وقتی می‌گوئیم ‘دیافراگم میکروفن’ منظورمان دقیقا چیست؟
برای شروع بحث، بهتر است با این جمله شروع کنیم: ‘دیافراگم، ارتباط تنگاتنگی با مقوله صدا دارد.’ برای پی بردن به اهمیت دیافراگم، به این فکر کنید که ما انسان‌ها با دیافراگم‌مان خوانندگی می‌کنیم و حتی وقتی می‌خواهیم صدای‌مان را ضبط کنیم، به‌خوبی با دیافراگم در تعامل هستیم.
به طور کلی، هر میکروفن یک دیافراگم دارد و فهمیدن نحوه کار دیافراگم و آشنایی با آن برای تسلط روی میکروفن، کاملا ضروری است.
اما وقتی می‌گوئیم ‘دیافراگمِ میکروفن’ مقصودمان دقیقا چیست؟ به بیان ساده، دیافراگم یک قطعه بسیار نازک است که نسبت به فشار صوتی حساس بوده و بسته به میزان و جهت فشار صوت، به سمت عقب و جلو حرکت می‌کند/می‌لرزد. به عبارت دیگر، دیافراگم مهم‌ترین عنصر در فرآیند تبدیل اصوات به سیگنال‌های الکتریکی محسوب می‌شود. امروزه دیافراگم‌ها در ۳ دسته‌بندی کلی ‘سیم‌پیچ متحرک’ ، ‘ریبون’ ، ‘کاندنسر’ قرار می‌گیرند.
دیافراگم هم مانند بسیاری از موضوعات فنی، یک کامپوننت(جزء) بسیار بحث‌برانگیز است اما ما در این مقاله نمی‌خواهیم با کسی بحث کنیم 🙂 هدف ما این است که با ماهیت دیافراگم بیشتر آشنا شویم و سپس، محبوب‌ترین انواع دیافراگم را با هم مورد بررسی قرار دهیم. همراه‌مان باشید…
دیافراگم ‘دقیقا’ چیست؟
همان‌طور که اشاره کردیم، دیافراگم یک غشای بسیار نازک است که به فشار صوتی(امواج صوتی) حساس بوده و بسته به جهت و میزان فشار صدا، به سمت عقب و جلو می‌لرزد/حرکت می‌کند.
گاها برای توصیف اهمیت دیافراگم، از عناوینی مانند ‘قلب میکروفن’ استفاده می‌شود؛ با این تفاسیر در می‌یابیم که دیافراگم مهم‌ترین و اساسی‌ترین کامپوننت میکروفن به شمار می‌آید. بدون حرکت دیافراگم، میکروفن نمی‌تواند امواج صوتی را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کند و خود دیافراگم هم نمی‌تواند وظیفه اصلی‌اش یعنی مبدل بودن را به‌درستی انجام دهد.
در واقع واکنش نشان دادن دیافراگم به فشار صوتی وارده، اولین قدم برای تبدیل صدا به سیگنال‌های الکتریکی است.
از آن‌جا که دیافراگم یک کامپوننت بسیار نازک است، این‌چنین تصور می‌کنیم که ۲ وجه داشته و حرکت دیافراگم کاملا به اختلاف فشار صوتی بین این ۲ وجه بستگی دارد.
شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید دیافراگم خودش جزئی از یک واحد بزرگ‌تر به نام کپسول است و طبیعتا برای داشتن صدایی باکیفیت و شارپ، باید کپسول خوب و باکیفیت طراحی شده باشد.
به طور کلی، کپسول و دیافراگم نقش به‌سزایی در شکل‌گیری شخصیت و رنگ صوتی میکروفن ایفا می‌کنند؛ یعنی حساسیت، پاسخ فرکانسی و الگوی قطبی فقط برخی از خصوصیاتی هستند که به‌شدت به نوع طراحی و تولید کپسول بستگی دارند.
همان‌طور که در ابتدا هم اشاره کردیم، امروزه دیافراگم‌ها در ۳ دسته‌بندی کلی زیر قرار می‌گیرند:
- دیافراگم سیم‌پیچ متحرک(داینامیک)
- دیافراگم ریبون(داینامیک)
- دیافراگم Front Plate (کاندنسر)
دیافراگم چگونه حرکت می‌کند؟
دیافراگم میکروفن بسیار نازک است(چیزی در حدود ۵ میکرون!). همین ظرافت موجب حساسیت بالای آن‌ها نسبت به مولکول‌های هوا شده‌است.
