شنبه , 29 مهر 1396
  • :
  • :
اصول انتخاب میکروفن

امتیاز شما

توضیحات دسته: مبانی بازدید: 1755

در الگوی قطبی هر میکروفنی توانایی آن را در حذف صداهایی که از یک جهت مشخص می‌آیند، به وضوح می‌توان دید. محدوده‌ای که در آن میکروفن کاملا صدا را حذف می‌

میکروفن سوپرکاردیوئید یا میکروفنی با شکل دریافت لاله ای (lobar) دارای نقاط صفری در دو طرف انتهایی خود هستند.

دانستن نقطه صفر یک میکروفن در کارگذاشتن آن نسبت به بلندگوها ی ردیفی (array) و سایر میکروفن ها؛ اهمیت زیادی دارد.

نقشه‌های الگوی قطبی

 نمودارهای پاسخ قطبی؛ همان‌گونه که در تصویر می‌بینید، چگونگی دریافت صدا توسط میکروفن را در فرکانس‌های مختلف نشان می‌دهد. با مقایسه اندازه و شکل دریافت فرکانس‌های مختلف، می توان شناخت خوبی از پاسخ خارج از محور میکروفن پیدا کرد و یا رفتار آن را با فرکانس‌هایی که از زوایای گوناگون به کپسول برخورد می‌کنند؛ مورد بررسی قرار داد.

 

نمودار پاسخ قطبی هنگامی رسم می شود که میکروفن در مرکز نقشه و رو به زاویه صفر درجه قرار داشته باشد. به منظور جلوگیری از بهم ریختگی نقشه قطبی، فقط یک طرف هر فرکانسی نشان داده می شود، حتی اگر الگوی آن متقارن (symmetrical) باشد. بطور کلی میکروفن های جهتی (directional) در فرکانس های پایین تر، میل زیادی به همه جهتی (omnidirectional) شدن دارند. علت این امر طول موج کوتاه تر فرکانس های بالا نسبت به فرکانس های پایین است و  جهت انتشار فرکانس های بالا را نیز راحت تر می توان کنترل کرد. 

 دینامیک یا خازنی

 اولین نکته ای که قبل از انتخاب میکروفن و با توجه به شکل کار مورد نظر باید به آن توجه کنیم؛ دینامیک یا خازنی بودن میکروفن است. درون هر میکروفنی یک مبدل قرار دارد. مبدل صدا را دریافت کرده و آن را از شکلی به شکل دیگر در می آورد. مبدل میکروفن انرژی آکوستیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. مبدل های میکروفن یکی از دو نوع مبدل های دینامیک یا خازنی هستند.

 میکروفن های دینامیک

 این نوع میکروفن ها به دو گروه روبانی (ribbon) و سیم پیچ متحرک (moving coil) تقسیم می شوند. تمامی میکروفن های دینامیک، سیم پیچ متحرک کارآمدی دارند. این سیم پیچ متصل به دیافراگم، درون یک میدان مغناطیسی قرار دارد. امواج صوتی فشار هوایی را که در آن حرکت می کنند، تغییر می دهند. این اتفاق باعث ارتعاش دیافراگم شده و سیم پیچ متصل به آن درون میدان مغناطیسی به حرکت در می آید و در نتیجه ولتاژی در آن القاء می شود که متناسب با فشار صوتی است. این سیگنال متوازن را که مقاومت کمی دارد می توان مستقیما به ورودی میکروفن دستگاه ضبط صوت یا میکسر صدا متصل کرد، بدون این که میکروفن احتیاج به مدار الکترونیک یا ولتاژ تغذیه داشته باشد. میکروفن های سیم پیچ متحرک بسیار مقاوم و قابل اطمینان هستند. بنابراین از آنها می توان در موقعیت های سخت به راحتی استفاده کرد. کاربرد اصلی این میکروفن ها در گزارشگری و اجراهای زنده است.

