الميكروفونات الكهربائية: ما هي؟ مخطط الاتصال. كيف يمكنني التحقق منها؟ مبدأ التشغيل. صفات

2024 مؤلف: Beatrice Philips | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-09 13:03

كانت الميكروفونات الكهربائية من بين أولى الميكروفونات - تم إنشاؤها في عام 1928 وما زالت حتى يومنا هذا أهم الآلات الكهربائية. ومع ذلك ، إذا تم استخدام الكهربية الحرارية للشمع في الماضي ، فقد تطورت تقنيات اليوم بشكل كبير.

دعنا نتحدث عن ميزات هذه الميكروفونات وخصائصها المميزة.

ما هذا؟

تعتبر الميكروفونات الكهربائية نوعًا فرعيًا من أجهزة المكثف. بصريا ، تشبه المكثف الصغير وتفي بجميع المتطلبات الحديثة لأجهزة الأغشية . عادة ما تكون مصنوعة من فيلم مستقطب مطلي بطبقة رقيقة من المعدن. مثل هذا الطلاء هو أحد وجوه المكثف ، في حين أن الثاني يشبه لوحة صلبة كثيفة: يعمل ضغط الصوت على الحجاب الحاجز الملوح ، وبالتالي يتسبب في حدوث تغيير في خصائص المكثف نفسه.

يوفر جهاز الطبقة الإلكترونية طلاءًا ثابتًا ، وهو مصنوع من مواد عالية الجودة ذات خصائص صوتية وميكانيكية عالية.

مثل أي جهاز آخر ، فإن ميكروفون Electret له مزايا وعيوب.

تشمل مزايا هذه التقنية عددًا من العوامل:

• ذات تكلفة منخفضة ، نظرًا لأن هذه الميكروفونات تعتبر واحدة من أكثر الميزانيات في السوق الحديثة ؛
• يمكن استخدامها كأجهزة مؤتمرات ، فضلاً عن تثبيتها في الميكروفونات المنزلية وأجهزة الكمبيوتر الشخصية وكاميرات الفيديو ، وكذلك في أجهزة الاتصال الداخلي وأجهزة الاستماع والهواتف المحمولة ؛
• وجدت نماذج أكثر حداثة تطبيقها في إنتاج عدادات جودة الصوت ، وكذلك في معدات الغناء ؛
• كلا المنتجين مع موصلات XLR والأجهزة المزودة بموصل 3.5 مم ومحطات سلكية متاحة للمستهلكين.

مثل العديد من التركيبات الأخرى من نوع المكثف ، تتميز تقنية الإلكتريت بحساسية متزايدة واستقرار طويل الأمد. هذه المنتجات شديدة المقاومة للتلف والصدمات والمياه.

ومع ذلك ، لم يكن خالي من عيوبه. عيوب النماذج هي بعض ميزاتها:

• لا يمكن استخدامها في أي مشاريع جادة كبيرة ، حيث أن الغالبية العظمى من مهندسي الصوت يعتبرون مثل هذه الميكروفونات أسوأ الخيارات المقترحة ؛
• تمامًا مثل ميكروفونات المكثف النموذجية ، تحتاج التركيبات الكهربية إلى مصدر طاقة إضافي - على الرغم من أن 1 فولت فقط سيكون كافياً في هذه الحالة.

غالبًا ما يصبح الميكروفون الكهربائي عنصرًا من عناصر نظام المراقبة المرئية والصوتية الشاملة.

نظرًا لحجمها الصغير ومقاومتها الهيدروليكية العالية ، يمكن تثبيتها في أي مكان تقريبًا .بالاقتران مع الكاميرات المصغرة ، فهي مثالية لمراقبة المناطق التي يصعب الوصول إليها والمشاكل.

الجهاز والخصائص

تم تثبيت أجهزة مكثف Electret بشكل متزايد في الميكروفونات الاستهلاكية في السنوات الأخيرة. لديهم نطاق واسع إلى حد ما من الترددات القابلة للتكرار - من 3 إلى 20000 هرتز .تعطي الميكروفونات من هذا النوع إشارة كهربائية واضحة ، تكون معلماتها أعلى بمرتين من تلك الخاصة بجهاز الكربون التقليدي.