اگر بخواهیم شرایط دیافراگم را خیلی دقیق توصیف کنیم، می‌توانیم این‌طور بگوئیم: ‘بمب‌باران شدن دیافراگم توسط مولکول‌های هوا باعث ایجاد لرزش(حرکت) دیافراگم به سمت جلو/عقب می‌شود.’ در حقیقت دیافراگم با عقب و جلو شدن نسبت به مکان فعلی‌اش می‌تواند صدای آکوستیک(آنالوگ) را به سیگنال‌های الکتریکی(دیجیتال) تبدیل کند.
برای درک بهتر نحوه کار دیافراگم، فرض کنید می‌خواهید یک کاغذ معلق را از ۲ طرف فوت کنید. در این شرایط، قاعدتا هر چقدر فشار هوا بیشتر باشد، کاغذ بیشتر به سمت داخل خم می‌شود. اکنون تصور کنید که ۲ نفر در ۲ طرف کاغذ قرار گرفته‌اند و به صورت هم‌زمان کاغذ را فوت می‌کنند.
در این شرایط، بحث اختلاف فشار هوا به میان می‌آید و طبیعتا هر طرف از کاغذ که فشار بیشتری به آن وارد شود، به‌نوعی به طرف داخل/خارج خم می‌شود. نکته جالب توجه در این بین آن است که اگر فشار صوتی در ۲ طرف دیافراگم دقیقا یکسان باشد، دیافراگم حرکت نکرده و در نتیجه هیچ صدایی ضبط نخواهد شد 🙂
همان‌طور که می‌دانید، موج‌های سینوسی در برخی نقاط دارای پستی، بلندی یا سکون هستند؛ به همین دلیل، یکی از راه‌های درک نحوه حرکت دیافراگم، نگاه کردن و مطالعه موج‌های سینوسی است. شاید از خودتان بپرسید که دلیل مقایسه دیافراگم با سینوس چیست! بگذارید موضوع را کمی باز کنیم.
همه ما در دوران دبیرستان در مورد سینوس و موج‌های سینوسی درس خوانده‌ایم و تاحدی با آن‌ها آشنایی داریم. موج‌های سینوسی داخل مولکول‌های هوا می‌روند و با حرکت‌شان مابین مولکول‌های هوا، روی آن‌ها تأثیر می‌گذارند.
دقیقا همین موضوع در مورد دیافراگم هم صادق است؛ یعنی وقتی روبه‌روی میکروفن قرار می‌گیرید و چیزی را به سمت میکروفن می‌خوانید، دکلمه می‌کنید و… ، امواج صوتی به سمت دیافراگم حرکت می‌کنند و با حرکت‌شان، دیافراگم را تحت تأثیر قرار می‌دهند. به عبارت دیگر:
با افزایش و به حداکثر رسیدن فشار(امواج) صوتی، مولکول‌های هوا بسیار فشرده می‌شوند و دیافراگم را تحت تأثیر قرار می‌دهند و همین امر سبب حرکت دیافراگم به سمت جلو می‌شود.
با کاهش و به حداقل رسیدن فشار(امواج) صوتی، مولکول‌های هوا از هم باز می‌شوند و فشردگی‌شان از بین می‌رود و در نتیجه، تأثیرشان روی دیافراگم هم کاهش می‌یابد و بالاخره، دیافراگم به سمت داخل(عقب) بر می‌گردد/حرکت می‌کند.
پرواضح است که در نقاط صفر(ثابت) ، موج‌های سینوسی باعث حرکت دیافراگم نمی‌شوند.
چیزی که باید به آن توجه داشته باشیم این است که امواج صوتی با سرعت ۳۴۳ متر بر ثانیه حرکت می‌کنند و به همین جهت نسبت به موج‌های سینوسی پیچیده‌تر بوده و اصلا با آن‌ها قابل مقایسه نیستند. فی‌الواقع دیافراگم در واکنش به فشار صوتی وارده، به‌سرعت به سمت عقب و جلو حرکت می‌کند.
دیافراگم میکروفن‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که با توجه به میزان فشار صوتی، به سمت عقب یا جلو حرکت می‌کنند؛ در واقع با این کار، دیافراگم می‌تواند به‌شکلی دقیق صدای فیزیکی را به سیگنال‌های الکتریکی(دیجیتال) تبدیل کند.