 میکروفن‌های خازنی و خازنی الکترت

مبدل خازنی از دو صفحۀ خازن تشکیل می شود. صفحۀ جلویی که نقش دیافراگم را بازی می کند، به تغییرات فشار آکوستیکی واکنش نشان می دهد و صفحه دیگر ثابت است. شارژی الکتریکی با توجه به نوع طراحی به صفحه متحرک یا ثابت اعمال می شود. حرکت دیافراگم که بخاطر فشار آکوستیکی روی می دهد باعث تغییر ظرفیت بین دو صفحۀ خازن شده و در نتیجه ولتاژی که متناسب با سیگنال آکوستیکی است، تولید می شود.

الکترودهایی که در میکروفن های خازنی الکترت (pre-polarized) بکار می روند از مواد مصنوعی مخصوصی ساخته شده اند. این مواد می توانند به طور دائمی شارژی الکتریکی را در خود ذخیره کنند که این شارژ همواره در ماده الکترت می ماند. باید توجه داشت که هیچ ولتاز اکسترنال پلاریزه نمی تواند در مدار میکروفن باقی بماند. برخلاف میکروفن دینامیک، میکروفن های خازنی الکترت را می توان در اندازه های خیلی کوچک ساخت. این خصوصیت باعث شده تا میکروفن های یقه ای مینیاتوری و کپسول های ماژولار ظریفی طراحی شوند. میکروفن های خازنی الکترت از فانتوم پاور ۴۸ ولت (P 48) برای تغذیه پیش تقویت کننده خود استفاده می کنند.

مزایای میکروفن های دینامیک

استحکام

نویز ذاتی کم

قیمت ارزان

عدم نیاز به ولتاژ تغذیه

تاثیر پذیری کم در مقابل تغییرات حرارتی و تداخل فرکانس های رادیویی (RF)

معایب میکروفن‌های دینامیک

حساسیت و سطح خروجی کم

عدم واکنش مناسب به صداهای آنی

حجم و وزن زیاد

مزایای میکروفن‌های خازنی

حساسیت زیاد

پاسخ فرکانسی بهتر

واکنش مناسب به صداهای آنی

امکان داشتن چندین الگوی دریافت

قابلیت استفاده در اکثر کاربردها

معایب میکروفن‌های خازنی

نویز ذاتی بالا

قیمت گران

نیاز به منبع تغذیه

حساس در مقابل تغییرات حرارتی ، ضربه و تداخل RF

زاویه دریافت میکروفن‌های خازنی با الگوهای مختلف

پوشش میکروفن همه جهتی ( °360 omni-directional)

پوشش میکروفن دو جهتی (bi-directional) از روبرو و پشت کپسول

پوشش میکروفن کاردیوئید، °160 همراه با دریافت کمی از پشت میکروفن

پوشش میکروفن با الگوی دریافتی لاله ای lobar) ۱۴۰) درجه همراه با تضعیف زیاد صداهای خارج از محور 

خواندن مشخصات میکروفن

مهمترین مشخصات برای انتخاب میکروفن عبارتند از: الگوی قطبی (شکل دریافت)، نقشه های پاسخ قطبی و نقشه های پاسخ فرکانس. این مشخصات در کنار مهمترین عامل تشخیص یعنی گوش شما، می توانند بیان کننده انتخاب میکروفن مناسب برای کاربرد مورد نظر باشند.

الگوی های قطبی

یکی از اهداف در طراحی میکروفن، ساختن مبدلی است که به صداهای وارده از یک جهت مشخص، حساسیت بیشتری داشته باشد. جهتی بودن میکروفن نقش مهمی در کاربرد آن دارد. مطمئنا برای ضبط صدای خواننده یا ساز ، انتخاب میکروفن و شکل دریافت آن بسیار مهم است. نقشه الگوی قطبی، جهت دریافت میکروفن را با نشان دادن حساسیت عمومی آن در جهت های مختلف با استفاده از سیگنال تست یک کیلو هرتز  ، نشان می دهد. بعضی مواقع این تن (tone) یک کیلوهرتز به عنوان "Rejection@ 1 KHz" نامیده می شود. شش شکل از الگوی قطبی وجود دارد که عبارتند از: همه جهتی، دو جهتی یا figure-8، کاردیوئید، سوپر کاردیوئید، هایپر کاردیوئید و لاله‌ای (lobar). 

