الميكروفونات الصوتية

يُشير مصطلح "الميكروفونية" أو " الميكروفونية" [ ^{1 ] [ 2 ] [ 3 ] إلى} ظاهرة تحويل بعض مكونات الأجهزة الإلكترونية للاهتزازات الميكانيكية إلى إشارة كهربائية غير مرغوب فيها ( ضوضاء ). ويأتي هذا المصطلح من تشبيهه بالميكروفون ، المصمم خصيصًا لتحويل الاهتزازات إلى إشارات كهربائية.

عندما صُممت الأجهزة الإلكترونية باستخدام الصمامات المفرغة ، كانت ظاهرة الميكروفونية تُشكل مشكلة تصميمية خطيرة. إذ يمكن للعناصر المشحونة داخل الصمامات المفرغة أن تهتز ميكانيكيًا، مما يُغير المسافة بينها، مُنتجًا تدفقات شحنة داخل وخارج الصمام بطريقة تُشبه عمل ميكروفون المكثف. وقد يُعاني النظام المُعرض لظاهرة الميكروفونية من تغذية راجعة صوتية ، ويُصدر ضوضاء عند تعرضه للاهتزاز أو الارتطام. وللحد من هذه التأثيرات، صُنعت بعض الصمامات المفرغة بألواح عازلة داخلية أكثر سُمكًا ودعامات إضافية، ^{[ 4 ]} كما تم في بعض الأحيان تثبيت مجموعات الصمامات والمآخذ باستخدام حلقات مطاطية صغيرة وُضعت في فتحات البراغي لعزلها عن الاهتزاز. ^{[ 2 ]}

كانت تُستخدم أحيانًا أداة خاصة، تُسمى مطرقة الصمامات أو مطرقة الأنابيب، للنقر بأمان على الجهاز المشتبه في كونه ميكروفونيًا، أثناء تشغيله، وذلك للتحقق مما إذا كان هذا النقر سيُنتج تأثيرات صوتية غير مرغوب فيها. ^{[ 1 ]}

اتخذ مصممو أنابيب الميكروويف خطوات عديدة للحد من الضوضاء الميكروفونية في الكليسترون . وعندما كان الضبط ضرورياً، كان يتم عادةً التوصل إلى حل وسط بين مقاومة الكليسترون للضوضاء الميكروفونية والأداء الذي يمكن الحصول عليه. ^{[ 3 ]}

مع ظهور الإلكترونيات الصلبة ( الترانزستورات )، تم القضاء على هذا المصدر الرئيسي للضوضاء الميكروفونية، ولكن لا تزال هناك مصادر أصغر.

تُعدّ المواد العازلة الخزفية من الفئة الثانية EIA المستخدمة في المكثفات عالية السماحية ( Z5U و X7R ) مواد كهرضغطية ، حيث تحوّل الاهتزازات الميكانيكية مباشرةً إلى جهد كهربائي بنفس طريقة عمل الميكروفونات الخزفية أو الكهرضغطية. ^{[ 5 ]} كما يمكن أن تُصبح المكثفات الفيلمية التي تستخدم مواد عازلة لينة (مرنة ميكانيكيًا) حساسة للاهتزازات، وذلك بسبب الطاقة الاهتزازية التي تُحرّك ألواح المكثف . وبالمثل، فإن المكثفات المتغيرة التي تستخدم الهواء كمادة عازلة تكون عرضةً للاهتزازات التي تُحرّك ألواحها. أما المكثفات التي تستخدم الزجاج كمادة عازلة، فرغم ارتفاع تكلفتها، يُمكن تصنيعها لتكون غير حساسة للاهتزازات بشكل أساسي.

يمكن أن تظهر الأسلاك والكابلات وحتى لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) أيضًا ظاهرة الميكروفونية حيث تتحرك الموصلات المشحونة، ويمكن أن تولد مواد مختلفة شحنات كهربائية احتكاكية (نوع من الكهرباء الساكنة ) التي تقترن بالدوائر الإلكترونية.

تُعدّ مضخمات الغيتار التي تُدمج فيها المكونات الإلكترونية داخل نفس صندوق السماعة عرضةً لظاهرة التشويش الميكروفوني. ورغم أن هذا التشويش يُعتبر أحيانًا جزءًا من "الصوت المميز" لمضخم الغيتار، إلا أن وجود خلل في الصمام المفرغ أو أي مكون آخر قد يُسبب تغذية راجعة موجبة خارجة عن السيطرة . ويمكن غالبًا التخفيف من التشوهات الصوتية غير المرغوب فيها الناتجة عن التشويش الميكروفوني باستخدام مخمدات ميكانيكية متوفرة تجاريًا للصمامات المفرغة.

قد يُستخدم هذا المصطلح أيضًا لوصف تشوه في الفيديو شائع في كاميرات الفيديو القديمة. قبل ظهور مستشعرات CCD ( أجهزة اقتران الشحنات ذات الحالة الصلبة ) لإنتاج الصورة، كانت الصمامات المفرغة تقوم بهذه المهمة. كانت الضوضاء العالية في الاستوديو، مثل فرق موسيقى الروك أو مؤثرات إطلاق النار، تتسبب في اهتزاز الصمامات، مما ينتج عنه خطوط أفقية غير مرغوب فيها في الصورة. ^{[ 6 ]}

يمكن ملاحظة هذا التأثير أيضاً عند تشغيل مشغل الأسطوانات في نفس غرفة مكبرات الصوت. فبحسب تصميم المشغل، قد ينتقل الصوت صوتياً إلى غطاء الغبار الخاص به أو إلى أجزاء ميكانيكية أخرى، مما يُسبب حلقة تغذية راجعة إلى خرطوشة الالتقاط.

تُظهر العديد من سماعات الأذن الداخلية ظاهرة التشويش الميكروفوني عندما تنقل كابلات السماعات الاهتزازات الناتجة عن حركة الكابل مباشرة إلى آذان المستخدمين. ^{[ 7 ]}

• تسريب صوتي
• حلقة تثبيت الكابل
• التداخل
• رنين (إشارة)

• مشكلة الميكروفونات في الصمامات على موقع The Valve Page