Mikrofon Nedir? Çeşitleri Nasıl Çalışır?
Mikrofon nedir: Sesin havada yarattığı akustik dalgadan faydalanma sonucu ses elektriğe çevrilir. Mikrofon, ses dalgalarını elektriksel titreşimlere çeviren, elektro akustik bir cihazdır. Ses dalgalarına göre sinyal gerilimi verdiği için hoparlörü tamamlayan bir elemandır.
Elektriğin sese çevrilmesi de hoparlörler ile gerçekleştirilir. Bu çeviri özelliklerinden dolayı mikrofon ve hoparlöre ses transduser denir. Transduser dönüştürücü anlamındadır. Bir ses dalgasındaki titreşimlerin elektriksel benzeri olan sinyali üretmeye yarayan birçok fiziksel prensip vardır.
Bunlar, bağlantı direncinin değişimi, piezo elektrik, elektromanyetik ve manyetostriksiyon prensiplerini içine alır. Bütün bu prensipler ve diğerleri yıllarca denenmiştir. Ancak sonunda piezo-elektrik, elektromanyetik, elektro statik ve kapasitif prensipleri uygulamaya konmuştur.
Mikrofon Yapısı ve Çalışma Prensibi
Bütün microfon yapıları ses dalgalarına tepki gösteren çeşitli şekillerde yapılmıştır. Diyafram veya benzeri bir elemana sahiptir. Mikrofona gelen ses dalgaları diyaframa çarpar. Ses basıncındaki değişikliklere göre diyafram içe veya dışa doğru hareket ederek mekanik titreşim yapar. Bu titreşimler sonucunda mikrofonun çıkış uçlarında bir gerilim oluşur. Bu gerilim, hareket eden parçanın ya hızı ya da titreşimlerinin genliği ile orantılıdır.
Mikrofon Çeşitleri
- Dinamik mikrofon
- Şeritli (ribbon mikrofon) mikrofon
- Condenser (kapasitif) mikrofon
- Karbon mikrofon
- Kristal mikrofon
- Elektret mikrofon
- Telsiz mikrofon
- Elektrodinamik mikrofon
- Manyetik mikrofon
- Elektrikli mikrofon
- Elektromanyetik mikrofon
Mikrofon üreticileri tarafından ev stüdyosu sahiplerinin bütçelerine uygun olarak iki diyafram tipinde mikrofon imalatı yapılır. Kapasitif (Condenser / Kondansatör) ve Dinamik (Bobinli).
Dinamik Mikrofon
Bir mıknatıs çevresine sarılı bir bobine yapışık bir membran mevcuttur. Bunun üzerine çarpan ses dalgalarının titreşimiyle bobini mıknatıs çevresinde hareket ettirir. Dinamik mikrofon detaylar sayfamızda.
Şeritli Mikrofon
Ribbon mikrofon da, dinamik mikrofon gibidir. Sabit mıknatısın manyetik alan etkisinden faydalanılarak geliştirilmiştir. Bir sabit mıknatısın iki kutbu arasına bir alüminyum şerit yerleştirilerek iki ucundan çıkış alınır. Ses bobini ile ileri-geri titreşen alüminyum şeridin manyetik alan çizgilerini keser. Bunun sonucu iki ucu arasında bir AC gerilim oluşur.
Çok hassas yapılıdır, sarsıntıdan, hava akımından, etkilenirler ve gürültülü çıkış verirler. Bu sebeple, şerit mikrofon kullanırken fazla sarsılmamalıdır. Rüzgarlı havalarda, açık havada kullanılmamalıdır. Düşük gerilim ürettiği için, hem kuvvetlendirici, hem de empedans uygunluğu sağlayıcı olarak transformatörlü şerit mikrofon yapılır. Hassas olmasından dolayı, düşük frekanslı sesleri (bas) bile kolay alır ve frekans karakteristiği geniştir. Bu sebeple müzik nakli için uygundur.