نقشه‌های پاسخ فرکانسی

نقشه های پاسخ فرکانسی معمولا با نقشه های پاسخ قطبی همراه هستند و سطوح خروجی میکروفن را در محدوده کار آن از پایین ترین تا بالاترین فرکانس ها نشان می دهند. محدوده شنوایی انسان فرکانس هایی از ۲۰ تا ۲۰۰۰۰ هرتز را دربر می گیرد. اگر به نقشه نگاه کنید این فرکانس ها از چپ به راست نشان داده شده اند. خط عمودی سمت چپ پاسخ نسبی اندازه گیری شده بر حسب دسیبل است (نقشه پاسخ فرکانسی میکروفن MKH 40 را در شکل زیر ببینید) . 

در این مقیاس، 3dB  افزایش یا کاهش برای اکثر فرکانس ها قابل توجه به نظر می آید و  10dB تغییر، خود را به شکل دو برابر شدن شدت یا ضعف صدای اصلی نشان می دهد. نقشه های دیگر مقیاس dBv را برای بیان ولتاژ خروجی میکروفن در فرکانس های مختلف بکار می برند (نقشه مربوط به میکروفن MD 421 II را در شکل زیر ببینید). 

 پاسخ هموار میکروفن MKH 40 مشخصۀ بی طرفانه ای خواهد بود که برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب است، اما مشخصۀ ناموزون میکروفن MD 421 II در حقیقت میکروفنی را نشان می دهد که با افزایشی در پاسخ فرکانس خود در محدوده فرکانس 2kHz روبرو است که این افزایش تاکیدی را روی فرکانس های بالاتر ردیف میانی (upper mid-range) باعث شده و در نتیجه قابلیت فهم گفتار و آواز را بالا می برد. بعضی از میکروفن ها نیز با استفاده از کلید roll-offbass بدون این که باعث افت خصوصیات کلی میکروفن شوند، صداهای ناشی از فرکانس های بم را تضعیف می کنند. اثر این فیلتر در نقشه الگوی قطبی به صورت خط فاصله نشان داده می‌شود.

فنون میکروفن‌گذاری، قانون 3to1

هنگامی که در برنامه ای تعداد زیادی میکروفن بکار می روند، استفاده از قانون 3to1، حذف فاز (phase cancellation) را به حداقل خود می رساند. مطابق این قانون فاصله بین میکروفن ها باید سه برابر فاصله هر میکروفن با منبع صوتی مربوط به آن باشد. صدای دریافتی توسط میکروفنی که فاصله بیشتری دارد، حداقل  12dB کمتر از صدای میکروفنی است که در فاصله نزدیکتر قرار داشته باشد. 

بطور کلی قانون 3to1 براساس استفاده از میکروفن‌های همه جهتی (omni-directional) است و در مورد میکروفن‌های یک جهتی (uni-directional) کارآیی کمتری دارد.

 فنون میکروفن‌گذاری برای صدای استریو

میکروفن‌گذاری برای ضبط صدای استریو شامل روش های متنوعی است که در آنها معمولا از دو میکروفن برای دریافت صداهای چپ تا راست یک یا چند منبع صوتی استفاده می شود. اعصاب شنوایی درون گوش می توانند اختلافات فاز و دامنۀ صداهای پخش شده ای را که به شکل استریو ضبط شده اند، آشکار کنند. این خاصیت گوش باعث می شود تا صداهای وسیع، حجیم و مشخص را در ترکیب (mix) مکان‌یابی کنیم. گاهی اوقات که به خاطر وضعیت قرار گرفتن خوانندگان و یا نوازندگان  عملا امکان میکروفن گذاری در فاصله نزدیک وجود ندارد، از میکروفن گذاری استریو استفاده می شود. چهار آرایش مختلف میکروفن برای ضبط صدای استریو متداول است که عبارتند از: XY یا زوج یکسان، زوج نسبتا یکسان، زوج با فاصله و (MS (mid-side.

