الميكروفون هو جهاز يحول موجات الطاقة الميكانيكية أو الصوت إلى موجات طاقة كهربائية. التحدث في الميكروفون يثير (ينقل) الحجاب الحاجز الذي يقترن بجهاز يخلق تيارًا كهربائيًا يتناسب مع الموجات الصوتية المنتجة.
الميكروفونات جزء من الحياة اليومية. يتم استخدامها في الهواتف وأجهزة الإرسال للبث الإذاعي والتلفزيوني التجاري وراديو الهواة وأجهزة مراقبة الأطفال ومسجلات الأشرطة والصور المتحركة وأنظمة العناوين العامة. هناك العديد من أنواع الميكروفونات المختلفة - يعتمد التصميم على التطبيق. تستخدم استوديوهات التسجيل الصوتي والراديو والتليفزيون والصور المتحركة الميكروفونات من نوع الشريط أو المكثف بسبب إعادة إنتاج الصوت عالي الجودة. يمكن لأنظمة العناوين العامة والهواتف وأنظمة الاتصالات اللاسلكية ثنائية الاتجاه استخدام الكربون أو السيراميك أو الميكروفونات الديناميكية بسبب تنوعها وتكلفتها المنخفضة.

التاريخ

تم اختراع الميكروفون الأول كمرسل هاتف بواسطة ألكسندر جراهام بيل في عام 1876. كان جهازًا سائلًا لم يكن عمليًا جدًا. في عام 1886 ، اخترع توماس ألفا إديسون أول ميكروفون كربون عملي. تم استخدام ميكروفون الكربون للإرسال اللاسلكي وعلى نطاق واسع في أجهزة إرسال الهاتف حتى السبعينيات عندما تم استبدالها بعناصر خزفية كهرضغطية.
كان لميكروفون الكربون نطاق تردد محدود ، ولن يعيد إنتاج الموسيقى بفعالية. في عام 1916 ، تم تطوير ميكروفون المكثف من قبل EC Wente من Bell Laboratories. يتطلب ميكروفون المكثف مضخمًا مدمجًا داخل الميكروفون لالتقاط الإشارات الباهتة. تم استخدام ميكروفونات المكثف للبث الإذاعي والجيل الأول من الصور المتحركة الصوتية.
سيحدث اختراق كبير في تكنولوجيا الميكروفون في عام 1931 مع اختراع الملف المتحرك أو الميكروفون الديناميكي بواسطة Wente و AC Thuras من Bell Laboratories. الميكروفون الديناميكي لديه مستوى ضوضاء أو تشويه أقل من الميكروفون الكربوني ولا يتطلب أي طاقة للتشغيل. يستخدم الميكروفون الديناميكي بشكل مكثف اليوم في جميع مجالات الاتصال والترفيه.
في عام 1931 ، تم تقديم ميكروفون الشريط بواسطة RCA ، وأصبح واحدًا من أكثر الميكروفونات استخدامًا على نطاق واسع لصناعات التسجيل الصوتي والبث. اعتبره الكثيرون أكثر الميكروفونات الطبيعية سبرًا على الإطلاق. كان ميكروفون الشريط ثقيلًا للغاية ، حوالي 8 رطل (3.6 كجم) ، ويمكن أن يتلف بسهولة بسبب الصدمة أو النفخ فيه. لا تزال تنويعات ميكروفون الشريط تستخدم اليوم.
اخترعت شركة Astatic Corporation الميكروفون الخزفي أو البلوري عام 1933 عندما وجد كل من CM Chorpening و FH Woodworth أنهما يمكنهما صنع ميكروفون من أملاح روشيل أو بلورات كهرضغطية. ووجدوا أنه عندما ضربت الموجات الصوتية هذه البلورات ، اهتزت وخلقت تيارًا كهربائيًا.

مواد أولية

اعتمادًا على نوع الميكروفون ، قد تختلف المواد الخام. عادة ما يتم تصنيع المغناطيس الدائم من مركب البورون الحديد النيوديميوم. ملف الصوت والكابل مصنوعان من الأسلاك النحاسية. يستخدم البلاستيك لعزل الكابلات. عادة ما تكون العلبة مصنوعة من صفائح الألمنيوم وأحيانًا من البلاستيك.

