اندازه دیافراگم در میکروفونهای تمام جهتی

/ ۱۳۹۷/۱۱/۲۹ / بدون دیدگاه

اندازه دیافراگم در میکروفونهای تمام جهتی

نویز داخلی

تفاوت بین میکروفون با دیافراگم بزرگ و کوچک

نویز داخلی: میکروفون دیافراگم بزرگ دارای نویز داخلی کمتری نسبت به میکروفون دیافراگم کوچک است  زیرا  نویز داخلی میکروفون اساساً دراثر حرکات براونی است یعنی مولکول­های هوا که به دیافراگم برخورد می کنند فشار معادل نویزی ایجاد می کنند. هرچه دیافراگم کوچکتر باشد مانند سطح سختی رفتار می کند و مولکول­های هوایی که به آن برخورد می کنند سبب تبدیل انرژی بیشتری می شوند بنابراین سطوح فشار صوتی بالاتری با توجه به اندازه و حساسیت دیافراگم ایجاد می کند.

اندازه دیافراگم کوچک ( قطر 12 میلی متر) متوسط (قطر 16 میلی متر) بزرگ(قطر 24 میلی متر)
نویز داخلی بالاتر(24dBA) پایین تر (15dBA) پایین ترین (7dBA)

حساسیت:

حساسیت دیافراگم بزرگ بیشتر از دیافراگم های کوچک تر است. دیافراگم بزرگ راحت تر و حتی با سطوح  فشار کم حرکت می کند بنابراین خروجی بیشتری خواهد داشت.

اندازه دیافراگم کوچک ( قطر 12 میلی متر) متوسط (قطر 16 میلی متر) بزرگ(قطر 24 میلی متر)
حساسیت پایین (10mV/Pa) بالا (40mV/Pa) بالاترین  (90mV/Pa)

حداکثر فشار صوتی مجاز

توانایی میکروفون خازنی در تحمل فشارهای صوتی بزرگ با دو عامل محدود می شود:

اول : کپسول میکروفون یعنی فاصله بین دیافراگم و صفحه پشتی همراه با سختی دیافراگم  میزان حرکت دیافراگم را بیش از حد شدن اعوجاج  محدود می کند.

دوم : منبع تغذیه ی پیش تقویت کننده ی میکروفون نیز میزان سیگنال را پیش از برش محدود می کند. هرچه دیافراگم کوچکتر و سخت تر باشد می تواند  سطوح فشار صوتی بالاتری را تحمل کند.

محدوده ی فرکانسی

از آنجا که میکروفون تمام جهتی تفاوتهای کوچک فشار هوا ( امواج صوتی ) را در هر دو نوع دیافراگم های کوچک و بزرگ  حس می کند بنابراین قادر به دریافت فرکانسهای پایین است . حد پایین محدودیت فرکانسی (LLF) میکروفون فشار با منفذ کوچکی تنظیم می شود که برای جلوگیری از حرکت دیافراگم در اثر تغییرات فشار هوای محیط است. مطابق ابعاد منفذ ( یعنی قطر و طول)، این منفذ  مثل فیلتر با فرکانس قطع پایین کار می کند . حد بالایی محدودیت فرکانسی (ULF) با چندعامل تعیین می شود که تمام شان مربوط به ابعاد دیافراگم هستند.

  1. دیافراگم بزرگ تمایل به شکستن دارد و مانند یک پیستون واقعی کار نمی کند این پدیده از فناوری بلندگو شناخته شده است و دلیل  ساخت بلندگوها با اندازه های مختلف دیافراگم است  تا بتوانند محدوده های فرکانسی مختلفی را پوشش دهند.
  2. وزن دیافراگم جابجایی آن را در فرکانسهای بالاتر تضعیف می کند.
  3. تفرق های لبه های کپسول میکروفون ، پاسخ آن را در فرکانسهای خیلی زیاد محدود می کند.
  4. نتیجه اینکه دیافراگم های بزرگتر پاسخ فرکانسی محدودتری نسبت به دیافراگم های کوچک دارند.

مشخصات جهت وری

وقتی که میکروفون در میدان صوتی قرار می گیرد حضور آن سبب تاثیر روی صدا می شود. این امر به علت پدیده ی آکوستیکی است که در اطراف میکروفون در اثر اندازه کپسول میکروفون، چگونگی  قرارگیری آن، شکل و اندازه ی بدنه ی میکروفون شامل پیش تقویت کننده، اتصال و طراحی شبکه محافظ است. تمام میکروفونهای تمام جهتی جلوتخت با افزایش فرکانس جهتی تر می شوند. امواج صوتی فرکانس بالا که مستقیماً از جلوی میکروفون می آیند در برخورد به سطح دیافراگم منعکس می شوند و بین صدای ورودی و خروجی فشار صوتی ایجاد می کنند. این پدیده وقتی که طول موج قابل مقایسه یا کوچکتر از قطر دیافراگم می شود اتفاق می افتد.

محدوده دینامیکی

میکروفون با دیافراگم کوچک محدوده دینامیکی وسیع تری نسبت به دیافراگم بزرگ دارد.

روش محاسبه ی محدوده ی دینامیکی، محاسبه ی تفاوت بر حسب dB بین کف نویز و فشار صوتی است که میکروفون مقدار اعوجاج هارمونیکی (THD) معینی را ایجاد می کند. در مورد  نویز گفتیم که دیافراگم کوچکتر نویز بیشتری دارد و از طرف دیگر توانایی تحمل فشارهای صوتی بالاتر در آن بسیار بیشتر است بنابراین محدوده ی دینامیکی در دیافراگم های کوچکتر بیشتر از دیافراگم های بزرگ می شود.

نتیجه

هردو اندازه ی دیافراگم فواید و مضراتی دارند که در جدول زیر نشان داده شده اند.

مشخصه / اندازه دیافراگم دیافراگم کوچک دیافراگم بزرگ
نویز داخلی بالاتر پایین تر
حساسیت پایین بالا
تحمل فشار صوتی بالا بالا پایین تر
محدوده فرکانسی پهن باریک تر
تاثیر روی میدان صوتی کوچک بزرگ
محدوده دینامیکی بالاتر پایین تر

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *