مشخصات میکروفن ها

امپدانس اسمی یا ظاهری (Nominal Impedance)

این مشخصه مقاومت مؤثر خروجی میکروفون در فرکانس یک کیلوهرتز است. میکروفونی با امپدانس ۱۵۰ تا ۶۰۰ اهم از نوع امپدانس کم است. همچنین میکروفون‌هایی با امپدانس ۶۰۰ تا ۱۰۰۰۰ اهم دارای امپدانس متوسط و بیش از ۱۰ کیلواهم دارای امپدانس زیاد می‌باشد. (امپدانس روی بدنه میکروفون و یا راهنمای آن ذکر شده است.)

این مقدار هر چه کمتر باشد بهتر است. برای میکروفن به امپدانسی نیاز داریم که حداقل پنج برابر کمتر از امپدانس میز صدایی باشد که میکروفن را به آن متصل کرده ایم. عبارت ” ظاهری ” دلالت بر مقدار میانگین دارد، چون امپدانس در محدودۀ فرکانسی کمی تغییر می کند. مقدار کمتر امپدانس باعث می شود تا بتوانیم کابل طولانی تری را بدون این که سیگنال دچار افت شود، به میکروفن متصل کنیم.

به خاطر داشته باشید که غیر از تعداد میکروفن های مورد استفاده و تکنیک های میکروفن گذاری، تجربه نقشی کلیدی در دریافت صدای بهینه دارد.

 

 

حداکثر سطح فشار صوتی SPL

برای فهم این ویژگی، ابتدا محتاج به دانستن SPL هستیم. SPL یا سطح فشار صوتی اندازه‌‌ای از شدت صدا است. آرامترین (کمترین) صدایی که ما می‌توانیم بشنویم آستانه شنوایی ما می‌باشد که برابر ۰dbSPL است. گفتگوی عادی در فاصله ۳۰ سانتیمتری در حدود ۷۰dbSPL می‌باشد و صدای بسیار بلند که باعث دردناکی گوش می‌شود بالای ۱۲۵dbSPL است.

اندازۀ سطح فشار صوتی است که میکروفن قبل از بروز اعوجاج (distortion) می تواند آن را تحمل کند. اگر حداکثر SPL برای یک میکروفون ۱۲۵dbSPL باشد به این معنی است که اگر این میکروفون در معرض صدایی با سطح ۱۲۵dbSPL قرار بگیرد صدای آن کم کم از حالت طبیعی خارج شده و کیفیت پایین می‌آید، به شکلی که صدا خش دار به نظر رسیده و بروز اعوجاج در سیگنال خروجی آن آغاز می‌شود (یا به عبارتی دیستورت می شود). مشخصه حداکثر SPL که در راهنما و مشخصات میکروفون ذکر می‌شود معادل با ۱۲۰dBSPL خوب. ۱۳۰dBSPL خیلی خوب و معادل ۱۵۰dBSPL عالی است.

برای تعیین این میزان، میکروفن را در معرض صدای خالصی با فرکانس یک کیلوهرتز قرار می‌دهند و حداکثر خروجی را قبل از پدیدار شدن اعوجاج اندازه‌گیری می‌کنند. این مشخصه گاهی به شکل دو عبارت مجزا نوشته می‌شود مانند: ۱۴۰dB SPL, 1 kHz @ 0.5% T.H.D.

حساسیت

این مشخصه به ما می‌گوید که اگر میکروفون در معرض صدایی با SPL معین قرار گیرد چه مقدار ولتاژ در خروجی آن تولید می‌شود. هنگامی که دو میکروفون در مقابل صدایی واحد قرار میگیرند، میکروفونی که حساسیت آن زیاد‌تر است سیگنال قویتری (ولتاژ بالاتری) نسبت به میکروفونی که حساسیت آن کمتر است تولید می‌کند.

برای اندازه‌گیری حساسیت میکروفن آن را در مقابل یک موج سینوسی با فرکانس یک کیلوهرتز و سطح فشار یک پاسکال(۹۴ dB SPL) قرار می‌دهند. در این صورت ولتاژ خروجی میکروفن بر حسب میلی ولت بر پاسکال بیان می شود مثلا ” ۲mV/Pa “. میزان حساسیت میکروفن ها یکی از راه های مقایسه آنها با یکدیگر است.