التصميم

يتكون الميكروفون الديناميكي أو الملف المتحرك من غشاء بلاستيكي رقيق متصل بملف صوتي. يتكون الملف الصوتي من العديد من لفات الأسلاك النحاسية المعزولة بقطر صغير جدًا على بكرة. يحيط بملف الصوت مغناطيس دائم. يتسبب الصوت في اهتزاز الحجاب الحاجز ، مما يؤدي إلى تحريك الملف الصوتي على محوره. تحث هذه الحركة على جهد في الملف وتخلق تيارًا كهربائيًا متنوعًا يتناسب مع الصوت ليتدفق عبر الملف. هذا التيار المستحث هو إشارة الصوت.
يتكون ميكروفون المكثف أو المكثف من لوحين معدنيين متباعدان قليلاً. تعمل هاتان الطبقتان كمكثف. المكثف هو جهاز يخزن شحنة كهربائية. تعمل اللوحة الأمامية كحجاب حاجز. أثناء اهتزاز الحجاب الحاجز ، يتم تحريض تيار كهربائي على الأسلاك المرفقة مما يخلق إشارة كهربائية بين اللوحين.
يتكون الميكروفون الكربوني من حبيبات كربون معبأة بخفة في حاوية. يتم وضع الاتصالات الكهربائية على جانبي الضميمة. يتم تركيب غشاء رقيق من المعدن أو البلاستيك على جانب واحد من العلبة. عندما تضرب الموجات الصوتية الحجاب الحاجز تضغط حبيبات الكربون ، وتغير مقاومتها. من خلال تشغيل تيار عبر الكربون ، تغير المقاومة المتغيرة الناتجة عن الصوت كمية التيار الذي يتدفق بما يتناسب مع الموجات الصوتية.
يستخدم غشاء ميكروفون الشريط شريطًا من الألومنيوم المموج الرقيق يبلغ طوله 2 بوصة (50 مم) وعرضه 0.5 بوصة (2.5 مم) معلقًا في مجال مغناطيسي قوي. عندما تحل اختلافات ضغط الصوت محل الشريط ، يتم قطعه عبر المجال المغناطيسي. هذا يحفز الجهد وينتج تيارًا يتناسب مع الصوت الذي يضربه.

مخترع المكرفون جيم موريسون. 

ولد جيمس دوجلاس موريسون في 8 ديسمبر 1943 في ملبورن ، فلوريدا. بعد الانتهاء من المدرسة الثانوية في الإسكندرية ، فرجينيا ، أخذ موريسون دروسًا في كلية سانت بطرسبرغ جونيور وجامعة ولاية فلوريدا قبل السفر إلى كاليفورنيا في عام 1964. بحلول عام 1966 ، التحق موريسون بجامعة كاليفورنيا. هناك ، التقى بالعازف راي مانزاريك ، وبعد فترة وجيزة ، عازف الجيتار روبي كريجر وعازف الطبال جون دنسمور ، لتشكيل الأبواب.
تم دمج موسيقى الروك الصلبة ، والتصوف ، والشعر الغنائي ، والمسرحيات في موسيقى المجموعة. ورفض بعض النقاد موريسون باعتباره مغنيًا منغمسًا في النفس والذي باع إلى متطلبات سوق موسيقى البوب ​​بعد أن أصبح شائعًا. وأشاد آخرون بموريسون كمغني وشاعر قوي ويعتقدون أن صوت الأبواب الفريد يمثل مزيجًا رائعًا من موسيقى الجاز والروك والبلوز والبوب.
في أواخر عام 1970 ، أصيب موريسون بخيبة أمل من وضعه الشهير. استقر في باريس للعمل على الشعر والسيناريو. توفي موريسون فجأة في 3 يوليو 1971 ، عن عمر 27 عامًا. ذكرت التقارير الرسمية أنه أصيب بنوبة قلبية أثناء الاستحمام ، لكن جسده لم يشاهده إلا طبيب وزوجة موريسون في القانون العام. نشأت أسطورة أن موريسون لم يكن ميتًا حقًا. قبره في زاوية الشعراء في مقبرة Pere-Lachaise في باريس ، بالقرب من قبور Balzac و Moliere و Oscar Wilde.
لا يزال موريسون شخصية عبادة كمسيح شاعري أدت رؤيته التي لا هوادة فيها إلى الموت المبكر. يواصل المعجبون اليوم زيارة قبر موريسون ، وشراء سجلاته ، وقراءة شعره. لا تزال شركة Elektra Records ، شركة تسجيلات الأبواب ، تبيع أكثر من 100000 سجل أبواب وأشرطة وأقراص مدمجة كل عام. صادف 3 يوليو 2001 الذكرى الثلاثين لوفاة موريسون وزار أكثر من 20 ألف شخص المقبرة.
تستخدم الميكروفونات الخزفية أو البلورية الكوارتز أو الكريستال الخزفي. يتم وضع الأقطاب الكهربائية على جانبي البلورة. عندما تحل تغيرات ضغط الصوت محل البلورة ، يتم إنشاء تيار كهربائي يتناسب مع الصوت الذي يضربها.