Condenser Mikrofon
Aralarında bir dielektrik levha bulunan biri sabit diğeri hareketli iki iletken levha vardır. Condenser mikrofon için detaylar sayfamızda
Karbon Mikrofon
Bir kapsül içine doldurulan kömür tozlarından oluşur. Kapsül, diyaframa bağlı hareketli bir kapakla kapatılır. Diyafram ses basıncı ile titreştikçe, kömür tozları sıkışıp gevşer. Sıkıştığında direnci küçülür, gevşediğinde büyür. Bu durumda ön yükselteç “beyz” akımı artar ve eksilir.
Gerekli yükseltme sağlanır. Empedansları küçüktür (50 ohm). Bunların ön yükselteç empedansına uyum sağlaması için, ön yükselteçlerin beyzi ortak yapılır. Bu halde de akım kazancı düşer. Kömür tozları zamanla tortulaşır ve özelliklerini kaybederler. Bundan dolayı günümüzde pek kullanılmamaktadır. Ancak birçok telefonun mikrofon kapsülü, halen karbonlu mikrofon yapısındadır.
Kristal Mikrofon
Piezoelektrik olayından faydalanılan mikrofonlardır. Bir kristale, basınç uygulandığı zaman iki tarafına tutturulan elektrotlar arasında bir gerilim meydana gelir. Kristal mikrofon detaylar sayfamızda
Elektret Mikrofon
Bunlar kristal mikrofon benzeri mikrofondur. Rondela biçimindeki, ince bir yarı iletken maddenin iki yüzü, elektrostatik bir yöntem ile, moleküler bir aranjman yapılarak pozitif ve negatif yüklenir. Elektret mikrofon için detaylar sayfamızda.
Mikrofon Karakteristikleri
Mikrofon seçiminde dikkat edilecek etkenler, kullanıldığı yere ve amaca göre yedi bölüme ayrılır. Bu etkenler;
- Directionality (Yönsel)
- Frequency Responce ( Frekans Tepkisi)
- Transient Responce (Geçiş Tepkisi)
- Sensitivity (Duyarlılık – Hassasiyet)
- Equivalent Noise Rating (Mikrofonun kendi dip gürültü oranı)
- Impednce (Empedans)
- Max SPL (Maksimum ses basınç seviyesi)
Directionality (Yönsel Özellik)
Direction İngilizce yön demektir. Directionality, mikrofonun hangi yön veya yönlerden gelen seslere duyarlı olduğunu gösterir. Buna ses alma veya duyma şekli anlamına gelen pick-up pattern denir. Pick-up pattern in grafiğine ise polar pattern denir.
Mikrofonlarda üç farklı pickup pattern bulunur.
- Omnidirectional (Her yöne)
- Unidirectional (Bir yöne)
- Bidirectional (çift yöne)
Müzik kayıtlarında yaygın olarak kullanılan mikrofon tipleri
- Diyafram yapılarına göre dinamik, kapasitif (condenser), ribbon, piezo, lavalier mikrofon,
- İçlerindeki sinyal işleyici elektronik devrelerine göre FET’ li, transformatörlü, lambalı (valve),
- Ses alış hassasiyet diyagramlarına göre omnidirectional (heryönlü), unidirectional (tek yönlü), cardioid (kalp şeklinde), supercardioid, hypercardioid, bidirectional/figure 8 (iki yönlü/sekiz şeklinde) gibi farklı isimler alırlar.
Mikrofonların Alış Diyagramlarına Göre Sınıflandırılmaları
Cardioid kalp şeklinde demektir, mikrofonun diyafram çevresindeki ses alış paternini simgeler. Cardioid paternli mikrofon diyaframın önünde kalp şeklindeki bir alandan gelen sesleri alır, öbür kısımlara sağırdır.
Omnidirectional (heryönlü/küresel)
Her taraftan gelen sesi eşit duyarlılıkta alır.
Half-omnidirectional/hemispherical (yarı heryönlü/yarı küresel)
180° açıda her yönden eşit duyarlılıkta alır (PZM mikrofon paterni)
Her yönlü ( Omnidirectional) mikrofonların özellikleri:
- Genel amaçlı mikrofonlardır.
- Oda reverberasyonunu yakalamak için idealdir.
- Yakın mikrofonlama yapılmadığında izalasyonu yoktur.
