الميكروفونات الكهربائية: ما هي وكيف يتم توصيلها؟

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 الكهروحرارية الشمعية في الماضي ، فإن التكنولوجيا اليوم قد تقدمت بشكل كبير.

دعنا نتحدث عن ميزات هذه الميكروفونات وخصائصها المميزة.

تعتبر الميكروفونات الكهربائية أحد الأنواع الفرعية لأجهزة المكثف. بصريًا ، 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 الثانية تبدو مثل لوحة صلبة كثيفة: يعمل ضغط الصوت على الحجاب الحاجز الملوح ، وبالتالي يتسبب في حدوث تغيير في خصائص السعة للمكثف نفسه.

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 ، فضلاً عن 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 من نوع XLR وأجهزة ذات مقبس مقاس 3.5 مم ومحطات سلكية متاحة للمستهلكين.

مثل العديد من التركيبات الأخرى من نوع المكثف ، تتميز تقنية الإلكتريت بالحساسية المتزايدة والاستقرار على المدى الطويل. 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 كبيرة وخطيرة ، حيث أن الغالبية العظمى من مهندسي الصوت يعتبرون مثل هذه الميكروفونات أسوأ الخيارات المقترحة ؛
• كما هو الحال مع ميكروفونات المكثف النموذجية ، تتطلب التركيبات الكهربائية مصدر طاقة إضافي - على الرغم من أن 1 فولت فقط سيكون كافياً في هذه الحالة.

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.

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 - يمكن تثبيتها في أكثر أجهزة الهاتف العادية دون تغييرها. 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.

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 مكثف المكثف ، في حين أن الأخير أفضل 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. إنه يخلق حقلاً بدون أي تغذية خارجية - وبالتالي فإن الجهد المطبق على الميكروفون الكهربائي لا يهدف إلى شحن المكثف ، ولكن لدعم قوة مكبر الصوت على ترانزستور واحد.

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 ، وبالتالي فهي تحتاج بالتأكيد 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. في حين 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.

من أجل فهم ما 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.

على مسافة صغيرة ، يتم وضع قطب كهربائي آخر ، وهو عبارة عن أسطوانة معدنية مصغرة ، يتحول الجزء المسطح إلى 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.

نظرًا لأن ميكروفونات الإلكتريت تتمتع بمقاومة عالية للإخراج ، فيمكن توصيلها دون أي مشاكل بالمستقبلات ، وكذلك مكبرات الصوت ذات مقاومة الإدخال 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.

بشكل عام ، يكون مخطط الاتصال كما يلي.

من المهم تطبيق الطاقة على الوحدة ذات القطبية الصحيحة للحفاظ على التشغيل العادي. 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.

كيفية توصيل ميكروفون كهربائي ، انظر أدناه.