تقدم صناعة الراديو الحديثة للمستخدمين عدة أنواع من الميكروفونات الكهربائية.

MKE-82 و MKE-01 - من حيث أبعادها ، فهي متطابقة مع نماذج الفحم

MK-59 ونظائرها - يُسمح بتثبيتها في أكثر أجهزة الهاتف شيوعًا دون تغيير. تعد الميكروفونات الكهربائية أرخص بكثير من الميكروفونات ذات المكثف القياسي ، ولهذا يفضلها هواة الراديو. أطلقت الشركات المصنعة الروسية أيضًا مجموعة كبيرة من الميكروفونات الكهربائية ، من بينها الأكثر انتشارًا موديل MKE-2 … هذا جهاز اتجاهي أحادي الاتجاه مصمم للاستخدام في مسجلات شريط بكرة إلى بكرة من الفئة الأولى.

بعض الطرز مناسبة للتثبيت في أي جهاز إلكتروني - MKE-3 ، وكذلك MKE-332 و MKE-333.

عادة ما تكون هذه الميكروفونات مصنوعة في علبة بلاستيكية .يتم توفير شفة للتثبيت على اللوحة الأمامية ؛ لا تسمح هذه الأجهزة بالاهتزاز القوي والصدمات الكهربائية.

غالبًا ما يتساءل المستخدمون عن أي ميكروفون (إلكتريت أو مكثف تقليدي) هو الأفضل. يعتمد اختيار النموذج الأمثل على كل حالة محددة ، مع مراعاة خصوصيات الاستخدام المستقبلي للمعدات والقيود المالية للمشتري .الميكروفون الكهربائي أرخص بكثير من الميكروفون المكثف ، في حين أن الأخير أفضل بكثير من حيث الجودة.

إذا تحدثنا عن مبدأ العمل ، فهو في كلا الميكروفونات هو نفسه ، أي داخل مكثف مشحون ، عند أدنى اهتزازات لواحد أو عدة لوحات ، ينشأ جهد. الاختلاف الوحيد هو أنه في ميكروفون مكثف قياسي ، يتم الحفاظ على الشحن المطلوب بواسطة جهد استقطاب مستمر يتم تطبيقه على الجهاز.

في الجهاز الكهربائي ، يتم توفير طبقة من مادة خاصة ، وهو نوع من التناظرية للمغناطيس الدائم . إنها تخلق حقلاً بدون أي تغذية خارجية - وبالتالي فإن الجهد المطبق على الميكروفون الكهربائي ليس مخصصًا لشحن المكثف ، ولكن لدعم قوة مكبر الصوت على ترانزستور واحد.

في معظم الحالات ، تكون نماذج Electret مدمجة ومنخفضة التكلفة مع خصائص صوتية كهربائية متوسطة.

بينما تنتمي البنوك المكثفة الكلاسيكية إلى فئة المعدات المهنية باهظة الثمن ذات المعلمات التشغيلية المبالغة في تقديرها ومرشح التمرير المنخفض. حتى أنها تستخدم في كثير من الأحيان في القياسات الصوتية. معلمات الحساسية لمعدات المكثف أقل بكثير من تلك الخاصة بالمعدات الكهربائية ، لذلك فهي بالتأكيد بحاجة إلى مكبر صوت إضافي مع آلية إمداد جهد معقدة.

إذا كنت تخطط لاستخدام ميكروفون في مجال احترافي ، على سبيل المثال ، لتسجيل أغنية أو صوت الآلات الموسيقية ، فمن الأفضل إعطاء الأفضلية للمنتجات السعوية الكلاسيكية. بينما لاستخدام الهواة في دائرة الأصدقاء والأقارب ، ستكون التركيبات الكهربائية بدلاً من التركيبات الديناميكية كافية تمامًا - تعمل بشكل مثالي كميكروفون مؤتمر وميكروفون كمبيوتر ، بينما يمكن أن تكون سطحية أو ربطة عنق.

مبدأ التشغيل

لفهم ما الذي يشكل الجهاز وآلية تشغيل الميكروفون الكهربائي ، تحتاج أولاً إلى معرفة ما هو اليكتريت.

