میکروفن کاندنسر چیست و چه کاربردی دارد؟

ساختار و نحوه عملکرد میکروفون‌های کاندنسر

میکروفون‌های کاندنسر که به نام میکروفون خازنی نیز شناخته می‌شوند، نحوه عملکرد متفاوتی با میکروفون‌های سیم پیچ متحرک و میکروفون‌های نواری دارند. این میکروفون‌ها برای تبدیل انرژی آکوستیکی به انرژی الکتریکی، به جای استفاده از تغییرات مغناطیسی (الکترومغناطیسی)، از تغییرات ولتاژ (الکتروستاتیکی) استفاده می‌کنند.

به طور کلی اجزای تشکیل دهنده میکروفون‌های خازنی عبارتند از:

• خازن
• ترانسفورماتور تقویت کننده امپدانس
• منبع تغذیه ولتاژ

خازن از دو صفحه موازی نزدیک به هم تشکیل شده است. صفحه عقبی ثابت است و صفحه جلویی یا همان دیافراگم که تنها قسمت متحرک سر میکروفون است، یک دیافراگم نازک پلاستیکی و کشسان است که پوشش فلزی دارد. بین این دو صفحه یک ماده دی الکتریک (هوا) وجود دارد.

پایین صفحات (الکترودها) با هم یک خازن را می‌سازند (قطعه‌ای که قادر به نگهداری بار الکتریکی است). زمانی که انرژی صوتی، دیافراگم را مرتعش می‌کند، تغییر ظرفیت خازن باعث تغییر ولتاژ و تولید سیگنال می‌شود.

ظرفیت خازن در میکروفون‌های خازنی مربوط به فاصله دو صفحه تشکیل دهنده آن بوده که با تغییر فاصله دو صفحه، ظرفیت خازن نیز تغییر می‌کند و باعث تغییر ولتاژ می‌شود. بنابراین ولتاژ تولید شده حاصل از تغییر فاصله دو صفحه در زمان برخورد صوت با دیافراگم است.

با این حال، خروجی سیگنال امپدانس بسیار زیادی دارد و برای استفاده از آن یک پیش تقویت کننده (پری امپلی فایر) نیاز است. این پیش تقویت کننده در نزدیکی کپسول میکروفون کار گذاشته می‌شود.

میکروفون‌های کاندنسر نیاز به منبع تغذیه کننده جداگانه‌ای دارند. چرا که خازن به ولتاژ پلاریزه کننده نیاز دارد و پیش تقویت کننده هم برای کار کردن به ولتاژ تغذیه نیاز دارد.

پبشنهاد مطالعه :

معرفی بهترین میکروفون ها برای تولید محتوا

میکروفون‌های کاندنسر قدیمی چه تفاوتی با میکروفون‌های کاندنسر جدید دارند؟

میکروفون‌های خازنی استوانه‌ای شکل قدیمی، دارای یک منبع تغذیه خارجی و حجیم برای خازن‌ها و پیش تقویت کننده‌ها بودند. امروزه میکروفن‌های خازنی یا به وسیله باطری‌هایی که در داخل خود آن‌ها جاگذاری شده است تغذیه می‌شوند، یا به وسیله یک منبع تغذیه فانتوم (که کاملا نیاز به باطری‌ها را برطرف می‌کند).

منابع تغذیه فانتوم، یا در میزهای صدا در مدارات ورودی میکروفون‌های استودیویی نصب می‌شوند، و یا پرتابل هستند که بدین طریق ولتاژ مورد نظر میکروفون را به محض اتصال تامین می‌کنند.

بعضی از میکروفون‌های خازنی دارای یک دیافراگم الکترت (لایه پلاستیکی با پلیمر بالا) هستند. الکترت ماده‌ای است که می‌تواند بار الکتریکی را به طور دائمی در خود حفظ کند. در نتیجه دیگر نیاز به ولتاژ پلاریزه کننده خارجی نیست.

از سوی دیگر، چون یک باطری کوچک برای تغذیه پیش تقویت کننده کافی است، میکروفون‌های الکترت می‌توانند در مدل‌های جمع و جورتر و کوچک‌تری تولید شوند.

مزایای میکروفون‌های خازنی

میکروفون‌های خازنی تجهیزاتی با کارایی بسیار بالا هستند. آن‌ها صدا را با جزئیات کامل و به طور واضح دریافت می‌کنند و هر زمان لازم باشد که صداهایی غنی از هماهنگ‌ها و فراهنگ‌ها (اورتونز) ضبط شود، از میان میکروفون‌های حرفه‌ای با امپدانس پایین، بهترین انتخاب هستند.

میکروفون‌های خازنی دارای حساسیت بالایی هستند و این ویژگی موجب شده است که در میکروفون گذاری با فاصله زیاد نسبت به سایر میکروفون‌ها برتری داشته باشند.

این میکروفون‌ها پهنای باند وسیع و خطی دارند.