رابطه بین دیافراگمِ میکروفن، بلندگو و قفسه سینه
مقایسه میکروفن، بلندگو و دیافراگم قفسه سینه می‌تواند به ما کمک کند تا درک بهتری نسبت به هر یک از این مفاهیم داشته باشیم. همه ما می‌دانیم بلندگو چیست و طبیعتا درون قفسه سینه‌مان دیافراگم هم داریم 🙂 دیافراگمِ میکروفن، شباهت بسیار زیادی به این ۲ دیافراگم دارد. بگذارید بیشتر توضیح دهیم.
دیافراگم بلندگو
بلندگو هم مانند میکروفن یک مبدل است منتها کار تبدیل را به صورت معکوس انجام می‌دهد. میکروفن اصوات مکانیکی(فیزیکی) را به سیگنال‌های الکتریکی(دیجیتال) تبدیل می‌کند و بلندگو دقیقا عکس این کار را انجام می‌دهد؛ یعنی سیگنال‌های الکتریکی(دیجیتال) را به صدای آنالوگ تبدیل می‌کند.
همان‌طور که می‌دانید، میکروفن‌های داینامیک بر اساس اصل القای الکتریکی کار می‌کنند. شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید بلندگو نیز بر اساس اصل القای الکتریکی کار می‌کند.
برای درک بهتر نحوه کار بلندگو، این‌طور تصور کنید که سیگنال صوتی در قالب ولتاژ الکتریکی به بلندگو ارسال می‌شود. این ولتاژ از طریق یک سیم‌پیچ رسانای ثابت که دور آهن‌ربا پیچیده‌شده، عبور حرکت می‌کند. با توجه به اصل القای الکتریکی، نیک می‌دانیم الکتریسیته‌ای که روی سیم رسانا جریان دارد، باعث حرکت آهن‌ربا می‌شود.
از آن‌جا که صوت یک جریان متناوب(AC) است، می‌تواند آهن‌ربا را به سمت عقب و جلو حرکت می‌دهد. این آهن‌ربا به دیافراگم متصل است.
دیافراگم بلندگو به واسطه آهن‌ربایی که به آن چسبیده حرکت می‌کند. با لرزش و حرکت دیافراگم، مولکول‌های هوای اطراف آن به‌سرعت حرکت می‌کنند و بدین‌ترتیب باعث به وجود آمدن امواج صوتی در فضا می‌شوند.
میکروفن‌های داینامیک دقیقا برعکس بلندگوها عمل می‌کنند؛ به عبارت دیگر، اگر یک بلندگو را به صورت معکوس سیم‌پیچی کنیم، دیافراگم بلندگو به دیافراگم میکروفن تبدیل می‌شود 🙂
البته از آن‌جا که دیافراگم بلندگوها ضخیم‌تر و سنگین‌تر از دیافراگم میکروفن‌های حرفه‌ای است، نباید انتظار داشته باشیم دقت صوتی آن‌ها در ضبط اصوات خیلی بالا باشد. در واقع صدایی که آن‌ها ضبط می‌کنند، بسیار خفه و بی‌کیفیت است.
دیافراگم قفسه سینه
دیافراگمِ موجود در قفسه سینه، یک عضله اسکلتی در بدن انسان و سایر پستان‌داران است که به صورت طبیعی منقبض و منبسط می‌شود. همان‌طور که می‌دانید، دیافراگمِ قفسه سینه نقش بسیار مهمی در فرایند تنفس ایفا می‌کند. با انقباض دیافراگم، هوا به داخل ریه‌ها کشیده شده و با انبساط آن، هوای موجود در ریه‌ها خارج می‌شود.
البته تنفس با سرعت بسیار کمتری نسبت به لرزش مولکول‌های هوا اتفاق می‌افتد.
بگذارید ۳ دیافراگم مذکور را خیلی سریع با یک‌دیگر مقایسه کنیم:
- دیافراگم طبیعی با انقباض و انبساط، هوا را به داخل و خارج ریه‌ها هدایت می‌کند.
- دیافراگم بلندگوها به یک آهن‌ربا چسبیده و به واسطه جریان متناوب صدا(AC) ناشی از القای الکترومغناطیسی حرکت می‌کند.
- دیافراگم میکروفن به واسطه فشار صوتی اطراف آن به سمت جلو و عقب حرکت می‌کند.
اصول آکوستیک؛ Pressure در مقابل Pressure-Gradient
اشتباه نکنید! Pressure یا Pressure-Gradient بودن، یکی از ویژگی‌های دیافراگم نیست. این در واقع طراحی کپسول و نحوه تعامل صدا با دیافراگم را معرفی می‌کند.
