1 اینچ (25.4 میلی متر) یا بیشتر هستند. در مقابل، SDCها معمولاً دارای قطر دیافراگم 1/2 اینچ (12.7 میلی متر) یا کمتر هستند.
در مورد میکروفون هایی با قطر دیافراگم بین 1/2 اینچ و 1 اینچ چطور؟ در طول تاریخ میکروفون‌ها، پروتکل‌های طراحی جا افتاده آن را به گونه‌ای ساخته‌اند که در این محدوده موارد دور از دسترس زیادی وجود ندارد.برای میکروفون هایی که خود را در سرزمین هیچ کس نمی یابند، معمولاً اگر به 1 اینچ نزدیکتر باشند مانند LDC یا اگر به 1/2 اینچ نزدیکتر باشند مانند SDC عمل می کنند.فشار در مقابل کپسول میکروفون کندانسور گرادیان فشار : فشار و گرادیان فشار دو اصل آکوستیک هستند که بر کپسول های میکروفون حاکم هستند.
میکروفون های فشاری دارای دیافراگم هایی هستند که فقط در یک طرف در برابر فشار صوتی خارجی (امواج صوتی) باز هستند. قسمت پشتی دیافراگم میکروفون فشاری در داخل یک محفظه فشار ثابت درداخل کپسول میکروفون تحت فشار ثابتی قرار می گیرد.
میکروفون های گرادیان فشار دارای دیافراگم هایی هستند که از هر دو طرف در برابر فشار صدای خارجی باز هستند. دیافراگم ها نه تنها در واکنش به تغییرات فشار صدا در طرف جلویی خود حرکت می کنند، بلکه تغییر فشار در سمت عقب آنها نیز تغییر می کند.
کپسول‌های گرادیان فشار دارای صفحه‌های پشتی سوراخ‌دار و مسیرهای صوتی هستند که در محفظه‌شان تعبیه شده‌اند تا فشار صوت روی پشت دیافراگم‌هایشان اعمال شود. الکترت در مقابل کپسول میکروفون خازنی غیر الکترت  میکروفون های غیر الکتریک برای کار با مبدل های آمپر/امپدانس داخلی و قطبی کردن کپسول های خود به برق خارجی نیاز دارند. از سوی دیگر، میکروفون های الکترت برای قطبی کردن کپسول های خود نیازی به برق خارجی ندارند.
کپسول‌های میکروفن Electret همانطور که از نامش پیداست با مواد الکترت به این مهم دست می‌یابند. سه نوع اصلی کپسول میکروفون الکترت وجود دارد:
فویل/الکترت دیافراگم:

دیافراگم از فیلم الکترت ساخته شده است. این ارزان ترین، رایج ترین، اما کم کیفیت ترین نوع الکترت است. فیلم الکترت دیافراگم میکروفون خوبی نمی سازد.

برق پشتی:

فیلم الکتروت روی صفحه پشتی ثابت کپسول میکروفون اعمال می شود. دیافراگم پس از آن عاری از هر گونه مواد الکتریکی است.

الکترت جلو:

صفحه پشتی سنتی از طرح کپسول حذف شده و به سادگی با سطح داخلی کپسول جایگزین می شود. یک فیلم الکتریکی در قسمت عقب دیافراگم اعمال می شود.
فناوری میکروفون الکترت به جایی رسیده است که واقعاً تفاوت زیادی بین صدای یک میکروفون خازنی الکترت و یک میکروفون خازنی غیرالکتریک وجود ندارد. تفاوت اصلی، البته، وجود مواد الکترت در کپسول در مقابل عدم وجود مواد الکترت در کپسول است.
همانطور که گفته شد، بسیاری از تولیدکنندگان برتر (من به شما نگاه می‌کنم، نیومن) همچنان به کپسول‌های کندانسور قطبی شده خارجی (غیر الکتریک) وفادار می‌مانند.
تک دیافراگم در مقابل کپسول میکروفون خازنی دو دیافراگمی
کپسول های میکروفون خازنی تک دیافراگمی ساده هستند. آنها یک دیافراگم، یک صفحه پشتی، محفظه و پایانه دارند. تفاوت آنها در تمایزات ذکر شده در بالا است.
کپسول های کندانسور تک دیافراگمی به الگوهای قطبی همه جهته و یک طرفه محدود می شوند. الگوهای دوسویه واقعی به دلیل ماهیت صفحات پشتی کپسول قابل دستیابی نیستند.
کپسول های میکروفون خازنی دو دیافراگمی را می توان با صفحات پشتی مشترک یا جداگانه ساخت. صفحات پشتی مشترک به تنظیم مساوی هر دیافراگم نیاز دارند.
توجه به این نکته ضروری است که کپسول های دو دیافراگمی فقط در میکروفون های آدرس جانبی کار می کنند.
کپسول های خازنی دو دیافراگمی امکان میکروفون های چند الگو را فراهم می کنند که تعداد زیادی از میکروفون های خازنی پیشرفته و محبوب را تشکیل می دهند.