نسبت سیگنال به نویز بالا

آن‌ها همچنین دارای بیشترین سطح خروجی هستند و در نتیجه نسبت سیگنال به نویز بالایی دارند. این امتیازات در قیمت میکروفون‌ها تاثیر گذار است. به طوری که میکروفون‌های کاندنسر معمولا گران قیمت‌ترین نوع میکروفون‌ها هستند.

دیافراگم

بزرگ‌ترین مزیت میکروفون‌های خازنی نسبت به انواع دیگر میکروفون‌ها، دیافراگم آن‌ها است؛ زیرا از اجزا سازنده دیافراگم میکروفون‌های داینامیک ساخته نشده و همچنین از کوئل (سیم پیچ متحرک) میکروفون‌های داینامیک در میکروفون خازنی دیگر خبری نیست.

دیافراگم میکروفون‌های خازنی بسیار سبک است؛ عکس‌العمل بسیار سریع‌تری نسبت به برخورد امواج آکوستیکی (صدا) دارد و در کل حساسیت بالاتری نسبت به برخورد ارتعاشات صوتی از خود نشان می‌دهد.

نزدیکی صدای ضبط شده به صدای حقیقی

یکی از نکات برجسته و مهم در برداشت صداهای مختلف مثل انواع سازها، صدای خواننده، صداهای محیطی و… برداشتی نزدیک به طبیعت صدای اصلی است.

به بیانی دیگر به طور معمول همه مهندسین صدا، آهنگسازان، تنظیم کننده‌ها، اعضای گروه‌های موسیقی و مخصوصا نوازندگان، توقع دارند همان صدایی را بشنوند که همیشه شنیده‌اند.

آن‌ها بهتر از هرکسی طبیعت ساز خود را می‌شناسند و به سرعت می‌توانند ایرادات کار شما را متوجه شوند. هرچند نتوانند به صورت علمی و دقیق و کامل منظور خود را به شما برسانند و صرفا بگویند این صدا خوب نیست یا این صدای ساز من نیست.

به هرحال یک مهندس صدای مجرب با تمامی این مشکلات برخورد کرده و مسائل را قبل از حادث شدن تصحیح می‌کند.

در برداشت صدای هر ساز، برای این‌که از طبیعت صدای برداشت شده مطمئن شویم، بهترین مشاور برای این امر خود نوازنده حرفه‌ای آن ساز یا ناظر ضبط خواهد بود.

توصیه به تمام صدابرداران حرفه‌ای مشورت با این افراد است.

میکروفون‌های کاندنسر از نظر دقت و اطمینان در انتقال اصوات حقیقی، بسیار دقیق‌تر و مورد اطمینان‌تر از میکروفون‌های داینامیک هستند. چرا که حساسیت بالا و پاسخ فرکانسی یکنواخت در حفظ طبیعت اصوات اصلی دارند. میکروفون‌های الکتروداینامیک ضبط صدای تیره‌تری دارند.

راندمان و پاسخ فرکانسی

معمولاً در طراحی میکروفون خازنی سعی می شود میکروفون برای نوار وسیعی از فرکانس‌ها طراحی شود. برای این منظور بایستی ضریب کشش دیافراگم را زیاد نمود و جرم آن را کم انتخاب کرد. در نتیجه میکروفون دارای پاسخ فرکانس وسیع می‌شود. البته راندمان آن با زیاد کردن ضریب کشش، کاهش می‌یابد که به وسیله مدار تقویت کننده الکترونیکی به اندازه کافی تقویت می‌شود.

راندمان میکروفون خازنی میکروفون ذغالی است و پاسخ فرکانس در پهنای نوار ۲۰ تا ۲۰۰۰۰ هرتز خطی است و از این میکروفون برای ضبط موسیقی در استودیوها و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی آکوستیک استفاده می‌شود.

 معایب میکروفون‌های کاندنسر

میکروفون‌های کاندنسر امپدانس کپسول بالاتری از سایر میکروفون‌های حرفه‌ای دارند و به منبع تغذیه (فانتوم پاور) نیز نیاز دارند. البته امروزه میکروفون خازنی بدون منبع تغذیه نیز ساخته شده است، به طوری که در فاصله دو جوشن ماده‌ای قرار دارد که به‌طور دائم بار الکتریکی که در آن وجود دارد (الکتروولت)، بر اثر فشار صوت اختلاف پتانسیل در دو جوشن آن تغییر می‌کند.

توصیه خیلی مهم در باره این میکروفون‌ها آن است که به دلیل نازک بودن ممبران آن، نباید در ضبط انفجارات و صداهای شدید از آن استفاده نمود. چون این عمل باعث کاهش حساسیت آن و یا پاره شدن ممبران آن می‌شود.

به علت امپدانس زیاد و راندمان کم میکروفون خازنی، دامنه سیگنال خروجی ضعیف است؛ به طوری که مدار تقویت کننده الکترونیکی در بدنه میکروفون (و در میکروفون‌های یقه‌ای در بیرون آن) تعبیه می‌شود.

همچنین باید بدانید این میکروفون‌ها در برابر حرارت، دود سیگار و دخانیات، گرد و غبار، رطوبت و… به سرعت آسیب می‌بینند.. همچنین در مقابل ضربه بسیار آسیب پذیر هستند و حتماً باید در جعبه آن را حمل کرد و درست در موقع استفاده باید آن‌را باز کرد.