بگذارید بحث را این‌گونه ادامه دهیم؛ ما در کل ۲ الگوی ضبط اصلی داریم و سایر الگوهای قطبی، با تغییر در این ۲ الگو پدید آمده‌اند. این ۲ الگوی اصلی عبارت‌اند از:
- Omni که بر اساس اصول Pressure کار می‌کند.
- Bi-Directional که بر اساس اصول Pressure-Gradient کار می‌کند.
بسته به طراحی کپسول، دیافراگم می‌تواند بر اساس یکی از این ۲ الگو یا ترکیبی از آن‌ها کار کند. بدنیست بدانید الگوی ضبط کاردیوید یکی از الگوهای قطبی است که با ترکیب ۲ الگوی مذکور به وجود آمده.
Pressure
با توجه به اصول طراحی Pressure ، فقط یک طرف دیافراگم در معرض اصوات خارجی قرار می‌گیرد و در طرف دیگر آن، فشار صوتی همیشه یکسان است.
همه ما می‌دانیم که اختلاف فشار صوتی در ۲ طرف دیافراگم باعث حرکت آن به سمت جلو و عقب می‌شود. با توجه به این موضوع، وقتی می‌گوئیم یک طرف دیافراگم در معرض اصوات خارجی قرار دارد، این بدان‌معناست که اصوات از همه جهات(Omni) می‌توانند وارد میکروفن شوند. به همین دلیل، این الگوی ضبط، Omni نامیده می‌شود.
Pressure-Gradient
در دیافراگم‌های Pressure-Gradient ، هر ۲ طرف دیافراگم در معرض اصوات خارجی قرار دارد. در این نوع طراحی، وقتی اصوات وارد میکروفن می‌شوند، روی هر ۲ طرف دیافراگم تأثیر می‌گذارند.
این اختلاف فاز در ۲ طرف دیافراگم می‌تواند منجر به اختلاف جزئیِ فشار صوتی و در نتیجه، حرکت جزئیِ دیافراگم شود. در این شرایط، پرواضح است اصواتی که از پشت دیافراگم وارد میکروفن می‌شوند، در جهت معکوس کار می‌کنند.
اکنون شرایطی را در نظر بگیرید که اصوات از طرفین وارد میکروفن شوند. در این شرایط، امواج صوتی به صورت هم‌زمان به ۲ طرف دیافراگم برخورد می‌کنند؛ در نتیجه، اختلاف فشار صوتی در ۲ طرف دیافراگم به یک اندازه بوده و موجب حرکت دیافراگم نمی‌شود.
با این تفاسیر در می‌یابیم میکروفن‌هایی که از دیافراگم‌های Pressure-Gradient استفاده می‌کنند، الگوی ضبط Bi-Directional و Figure-8 را ارائه می‌دهند و نسبت به اصواتی که از سمت جلو و عقب وارد میکروفن می‌شوند، بسیار حساس‌اند. همچنین می‌دانیم که این نوع میکروفن‌ها اصوات موجود در طرفین را کاملا نادیده می‌گیرند(Reject می‌کنند).
اگر این مطلب را خوانده باشید، نیک می‌دانید که یکی از تکنیک‌های میکروفن‌گذاری، تکنیک Mid-Side است. در حقیقت یکی از بهترین و مهم‌ترین کارهایی که می‌توان با دیافراگم‌های Pressure-Gradient انجام داد، همین متد میکروفن‌گذاری است.
ترکیب Pressure و Pressure-Gradient
در بعضی مواقع، کمپانی‌ها کپسول میکروفن‌هایشان را به صورت ترکیبی از این ۲ طراحی می‌کنند. می‌توان ادعا کرد الگوی ضبط کاردیوید یکی از محبوب‌ترین و پراستفاده‌ترین الگوهای ضبط است. این الگوی ضبط، ترکیبی دقیق از اصول Pressure و Pressure-Gradient را ارائه می‌دهد.
به بیان ساده، کمپانی‌ها با محدود کردن مسیر صوتی که به قسمت پشتی دیافراگم می‌رسد، به این الگوی ضبط دست یافته و بدین‌ترتیب امکان بهره‌مندی از اصول Pressure و Pressure-Gradient را فراهم کرده‌اند. شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید که با دستکاری و تغییر میزان لرزش هوا در ۲ طرف دیافراگم می‌توان الگوهای جدید و متنوعی ساخت.
