Header Ads

الميكروفون (مايكرفون) (Microphone)

يحتوي الموقع على ( كتب فيزياء : إلكترونيات ، كهربائيات ، صوت ، ضوء ، حرارة ، ميكانيكا ، فيزياء ذرية ، فيزياء نووية ، نسبية كهرومغناطيسية ، فيزياء كونية )
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الميكروفونات (مايكرفون) (Microphones) 

ميكرفون


تستخدم الميكروفونات كمصوغ لتحويل الإشارات الصوتية إلى إشارات كهربائية وذلك من خلال الاستفادة من الطاقة الحركية الموجودة في الموجات الصوتية. لقد تم تصنيع أول ميكروفون على يد جراهام بل في عام 1876م وذلك لاستخدامه في نظام الهاتف الذي اخترعه وهو مكون من كبسولة صغيرة مكعبة الشكل بوجهين معدنيين يتم وصل سلكين معدنيين بهما ووجه على شكل غشاء رقيق أما بقية الأوجه فمن مواد عازلة ويتم ملئ الكبسولة محبيبات من الفحم ولذا يسمى هذا النوع بالميكروفون الكربوني (carbon microphone). وعندما تسقط الموجة الصوتية على الغشاء فإنه يهتز تبعا للإهتزازات الصوتية مغيرة بذلك درجة إنضغاط الحبيبات الفحمية وبالتالي مقاومتها التي تغير قيمة التيار الكهربائي المار من خلالها وبذلك فإن قيمة التيار المتغير الناتج تتناسب مع ضغط الهواء الناتج عن الصوت عند كل لحظة زمنية. ومن سيئات الميكروفون الفحمي أن استجابته للترددات الصوتية غير ثابتة بل تقل بشكل كبير مع زيادة التردد ولذلك فهو لا يصلح إلا في التطبيقات التي لا تحتاج كامل الترددات الصوتية التي تمتد من ثلاثين هيرتز إلى 20 ألف هيرتز كما في أجهزة الهاتف حيث لا يتجاوز التردد 3300 هيرتز. وفي العشرينات والثلاثينيات من القرن العشرين ظهرت أنواع مختلفة من الميكروفونات كالميكروفون الحركي وميكروفون المكثف وميكرفون البلورة . 


ميك مكرفون


ففي الميكروفون الحركي (dynamic microphone) يتم تثبيت ملف كهربائي ميكانيكيا بمنتصف الغشاء وبحيث يتحرك الملف في المجال المغناطيسي لمغناطيس دائم وعندما يهتز الغشاء وكذلك الملف نتيجة للاهتزازات الصوتية فإن جهدا كهربائيا سيتولد في الملف تبعا لقانون الحث الكهربائي. ويتميز هذا النوع باستجابته الواسعة للترددات وحساسيته العالية وعدم حاجته لمصدر طاقة كهربائية لتشغيله كما في الميكروفون الفحمي. أما ميكروفون المكثف (condenser microphone) فيتكون من لوحين معدنيين يوضعان على شكل مكثف بعازل هوائي أحدهما ثابت والأخر مكون من غشاء معدني رقيق قابل للاهتزاز ويتم تسليط جهد كهربائي ثابت من خلال مقاومة على هذا المكثف ليتم شحنه. وعند اهتزاز الغشاء المعدني نتيجة للموجة الصوتية الساقطة عليه فإن المسافة بين اللوحين ستتغير وبالتالي تتغير قيمة مواسعة المكثف فيبدأ بالشحن أو التفريغ من خلال المقاومة ليحافظ على نفس قيمة الجهد عند طرفية ويتم أخذ الإشارة الكهربائية المتغيرة من على طرفي المقاومة. أما ميكرفون البلورة (crystal microphone) فيتكون من بلورة طويلة نسبيا من الكوارتز أو السيراميك يثبت أحد طرفيها بينما يتم ربط الطرف الثاني بمنتصف الغشاء وعندما يهتز الغشاء نتيجة للاهتزازات الصوتية تهتز معه البلورة فينتج بين جانبيها فرق في الجهد نتيجة لظاهرة الكهروضغطية ( Piezoelectric effect) المعروفة. وفي الأربعينات ظهر نوع آخر من ميكروفونات المكثف يسمى الميكروفون الكهريتي (electret microphone) وفي هذا النوع يصنع الغشاء المكون لأحد لوحي المكثف من مادة تحتوي على شحنات كهربائية بشكل دائم تسمى الكهريت (electrit) على غرار المغناطيس (magnet) وبذلك يتم الاستغناء عن الجهد الكهربائي المسلط على المكثف في حالة ميكروفون المكثف العادي. وبما أن الشحنة ثابتة على المكثف فإن تغيير المسافة بين لوحيه نتيجة لاهتزاز الغشاء ستغير من قيمة مواسعته وبالتالي قيمة الجهد عند طرفيه. إن ظاهرة الكهريت موجودة في كثير من المواد الطبيعية والصناعية كالمواد الشمعية والبلاستيكية ويتم إنتاج مادة الكهريت من خلال تبريد مثل هذه المواد في مجال كهربائي عالي جدا تبلغ شدته عدة آلاف فولت للسنتيمتر الواحد. وتوجد طريقة أخرى لإنتاج مواد الكهريت وهي من خلال وضع شحنات سالبة في قلب مواد ذات عزل عالي جدا كالتفلون (Teflon) فتحفظ بهذه الشحنات لفترات زمنية طويلة تصل لعشرات السنوات.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
سجل إعجابك وشارك زملاءك من الزر أدناه لتصلكم مواضيعنا القادمة إن شاء الله تعالى

ليست هناك تعليقات

يتم التشغيل بواسطة Blogger.