مطلب بسیار مهمی که باید در نظر داشت آن است که این نوع میکروفون و میکروفون الکتروداینامیک، همیشه در حال کار هستند پس باید همیشه آنها را در جعبه‌های ضد صدا قرار داد تا از استهلاک آن جلوگیری کرد.

مقایسه میکروفون‌های خازنی با سایر میکروفون‌ها

عملکرد و ساختار این دسته از میکروفون‌ها با میکروفون‌های داینامیک و ریبانی کاملا متفاوت است و از لحاظ کیفیت، حساسیت و دقت  به آن‌ها برتری دارد و البته گران‌قیمت‌تر نیز هستند.

برخلاف دو نوع دیگر که از خاصیت الکترومغناطیسی استفاده می‌کنند، میکروفون‌های خازنی از خاصیت الکترواستاتیک بهره می‌برند.

برای ضبط صداهای ملایم، مانند اغلب وکال‌ها میکروفون‌های کاندنسر انتخاب مناسبی هستند، ولی به دلیل حساسیت و ضبط دقیقی که دارند برای ضبط اسنیر درام میکروفون‌های داینامیک انتخاب بهتری هستند.

بهترین میکروفون‌های کاندنسر

پیشنهاد میکنیم برای اطلاعات بیشتر در مورد بهترین میکروفون های استودیویی مفالات زیر را مطالعه کنید :

بهترین میکروفون های استودیویی

در ادامه به معرفی و بررسی برخی از بهترین میکروفون‌های کاندنسر می‌پردازیم:

میکروفون استودیویی رود  Rode NT1-A

یکی از بهترین میکروفون‌های کاندنسر موجود در بازار از برند معروف رد که می‌تواند تمام نیازهای حرفه‌ای شما را برطرف کند، مدل NT1-A است. صدایی که شما به کمک NT1-A ضبط می‌کنید به صدایی که در واقعیت وجود دارد بسیار نزدیک است.

در این میکروفون از الگوی قطبی کاردیوید استفاده شده است. این الگو به گونه‌ای عمل می‌کند که میکروفون صداهای رو به رو و طرفین را با کیفیت بالایی دریافت کند و نسبت به صدا‌های زوایای پشتی کمتر حساسیت نشان دهد.

این الگو به خاطر شکل قلب‌مانندش کاردیود خوانده می‌شود و برای مواقعی که نمی‌خواهید نویز‌های وسایل قرار گرفته در پشت وسیله درکار شما اختلال ایجاد نکند، یک انتخاب عالی است.

در میکروفون NT1-A از افکت مجاورت (proxy effect) استفاده شده است. به همین خاطر زمانی که منبع صدا به میکروفون نزدیک‌تر شود، مقدار بیس آن افزایش می‌یابد.

اندازه‌ صفحه‌ دیافراگم NT1-A معادل یک اینچ (۲۵.۴ میلی‌متر) است و روکشی از طلا دارد.

بزرگ‌ بودن دیافراگم این دستگاه سبب شده بتواند تمامی مناطق صوتی را پوشش دهد و به شما این امکان را می‌دهد تا تمام ادوات موسیقی خود ( از اکوستیک گرفته تا الکتریک‌ها) را به آن وصل کنید.

نویز داخلی میکروفون NT1-A تنها ۰.۵ دسی‌بل است و به همین خاطر، این نمونه یکی از کم نویز‌ترین میکروفون‌های جهان محسوب می‌شود.

به علاوه نسبت دریافت سیگنال به نویز در این دستگاه بیشتر از ۸۸ دسی‌بل است.

بررسی میکروفون استودیویی رود Rode NT1-A

• این میکروفون منبع تغذیه‌ خارجی ندارد و به وسیله‌ی فانتوم پاور‌های ۲۴+ یا ۴۸+ شارژ می‌شود.
• داینامیک رنج (محدوده‌ي شنوایی) NT1-A بیشتر از ۱۳۲ دسی‌بل است و پاسخ فرکانسی آن بین ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلو هرتز قرار دارد.
• SPL بالای این دستگاه سبب می‌شود صدا‌ها در آن گرم و مطبوع به گوش برسند.
• وزن میکروفون ۳۲۶ گرم بوده و ارتفاعی ۱۹ و قطری پنج سانتی‌متری دارد.

میکروفن ای کی جی  AKG C5 Microphone

میکروفون مدل C5  از شرکت معتبر ای کی جی یکی از میکروفون  های کاندنسر محبوب در میان صدابرداران است. در ساخت این میکروفون با الگوی قطبی کاردیوید از طلا استفاده شده است.

این میکروفون محدوده فرکانسی 65 هرتز تا 20 کیلوهرتز را با بهترین دقت و کیفیت ضبط کرده و صدایی بی‌نظیر به شما ارائه می‌دهد.

شرکت ای کی جی موفق شده یکی از کم نویزترین میکروفون‌های خازنی را تولید کرده و در اختیار مهندسین صدا قرار دهد.