میكروفونها یا مبدلهای الكتروآكوستیكی، دستگاههایی هستند كه تغییرات انرژی آكوستیكی را به انرژی الكتریكی تبدیل می كنند. (ضمناً عكس این مطلب نیز در مورد بلندگوها صادق است). همانطور كه می دانیم انرژی صوتی از نوع انرژی مكانیكی است و با جرم، محیط الاستیك و نیرو سر و كار دارد. بنابراین حفظ و انتقال انرژی صوتی (آكوستیكی) در برد زیاد امكان پذیر نیست. فرض كنید انرژی صدای گفتگوی انسان به میزان انرژی رعد و برق (مثلاً db130) باشد، البته می دانیم كه برد انتقال این انرژی محدود است، در صورتیكه اگر این انرژی (صوتی) به انرژی الكتریكی تبدیل شود هرگونه تغییر و تبدیل روی آن براحتی امكان پذیر می شود. برای مثال، انرژی الكتریكی را می توان بهر میزان تقویت كرد و آنرا به هر نقطه در فواصل خیلی دور ارسال داشت. مثلاً بردن یك نوار ضبط صوت در هر نقطه و یا انتقال صدای گوینده ای كه در جلوی میكروفون در استودیو در یك نقطه از جهان صحبت می كند و این انرژی توسط فرستنده رادیوئی به سایر نقاط با وسعت بسیار پخش می شود. انرژی الكتریكی بوسیله9 بلندگو مجدداً به انرژی اكوستیكی تبدیل می شود. در این فصل طرز كار این مبدلهای الكتروآكوستیكی را مورد مطالعه قرار می دهیم.

با توجه به ماهیت انرژی آكوستیكی دستگاههائی كه كار تبدیل را انجام می دهند به هر ترتیب با عمل مكانیكی سر و كار دارند و سیستمهای نوسان كننده مكانیكی مطرح می شوند. همانطور كه اگر شخصی در موقع صحبت كردن یك صفحه كاغذ را بطور كشیده در جلوی دهان خود قرار دهد، متناسب با دامنه و فركانس انرژی صوت كاغذ به ارتعاش درمی آید، ممبران میكروفون بر اثر صوت ارتعاش می نماید، با استفاده از پدیده های فیزیكی مانند پدیده های القای الكترومانیتیك، اثر پیزد الكتریك، تغییرات ظرفیت خازن و تغییرات مقاومت گردد، ذغال انرژی اكوستیكی به انرژی الكتریكی تبدیل می كند.
قبل از پیشرفت علم الكترونیك و ساختن تقویت كننده های مناسب معمولاً از شرایط نامناسب معمولاً از شرایط نامناسب میكروفون استفاده می شد، زیرا اگر بخواهیم سیگنال خروجی میكروفون بر حسب فركانس در نوار 20 تا 20000 هرتز خطی باشد راندمان میكروفون بسیار ناچیز خواهد بود. بطوریكه اگر سیگنال بلافاصله درون میكروفون تقویت نشود بر اثر ضعیف بودن دامنه سیگنال نویز بسیاری وارد شده و عملاً استفاده از سیگنال با كیفیت مناسب بدون استفاده از تقویت كننده امكان پذیر نمی باشد.
بنابراین در محاسبه میكروفون بدون استفاده از تقویت كننده سعی می شود راندمان نسبتاً بالا باشد كه موجب باریك و نماصاف شدن پاسخ فركانس می شود. مانند میكروفون ذغالی كه دارای راندمان خوب بوده ولی پهنای نوار فركانس آن كم و ناصاف می باشد. امروزه در بیشتر موارد از میكروفونهای با كیفیت خوب در امر صدابرداری در رادیو و تلوزیون و استودیوها استفاده می شود كه دارای تقویت كننده های اولیه الكترونیكی می باشد.
ضمناً میكروفونهای با كیفیت عالی برای كارهای دقیق اندازه گیری بدون نویز و بدون دیستورشن ساخته می شود و در نوار فركانس 20 تا 20000 هرتز پاسخ خطی دارند كه در آزمایشگاههای تحقیقاتی از آنها استفاده می شود.
میكروفونها تغییرات فشار صورت درون محیط را به تغییرات مشابهی از ولت یا جریان در داخل مدار الكتریكی كه متصل به آن است تبدیل می نمایند. كه این جریان وارد دستگاههای تقویت كننده شده و پس از عملیات مختلف توسط بلندگو به انرژی صوتی تبدیل می شود. حال در این فصل به معرفی انواع مختلف میكروفونها می پردازیم.