XY یا زوج یکسان (coincident pair)

در این روش دو میکروفن جهتی (directional) یا کاردیوئید که تا حد امکان نزدیک به یکدیگر هستند؛ با زاویه ۹۰ تا ۱۳۵ درجه نسبت به هم کار گذاشته می شوند. صدا همزمان به کپسول هر دو میکروفن برخورد می کند و به همین خاطر نام این روش را"زوج یکسان"گذاشته‌اند. اما صداهای واقع در سمت چپ و راست به محور (on-axis) یک میکروفن و به خارج محور (off-axis) میکروفن دیگر برخورد می کنند و در نتیجه اختلافی در شنوایی دو کپسول پیش می آید که باعث خلق فضای استریو می‌شود.

زوج نسبتا یکسان(near coincident pair)

تنها اختلاف بین این روش و شیوه میکروفن گذاری XY برای ضبط صدای استریو، افزایش فضای بین کپسول های دو میکروفن است. این فاصله باعث ایجاد اختلاف زمانی و اختلاف در سطح ( level ) صدای هر دو کپسول دریافت کننده شده و در نتیجه تصور استریویی بوجود می آید که عمق، وضوح و دقت بیشتری از روش XY دارد. این روش به شکل های مختلف در صنعت صدا مورد استفاده قرار می گیرد. برای مثال در تلویزیون فرانسه فن ORTF بکار می رود که در آن میکروفن های کاردیوئید با زاویه ۱۱۰ درجه نسبت به هم و در فاصله حدود ۱۷ سانتی‌متری یکدیگر قرار داده می‌شوند.

 زوج با فاصله (spaced pair)

در این نوع آرایه میکروفن استریو، دو میکروفن در یک جهت  و با فاصله زیاد نسبت به هم قرار داده می شوند. فقط صداهایی که به طور مستقیم از وسط صحنه منتشر می شوند، همزمان به هر دو میکروفن می رسند. صداهای واقع در سمت چپ و راست مرکز صحنه، زودتر یا دیرتر به هر کدام از میکروفن ها می رسند و در نتیجه علائم تاخیر زمانی بین کپسول ها پدید می آید بدون این که اختلاف دامنه قابل توجهی پیش آید. معمولا دو میکروفن همه جهتی(omni-directional)به فاصله حداقل حدود ۷۰ سانتی‌متری از منبع صوتی و سه تا سه و نیم متر از یکدیگر قرار داده می شوند. به خاطر این که فاصله بیش از حد دو میکروفن از یکدیگر تولید حفره صوتی(sonic hole)می‌کند، در این صورت میکروفن سومی را می توان به مجموعه اضافه نمود. به عنوان یک اصل معمولا فاصله بین دو میکروفن باید سه برابر فاصله آنها تا منبع صوتی باشد. 

 زوج (MS (Mid-Side

در این روش از یک میکروفن کاردیوئید و یک میکروفن دو جهتی برای دریافت صدای استریو استفاده می شود. میکروفن دو جهتی در زاویه ۹۰ درجه نسبت به منبع صوتی و میکروفن کاردیوئید دقیقا به سمت منبع صوتی قرار داده می شود. این روش میکروفن گذاری شکل پیچیده ای است چون برای پخش صدا به رمز گشایی نیاز دارد. اساسا خروجی میکروفن های دو جهتی؛ قسمت شده است و یک سمت آن نسبت به سمت دیگر فاز مخالف دارد. هنگام پخش صدا یکی از خروجی‌های میکروفن دو جهتی باید کاملا به چپ  و خروجی دیگر آن کاملا به راست مسیر دهی شوند. تصور استریویی بوجود آمده از این روش، صدای میانی صحنه را به شکلی واضح و برجسته نشان می دهد و مکان یابی دقیقی از منبع صدا نیز توسط شنونده احساس می‌شود. 

