نحوه خواندن مشخصات میکروفون-بخش دوم

مشخصات میکروفون ( قسمت دوم)

در مقاله قبل به توضیح برخی اصطلاحات فنی که در مشخصات میکروفون ذکر می شود پرداختیم . در این جا به ادامه آن می پردازیم.

محدوده فرکانس ±2  دسی بل

محدوده فرکانس موثر محدوده فرکانسی است که در آن میکروفون بیش از مقدار مشخصی از منحنی پاسخ ایده آل/متناسب منحرف نمی شود.

پاسخ فرکانسی کامل لزوماً مسطح نیست. به عنوان مثال ، برخی از میکروفون ها ممکن است پاسخهای فرکانسی مناسبی داشته باشند. محدوده فرکانس موثر این فرکانس مناسب و مورد نظر را در یک تحمل محدود ، یعنی 2 دسی بل بیان می کند. مشخصات ممکن است پاسخ فرکانسی محدودی را نشان دهد.

منحنی های پاسخ فرکانسی متعدد

تولیدکنندگان میکروفن های حرفه ای ممکن است بیش از یک منحنی پاسخ فرکانسی ارائه دهند ، زیرا راهی برای نشان دادن نحوه واکنش میکروفون به صدایی است که از جهات مختلف و در زمینه های مختلف صوتی آکوستیک ارائه می شود.

On-axis response

پاسخ روی محور نشان دهنده پاسخ میکروفون به صدایی است که مستقیماً از طریق دیافراگم آن روی محور می آید. زاویه برخورد 0 درجه است و در یک میدان صوتی آزاد و بدون مزاحمت اندازه گیری می شود. فاصله اندازه گیری ممکن است به دلیل اثر مجاورت بر پاسخ فرکانسی میکروفون های جهت دار تأثیر بگذارد. بنابراین ، همیشه باید بیان کرد که میکروفن های جهت دار (میکروفون های گرادیان) در چه فاصله ای اندازه گیری می شوند.

میکروفون های تمام جهتی اثر مجاورت را نشان نمی دهند و بنابراین فاصله اندازه گیری اهمیت کمتری دارد.

Off-axis responses

پاسخ خارج از محور پاسخ میکروفون را به صدایی که از زوایای مختلف به آن می آید نشان می دهد. این امر به ویژه هنگامی جالب است که می خواهید دریابید که چگونه میکروفون جهت دار (یعنی کاردیوئید) صدایی را که از زوایای دیگر مستقیماً به طرف دیافراگم می آید حذف می کند. حتی اگر پاسخ خارج از محور میکروفون های جهت دار کاهش خروجی را نشان می دهد ، بسیار مهم است که این منحنی ها نیز پاسخ فرکانسی صاف را نشان دهند. در غیر این صورت ، رنگ خارج از محور (اثر پرده) معرفی می شود.

حساسیت

حساسیت توانایی میکروفون را برای تبدیل فشار صدا به ولتاژ الکتریکی بیان می کند.

حساسیت میکروفون یکی از مهمترین پارامترها است زیرا بیان می کند که ولتاژ خروجی میکروفون در هنگام قرار گرفتن در معرض فشار صوتی خاص چه مقدار است. حساسیت میدان آزاد ، ولتاژی را که میکروفون هنگام قرار دادن در یک میدان صوتی آزاد با فشار صوت 1 پاسکال (که همان سطح فشار صوت (SPL) 94 دسی بل است) ایجاد می کند.

میدان آزاد یک میدان صوتی بدون مزاحمت است که در آن صدا فقط یک جهت دارد. این بر خلاف یک میدان پراکنده است ، جایی که صدا از همه جهات می آید. حساسیت میدان آزاد روی محور اندازه گیری می شود.

میکروفون با حساسیت بالا خروجی ولتاژ بالا می دهد و بنابراین به اندازه یک مدل با حساسیت کمتر به تقویت (گین) نیاز نخواهد داشت. در برنامه های دارای سطح فشار صوتی پایین ، میکروفون با حساسیت بالا برای پایین نگه داشتن نویز تقویت مورد نیاز است. در برنامه های با SPL بسیار بالا ، میکروفون با حساسیت پایین مناسب است.

دیستورشن

دیستورشن THD <1% حداکثر SPL (RMS و پیک) را که در زیر آن دیستورشن هارمونیک کل کمتر از 1 است مشخص می کند.

یکی از اجزای مهم میکروفون دیافراگم است. اگر مبدل از نوع کندانسور باشد ، دیافراگم در جلوی صفحه پشتی قرار می گیرد. فاصله بین این دو در محدوده 20-50 میکرومتر است. هنگام قرار دادن میکروفون در موقعیت SPL بالا ، مشخص است که محدودیتی برای گشت و گذار دیافراگم وجود دارد ، حداقل زمانی که در جهت صفحه پشتی فشار داده می شود. به طور مشابه ، ماده دیافراگم به خودی خود محدودیتی برای میزان کشش آن در هر دو جهت دارد. این محدودیت ها دامنه غیر خطی را ایجاد می کند که به آن دیستورشن نیز گفته می شود.

علاوه بر دیافراگم و صفحه پشتی ، یک میکروفون کندانسور به یک مبدل الکترونیکی نیاز دارد که امپدانس بالای مبدل را به یک امپدانس نسبتاً کم برای تغذیه کابل های طولانی تر تبدیل می کند.

اگرچه سازندگان به طور مداوم در تلاش برای بهبود میکروفون هستند ، اما همیشه محدودیت هایی در سیستم های میکروفون وجود دارد که در نهایت ممکن است باعث دیستورشن شود.