ساختمان میكروفونها
میكروفون ها از نظر ساختمانم به چند دسته تقسیم می شوند. میكروفون های ذغالی، میكروفون های دینامیكی، میكروفون های الكترومغناطیسی، میكروفونهای الكترواستاتیك، میكروفون های نواری و میكروفون های پیزوالكتریكی (كریستالی).
میكروفونهای ذعالی (كربن دار)
میكروفونهای دینامیكی (Moving Coil Mie)
میكروفونهای الكترومغناطیسی (Moviong Magnet Mic)
میكروفونهای پیزوالكتریك (كریستالی) (Pizoelectric Mic
)
میكروفونهای نواری
میكروفونهای خازنی (الكترواستاتیك) و یا (الكتروكاندستور)
نتیجه (محاسن میكروفونهای مختلف
معایب میكروفونهای خازنی
دلایل احتیاج منبع تغذیه در میكروفونهای خازنی
میكروفون بی سیم یا MF یا Wireless Mic
پروانه كانال فرستنده (Program channal)
گیرنده (Reciver)
میكروفونهای الكترت (Electret Cendenser Mc)
منابع تغذیه میكروفونها
مزیت سیستم فانتوم بر AB
جنس و ساخت بادگیرها
میكروفونهای تمام جهته (Omni directional)
ب-میكروفونهای یك جهته یا كاردیوئید یا دلوار (Cardioid)
میكروفونهای دوجهته یا دو راستایی یا هشت لاتین
د- میكروفونهای فوق العاده كاردیوئید (Hyper cardioid)
میكروفون گان (Gun Mic or Tele Mic)
دلایل استفاده از میكروفون گان
مكانیزم میكروفون گان (Gun)
میكروفونهای ذغالی (كربن دار)
میكروفون های ذغالی تشكیل شده از یك مخزن ذرات ذغال، این ذرات ذغال ممكن است به اشكال مختلف هندسی تهیه شود. روی ذرات ذغال یك شاخكی قرار دارد كه به دیافراگم یا ممبران متصل است كه اگر در مقابل این ممبران یل دیافراگم صوت ایجاد كنیم مرتعش می گردد. ارتعاشات حاصل در ممبران، دقیقاً همان مشخصات ارتعاشات منبع صوت را دارا می باشد. و این تغییرات فشار عیناً به شاخك انتقال می یابد. تغییرات ایجاد شده در ممبران یا شاخك باعث تغییر مقدار فشردگی ذرات ذغال به یكدیگر شده كه در نتیجه مقاومت الكتریكی مجموعه مخزن تغییر می یابد. و مشاهده می كنیم كه متناسب با همان تغییرات فشار وارده روی ممبراتن جریان I كه از مدار عبور می كند تغییر می یابد. یعنی توانسته ایم تغییرات فشار صورت را تبدیل به جریان الكتریسیته نمائیم. كه این جریان متغییر را می توان بصورت فشار الكتریكی از دو سر مقاومت باز دریافت كرد.
این ساده ترین و ارزانترین میكروفون است كه از سال 1984 تا كنون از آن استفاده می شود. این میكروفون دارای بازده با راندمان زیادی است. بنابراین بدون طبقات تقویت كننده می توان از آن استفاده نمود. ولی در شرایط حرفه ای از آن استفاده نمی شود چون از نظر پهنای باند فركانسی مطلوب نمی باشد یعنی پهنای باند آن وسیع نیست و كیفیت مطلوب و خوبی را دارا نمی باشد بنابراین از آن فقط برای انتقال سخن در تلفن و در رادیو فقط در ارتباطات داخلی بین افراد استفاده می شود. در شكل زیر نمونه ای از یك پهنای باند فركانسی در یك میكروفون ذغالی با فشار ثابت دیده می شود.
میكروفون ذغالی از لحاظ پاسخی فركانسی Frequency Response دارای دو اشكال اساسی و مهم می باشد.
1-عرض باند آن (پهنای باند فركانسی) محدود است به این ترتیب كه هم از نظر فركانس های بالا و پایین در عبورش محدودیت دارد. پهنای باند فركانسی این میكروفون بین HZ300 تا HZ3500 نیز می باشد.
2-همین عرض باند نیز خطی نیست. منظور از خطی نبودن همان تغییرات سطح دامنه باند فركانسی نیز می باشد. همانطور كه بیانم شد از این میكروفون در صنعت تلفن استفاده می شود چرا كه در این جا، فقط هدف ما رساندن پیام می باشد و كیفیت صدا برای ما مطرح نیست. حتی این نوع میكروفون در دستگاههای خانگی نیز استفاده نمی شود.