حساسیت (Sensitivity)

میزان ولتاژ خروجی میکروفن را هنگامی که در مقابل سطح فشار صوتی مشخصی قرار می‌گیرد، حساسیت می‌نامیم. برای اندازه‌گیری حساسیت میکروفن آن را در مقابل یک موج سینوسی با فرکانس یک کیلوهرتز و سطح فشار یک پاسکال(94 dB SPL) قرار می‌دهند. در این صورت ولتاژ خروجی میکروفن بر حسب میلی ولت بر پاسکال بیان می شود مثلا "  2mV/Pa ". میزان حساسیت میکروفن ها یکی از راه های مقایسه آنها با یکدیگر است.

حداکثر سطح فشار صوتی (Maximum SPL )

اندازۀ سطح فشار صوتی است که میکروفن قبل از بروز اعوجاج (distortion) می تواند آن را تحمل کند. 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: 140dB SPL, 1 kHz @ 0.5% T.H.D.

امپدانس اسمی یا ظاهری (Nominal Impedance)

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.

 

                                                                                                                          مرتضی دهنوی 

                                                                                                      dehnavimo@yahoo.com

نظر شما
کد بالا را وارد کنید:
نظر های بازدیدکنندگان
 
مرتضی بحیرایی
توضیحات جامع و کامل بودند، ممنون از اطلاعات مفید و سازندتون، خداقوت

    گالری تصاویر

    پیشخوان

    پیوندها

    فیلم آموزشی(پرتره یک هنرمند طراح صدا)

    1395/06/16

    اخبار خانه سینما

    مجمع عمومي عادي كانون آهنگسازان روز يكشنبه 14 آبان ماه آينده راس ساعت 6 بعد از ظهر در محل خانه سينما (تالار سيف اله داد) برگزار مي شود. دستور جلسه :
    نشست نقد و بررسي كتابهاي "فيلم/ژانر" و " "ژانر و هاليوود" كه باحضور آقايان فرهاد توحيدي ، خسرو دهقان و حسن حسيني به همراه مترجمان كتابها ، ساعت 17 فردا يكشنبه 30 مهر ماه در خانه سينما برگزار مي شود شركت فرماييد.
    مراسم بزرگداشت 18 نفر از هنرمندان پيشكسوت عضو انجمن صنفي بازيگرانِ بدلكار سينما با حضور جمع كثيري از سينماگران و اعضاي اين انجمن در تالار زنده ياد سيف الله داد خانه سينما برگزار شد.
    قائم مقام مديرعامل مركز گسترش سينماي مستند و تجربي از داوري مستندهاي راه يافته به سي و ششمين جشنواره فيلم فجر در همه بخش هاي سوداي سيمرغ خبر داد.
    اين فراخوان كه امكان ثبت‌نام بر روي سايت جشنواره از اول آبان ماه فراهم خواهد بود، به شرح ذيل منتشر شد:

    تبلیغات

    تماس با ما

     Info@IranAMPS.com

     تهران، پیچ شمیران٬ بهار جنوبی، کوچه سمنان، پلاک۲۹ 

    کد پستی:۳۷۵۱۱-۱۵۶۱۷

     ٧٧٥٣٦٠٤١ و ٧٧٦٥٠٢٠٣ (داخلی ۲۱۹)

    نظرسنجی

    سایت انجمن صدای سینمای ایران را چگونه ارزیابی می کنید؟

    بازدیدکنندگان

    امروز 237
    هفته گذشته 237
    این ماه 237
    کل 154341

    عضویت در خبرنامه