Electret مادة خاصة لها خاصية كونها في حالة الاستقطاب لفترة طويلة

يشتمل الميكروفون الكهربائي على العديد من المكثفات ، حيث يتكون جزء معين من الطائرة من فيلم به قطب كهربائي ، ويتم سحب هذا الفيلم فوق حلقة ، وبعد ذلك يتعرض لتأثير الجسيمات المشحونة. تخترق الجسيمات الكهربائية الفيلم بعمق ضئيل - ونتيجة لذلك ، تتشكل شحنة في المنطقة المجاورة لها ، والتي يمكن أن تعمل لفترة طويلة.

الفيلم مغطى بطبقة رقيقة من المعدن. بالمناسبة ، هو الذي يستخدم كقطب كهربائي.

على مسافة صغيرة ، يتم وضع قطب كهربائي آخر ، وهو عبارة عن أسطوانة معدنية مصغرة ، يتحول الجزء المسطح نحو الفيلم. تنتج مادة غشاء البولي إيثيلين اهتزازات صوتية معينة ، والتي تنتقل بعد ذلك إلى الأقطاب الكهربائية - ونتيجة لذلك ، يتم توليد تيار .قوتها لا تكاد تذكر ، لأن مقاومة الخرج لها قيمة متزايدة. في هذا الصدد ، من الصعب أيضًا إرسال إشارة صوتية. من أجل أن يتطابق الضعف الحالي في القوة والمقاومة المتزايدة مع بعضهما البعض ، يتم تركيب سلسلة خاصة في الجهاز ، لها شكل ترانزستور أحادي القطب وتقع في كبسولة صغيرة في جسم الميكروفون.

يعتمد عمل الميكروفون الكهربائي على قدرة أنواع مختلفة من المواد على تغيير شحنتها السطحية تحت تأثير الموجة الصوتية ، بينما يجب أن تحتوي جميع المواد المستخدمة على ثابت عازل كهربائي متزايد.

قواعد الاتصال

نظرًا لأن ميكروفونات الإلكتريت تتمتع بمقاومة عالية للإخراج ، فيمكن توصيلها دون أي مشاكل بالمستقبلات ، بالإضافة إلى مكبرات الصوت ذات مقاومة المدخلات المتزايدة. للتحقق من إمكانية تشغيل مكبر الصوت ، تحتاج فقط إلى توصيل مقياس متعدد به ، ثم إلقاء نظرة على القيمة الناتجة . إذا كانت معلمة التشغيل للجهاز ، نتيجة لجميع القياسات ، تتوافق مع 2-3 وحدات ، فيمكن استخدام مكبر الصوت بأمان مع تقنية الإلكتريت. غالبًا ما تشتمل جميع نماذج الميكروفونات الكهربائية تقريبًا على مضخم أولي يسمى "محول طاقة المعاوقة" أو "مُطابق المعاوقة". وهو متصل بجهاز إرسال واستقبال مستورد وأنابيب راديو صغيرة بمقاومة دخل تبلغ حوالي 1 أوم مع مقاومة خرج كبيرة.

لهذا السبب ، حتى على الرغم من عدم وجود حاجة مستمرة للحفاظ على جهد مستقطب ، فإن مثل هذه الميكروفونات في أي حال تحتاج إلى مصدر خارجي للطاقة الكهربائية.

بشكل عام ، يكون مخطط الاتصال كما يلي

للحفاظ على التشغيل العادي للوحدة ، من المهم استخدام الطاقة للوحدة ذات القطبية الصحيحة. بالنسبة لجهاز ثلاثي المدخلات ، يكون الاتصال السلبي بالإسكان نموذجيًا ، وفي هذه الحالة يتم توفير الطاقة من خلال الإدخال الإيجابي. ثم من خلال مكثف الفصل ، حيث يتم التوصيل المتوازي إلى مدخلات مضخم الطاقة.

يتم توفير نموذج المخرجين من خلال المقاوم المحدد ، وكذلك المدخلات الإيجابية. تتم أيضًا إزالة إشارة الخرج. علاوة على ذلك ، فإن المبدأ هو نفسه - تذهب الإشارة إلى مكثف الحظر ثم إلى مضخم الطاقة.