عملية التصنيع

في حين أن عملية التصنيع ستختلف اعتمادًا على نوع الميكروفون وكيفية استخدامه ، فإن جميع الميكروفونات تحتوي على ثلاثة أجزاء مشتركة - كبسولة تحتوي على عنصر الميكروفون والأسلاك الداخلية والسكن. تصف العملية التالية بناء ملف متحرك أو ميكروفون ديناميكي.
تتكون العلبة من صفائح رقيقة من الألومنيوم أو من البلاستيك المحقون بالقالب. يتم وضع ورقة الألمنيوم في قالب مكبس. القالب هو نسخة طبق الأصل مقلوبة لشكل الحالة المطلوبة. يتم تحرير المثقاب الهيدروليكي ودفع الألمنيوم إلى القالب. يتم قطع أي مادة زائدة والتخلص منها. إذا كانت الحالة مصنوعة من البلاستيك ، يتم تغذية الكريات البلاستيكية في قادوس وذوبانها. يصب السائل في آلة صب الحقن. تقوم الآلة بتغذية السائل في قالب مغلق. بمجرد ملء القالب وتبريد البلاستيك ، يتم فتح القالب وإخراج العلبة البلاستيكية. إذا كان المفتاح مطلوبًا ، يتم تثبيته في مكانه في العلبة ويتم تثبيته بمسامير وصواميل أو براشيم صغيرة.
يتم تصنيع الملف الصوتي عن طريق لف الأسلاك النحاسية المطلية بالمينا على بكرة بلاستيكية. يتم تأمين السلك بالبكرة باستخدام الغراء.
يتكون المغناطيس الدائم من مركب البورون الحديد النيوديميوم. يتم تشكيله عن طريق تلبيد المسحوق (يوضع المسحوق في قالب عالي الضغط ويسخن ، تتحد المعادن وتصبح صلبة) أو عن طريق ربطها بمواد بلاستيكية.
يتم وضع الحجاب الحاجز البلاستيكي المقطوع مسبقًا في أداة تثبيت. ثم يتم لصق بكرة الملف الصوتي في المركز الدقيق للبكرة. بعد شفاء الغراء (حوالي 24 ساعة) ، يتم تخفيض التجميع إلى مجموعة مغناطيسية دائمة ولصقها معًا.
يتم تحديد كبل إشارة صوت محورية وقطع طوله. يتم نزع العزل من جميع الخيوط في طرفي الكابل. ثم ، يتم لحام موصل الصوت في أحد طرفي الكبل. يتم ترك النهاية المفتوحة للكابل مجانية.
يتم إدخال النهاية المفتوحة لكابل الصوت من خلال الفتحة الموجودة في الجزء السفلي من العلبة. يتم سحب الكبل من خلال الجزء العلوي من العلبة بطول كافٍ للسماح بلحام الأسلاك بالمفتاح والملف الصوتي.
يتم وضع فاصل مطاطي رغوي حول مجموعة الملف الصوتي ويتم خفض التجميع في العلبة. يتم تأمينه في مكان مناسب مع شبكة وغطاء.
ثم يتم تغليف الميكروفون وشحنه إلى الموزع.
مرجع : (1)