یکی از اشکال دیستورشن ، کلیپینگ است. وقتی شکل موج از سینوسی خالص به درجاتی از منحنی مسطح دیستورشن هارمونیک است که به عنوان درصدی از سیگنال ورودی بیان می شود.

در DPA ، SPL را تا THD <1٪ مشخص می کنیم. این مقدار ارزش دانستن دارد زیرا مبنایی برای محاسبه محدوده دینامیکی میکروفون است. محدوده دینامیکی تفاوت بین سطح RMS است که در آن THD 1٪ رخ می دهد و سطح نویز (نویز خود میکروفون ، RMS ، A-weighted). علاوه بر این ، سطح پیک مربوطه اندازه گیری شده و در مشخصات بیان شده است.

DPA THD را در یک فرکانس اندازه گیری می کند. فرکانس انتخابی بستگی به نوع میکروفون (همه طرفه یا جهت دار) دارد.

در DPA ، میکروفن های همه جهته با استفاده از کالیبراتور میکروفون فشار قوی B&K 4221 اندازه گیری می شوند. میکروفن های جهت دار با استفاده از یک لوله صوتی منحصر به فرد طراحی شده توسط DPA اندازه گیری می شوند.

هنگام مقایسه مارک های مختلف میکروفون ، اطمینان حاصل کنید که THD اندازه گیری شده شامل میکروفون کامل (کپسول + پری امپ) باشد، زیرا بسیاری از تولید کنندگان THD را فقط در پری امپ تعیین می کنند. به طور معمول، پری امپ بسیار کمتر از کپسول تغییر شکل می دهد. بنابراین ، تعریف محدوده دینامیکی وسیع تر از آنچه در دسترس است.

در سطوح پایین ، دیستورشن همیشه باید زیر 1 be باشد. افزایش SPL اعوجاج را افزایش می دهد. بنابراین ، آنچه مشخص شده است حداکثر SPL (RMS و اوج) است که THD در آن از 1٪ تجاوز نمی کند.

حداکثر SPL

پاسخ میکروفون به فشار صوتی شدید

این پارامتر “Overload SPL” نیز نامیده می شود. در بسیاری از شرایط ضبط ، دانستن حداکثر سطح فشار صدا (SPL) که میکروفون می تواند تحمل کند و ولتاژ خروجی در آن شرایط انتظار می رود ، عملی است. لطفاً توجه داشته باشید که در بیشتر ضبط های موسیقی ، حداکثر پیک SPL به راحتی بیش از 20 دسی بل مقدار RMS را جایگزین می کند. مقدار RMS نوعی SPL متوسط ​​را نشان می دهد ، نه سطح اوج واقعی.

برای مشخصات کلی ، SPL که THD 0.5٪ یا 1٪ در آن رخ می دهد مفید است ، زیرا این نقطه ای است که شما در آن شروع به شنیدن دیستورشن می کنید.

به طور کلی ، دیستورشن دیافراگم دایره ای با افزایش 6 دسی بل سطح ورودی دو برابر می شود ، بنابراین می توانید سایر سطوح THD را با استفاده از این عامل محاسبه کنید.

با این حال ، DPA حداکثر پیک SPL میکروفون ها را مشخص می کند. تعریف حداکثر SPL زمانی است که خروجی به THD 10٪ برسد. اندازه گیری در یک فرکانس واحد شامل کپسول و پیش تقویت کننده انجام می شود.

ارائه این مشخصات نشان می دهد که میکروفون پس از عبور 1٪ THD سیگنال بیشتری را نیز ارسال می کند. علاوه بر این ، این مشخصات حداکثر مقدار مفید را برای قسمت ورودی سیستم های بی سیم ارائه می دهد.

(توجه: در مشخصات برخی از مارک ها ، حداکثر SPL نشان دهنده حداکثر فشار صوتی است که میکروفون در آن خراب نمی شود! این اندازه هیچ کاربردی ندارد مگر اینکه شما در کار فضا پیما باشید.)

Output balance principle

سیگنال های میکروفون در مقایسه با سیگنال های سطح ضعیف هستند ، شاید در محدوده 100 برابر کوچکتر. با این حال ، ما میکروفون ها به کابل های طولانی وصل می کنیم. بنابراین ، برای به حداقل رساندن نویز ناشی از کابل های میکروفون ، استفاده از خطوط متعادل بسیار مهم است.

در اکثر میکروفون ها (یا بهتر است بگوییم در اکثر پری امپ های خروجی میکروفون) ، DPA از یک اصل به نام “درایو فعال” استفاده می کند. درایو فعال دارای امپدانس متوازن است (امپدانس یکسان برای اتصال از پین 2 و 3 به زمین. با این کار ، تأثیر نویز الکتریکی ناشی از آن به میزان زیادی کاهش می یابد.

در حالی که امپدانس، متعادل است ، این در مورد سیگنال صادق نیست. سیگنال فقط روی پین 2 اجرا می شود. پین 3 بی صدا است. مزیت این یک مدار ساده و تمیز است که خروجی به اندازه کافی بالا را ارائه می دهد.

نتیجه

مشخصات میکروفون به طور کامل در مورد کیفیت میکروفون توضیح نمی دهد. هیچ جایگزینی برای تجربه صوتی وجود ندارد. اگرچه ممکن است مشخصات میکروفون بین تولیدکنندگان کاملاً قابل مقایسه نباشد ، اما وقتی به درستی ارزیابی شوند ، عینیت مفیدی را ارائه می دهند و در جستجوی میکروفون مناسب کمک می کنند.

برای آشنایی بیشتر با نحوه کار انواع میکروفون، مقالات زیر را نیز مطالعه کنید.

نحوه کار انواع میکروفون ( بخش اول ) 

نحوه کار انواع میکروفون ( بخش دوم )

ترجمه : تیم ترجمه یریآل