- Seste nefes patlamalarına duyarlığı düşüktür.
- “Proximity effect” denilen yakınlaşmada bas etkisi yoktur.
- Kondenser tip mikrofonlarda çok derin bir bas frekans cevabı vardır. Körüklü org, grup/senfoni bas davulu kayıtlarında idealdir.
- Maliyeti düşüktür.
Tek yönlü mikrofonların özellikleri:
Unidirectional (cardioid, supercardioid, hypercardioid, hemispherical, half-cardioid, half-supercardioid)
- Seçici alış.
- Oda akustiğini, arka plan gürültülerini ve etraftaki ses kaynaklarından gelecek sızıntıları reddeder.
- İyi izolasyon – kanal kayıtlarında iyi ayırım sağlarlar.
- Yakın mikrofonlama da bas frekanslarında yüklenme yaparlar. (proximity efekt) – Tutamağında delik bulunan modeller dışında
- Seslendirme sistemlerinde geri beslemeye girmeden ulaşabildikleri maksimum kazanç yüksektir.
- Çakışan (90°) veya neredeyse çakışan mikrofonla ma için idealdirler.
- Mikrofonun önündeki ses kaynakları için geniş bir ses alış alanı.
- Arkadan gelen sesler için ideal sağırlık.
Cardioid (Kalp şekilli)
Sadece önden gelen sesleri alır, arkadan gelenleri reddeder.
Supercardioid (süper kalp şekilli)
Cardiodid’den daha dar bir ön alış alanı vardır. Ancak tam arkada da dar bir alandan gelen sesleri alır. Arkada iki ölü noktası vardır. Ana ses kaynağıyla birlikte mekandan yansıyan ambiyansı da hafifçe almak için idealdir.
- Ön ile arka yarıküre alışı arasında maksimum fark (sahne mikrofonlaması için idealdir)
- Cardioid’den daha fazla izolasyon, daha az mekan yankısı (reverb) alışı.
Hypercardioid (hiper kalp şekilli)
Supercardiodid’den daha dar bir ön alış alanı vardır. Ancak arkadan gelen sesleri alış alanı daha geniştir. Arkada iki ölü noktası vardır.
• Tek yönlü mikrofonlar arasında en fazla yan ses reddi.
• Maksimum izolasyon – maksimum reverb/sızıntı/geri besleme/arka plan gürültü reddi.
Half-unidirectional (Yarı tekyönlü)
Bidirectional/Cosine/Figure of 8
(çift yönlü/kosinüs veya 8 şeklinde mikrofon da denir).
- Önden ve arkadan gelen sesleri alır, yandan gelenleri reddeder (karşılıklı röportaj veya karşılıklı vokal gruplarının kayıtlarında idealdir)
- Overhead (başüstü) olarak yerleştirildiğinde orkestra bölümlerinde maksimum izolasyon sağlar.
- Blumlein stereo mikrofonlama için idealdir. (iki çiftyönlü mikrafon birbirini 90° kesecek biçimde yerleştirilir. Biri sağ diğeri sol kanal, manyak bir stereo kayıt verir)
Diyafram Boyutunun Etkileri
Diyafram büyüdükçe;
- İç gürültü (Self Noise) azalır
- Frekans aralığı (Frequency range) daralır
- Taşıyabileceği ses şiddeti seviyesi (SPL Handling) değeri azalır.
- Dinamik aralığı (Dynamic range) azalır.
- Hassasiyeti (Sensitivity) artar
Transformerli ve Transformersiz Mikrofonların Karşılaştırması
- Hassasiyet (Sensitivity): Düşük / Yüksek
- Gürültüye bağışıklık (Noise immunity): Yüksek/Düşük
- Kablo sürebilme kapasitesi (Cable drive capacity): Uzun/Kısa
- Alt frekans taşıyabilme (Low frequency handling): Daha Az Hassas/İyi
M.kilic der ki
Dinamik mıknatısın çalışma prensibi sadece lenz yasası değil faraday indüksiyon yasasıdır bilgileri düzeltmeniz iyi olacaktir
admin der ki
Evet doğru dikkatiniz için teşekkür ederim.