انتخاب میکروفونی با حساسیت مناسب کمی به تجربه نیاز دارد.

میکروفونی که حساسیت آن کم است احتیاج به تقویت بیشتری (نسبت به میکروفون حساسیت زیاد) توسط میکسر دارد و تقویت بیشتر توسط میکسر معمولا نویز بیشتر را سبب می‌گردد. از طرفی اگر میکروفونی حساسیت بالایی داشته باشد و در کنار یک منبع صوت قوی قرار بگیرد، ولتاژ خروجی بالاتری در میکروفون ایجاد شده و ممکن است سیگنال خروجی دچار اعوجاج شود. تولید ولتاژ توسط یک میکروفون با حسیاست بالا در کنار یک منبع صوت قوی، ممکن است آنقدر زیاد شود که «پیش تقویت کننده» (Preamlifire) میکروفون در میکسر دچار بارگذاری بیش از حد (اورلود) شود.

هنگام برگزاری مجلس ممکن است در زمان سخنرانی حجم صدای تولید شده توسط منبع صوت (سخنران) زیاد نباشد و بتوان به خوبی از یک میکروفون حساس بهره برد. اما هنگام مداحی و مخصوصا سینه‌زنی به علت بالا بودن صدای تولید شده توسط حنجره‌ی مداح و بالا بودن حجم صدای محیط، استفاده از یک میکروفون حساس ممکن است مشکل آفرین شود (مخصوصا برای صدابردارانی که تجربه و تجهیزات کافی را ندارند). از طرفی استفاده از میکروفون حساس احتمال فیدبک آکوستیکی را نیز افزایش می‌دهد. هم اکنون در مجالس، از میکروفون های با حساسیت بالا بیشتر برای ضبط صدای جمعیت استفاده می کنند.

به طور کلی میکروفونی با حساسیت ۱٫۱mv/pa حساسیت کم. با حساسیت ۱٫۸mv/pa حساسیت متوسط و با حساسیت ۵٫۶mv/pa حساسیت زیاد محسوب می‌شود.

نویز داخلی

نویز داخلی یا سطح نویز معادل، نویزی الکتریکی یا «هیس» است که یک میکروفون تولید می‌کند. این نویز در میکروفون‌های خازنی به علت وجود قطعات الکترونیکی (مدار، دیود، ترانزیستور و ….) بیشتر از میکروفون‌های داینامیکی است. اما در میکروفون داینامیکی نیز اگر سیم کشی داخل میکروفون مناسب نباشد ممکن است نویز قابل توجهی ایجاد کند.

نسبت سیگنال به نویز

نسبت سیگنال به نویز میزان سطح صدا به نویز داخلی میکروفون است. به عبارتی هرچه میزان نویز داخلی میکروفون کمتر باشد و حساسیت میکروفون زیاد باشد. نسبت سیگنال به نویز افزایش می‌یابد. این نسبت با S/N نشان داده می‌شود. در یک میکروفون خوب هنگامی که سطح فشار صدا ۹۴dbSPL است نسبت سیگنال به نویز حدود ۷۴db می‌باشد. سیگنال به نویز بالاتر به معنای خلوص بیشتر سیگنال صدا (نویز کمتر) و برد بیشتر میکروفون می‌باشد. «برد» وضوح دریافت صداهای دور و آرام است که با S/N بالا انجام پذیر است. برد در برگه مشخصات فنی میکروفون ذکر نمی‌شود چرا که هر میکروفونی قادر به دریافت صداهای منابع صوتی قوی از هر فاصله‌ای می‌باشد. به عنوان مثال یک میکروفون ارزان قیمت می‌تواند صدای رعد و برق را از فاصله چندین کیلومتری دریافت کند.

در میکروفون های خازنی با آنکه سطح نویز داخلی بیشتر از میکرفون های داینامیکی است، اما به علت بالاتر بودن سطح سیگنال خروجی سنبت سیگنال به نویز نیز بیشتر است و سیگنال خروجی از میکروفون خلوص بیشتری دارد و در نتیجه شفاف تر است.

پاسخ دهید