جهت‌های دیافراگم؛ Top Address (به سمت بالا) و Side Address (به سمت روبه‌رو)
نکته دیگری که هنگام مطالعه دیافراگم باید به آن توجه داشته باشیم، جهت آن است. در واقع مقصودمان از جهت دیافراگم، جهتی است که دیافراگم از آن سمت اصوات را جذب می‌کند، جهتی است که دیافراگم به آن سمت قرار داده شده‌است.
همان‌طور که در عنوان این بخش اشاره کرده‌ایم، امروزه دیافراگم‌ها ۲ جهت کلی دارند؛ Top Address و Side Address.
دیافراگم‌های Top Address
در میکروفن‌هایی که از دیافراگم Top Address استفاده می‌کنند، دیافراگم در رأس/بالاترین قسمت میکروفن تعبیه می‌شود. البته به طور معمول، میکروفن‌ها به گونه‌ای طراحی می‌شوند که هر کس با توجه به ظاهر آن‌ها می‌تواند جهت دیافراگم‌شان را به‌درستی تشخیص دهد.
معمولا میکروفن‌هایی با دیافراگم Top Address از الگوهای ضبط کاردیوید و Omni استفاده می‌کنند و این‌که فشار صوتی بتواند هر ۲ طرف دیافراگم را تحت تأثیر قرار دهد تقریبا غیرممکن است.
از Shure SM-57 ، Shure SM-58 و Neumann KM 184 می‌توان به عنوان محبوب‌ترین میکروفن‌های Top Address نام برد.
دیافراگم‌های Top Address
در میکروفن‌هایی که از دیافراگم Side Address استفاده می‌کنند، دیافراگم به سمت طرفین میکروفن قرار دارد؛ به عبارت دیگر، دیافراگم روی بدنه کناری میکروفن قرار داشته و منبع صوتی باید پشت یا جلوی میکروفن قرار بگیرد. در این نوع میکروفن‌ها، دیافراگم حساسیت بیشتری به اصوات موجود در طرفین میکروفن داشته و اصوات موجود در قسمت بالا یا پائین میکروفن، شانس کمتری برای ورود به میکروفن و برخورد با دیافراگم دارند.
به لطف دیافراگم‌های Side Address می‌توان به‌راحتی به الگوهای ضبط متفاوت دست یافت. ساختار دیافراگم‌های Side Address به گونه‌ای است که کمپانی‌های تولیدکننده میکروفن می‌توانند ۲ دیافراگم را به صورت عمودی کنار هم قرار داده و الگوهای ضبط جدیدی را به وجود آورند.
از Neumann U87 ، Rode NT1-A و AKG C 414 می‌توان به عنوان محبوب‌ترین و پرفروش‌ترین میکروفن‌های Side Address نام برد. بدنیست بدانید میکروفن‌های Neumann U87 و AKG C 414 چند الگوی ضبط متنوع را در اختیار موزیسین‌ها قرار می‌دهند.
دیافراگم‌های سیم‌پیچ متحرک
دیافراگم‌های سیم‌پیچ معمولا از ۲ قسمت ساخته می‌شوند؛ دیافراگم و سیم‌پیچ 🙂 البته از آن‌جا که آن‌ها به یک‌دیگر متصل شده‌اند، بهتر است آن‌ها را به عنوان ‘یک’ قطعه متحرک در نظر بگیریم. امروزه دیافراگم‌های سیم‌پیچ متحرک بیشتر در میکروفن‌های داینامیک مورد استفاده قرار می‌گیرند.
دیافراگم و سیم‌پیچ رسانا در واکنش به امواج صوتی خارجی می‌لرزند. دیافراگم برای آن‌که بتواند تغییرات فشار هوا بین ۲ طرف‌اش را ایجاد کند، باید بسیار حساس باشد.
سیم‌پیچ رسانا باید بتواند این لرزش را به سیگنال‌های صوتی تبدیل کند. دیافراگم‌های سیم‌پیچ متحرک و کپسول در کنار هم به عنوان یک مبدل الکترومغناطیسی عمل می‌کنند. دیافراگم‌های سیم‌پیچ متحرک تقریبا دایره‌ای شکل هستند و دورتادور حلقه ثابت کپسول میکروفن را پوشش می‌دهند. ‘تنش’ یکی از مهم‌ترین فاکتورها در تعیین حساسیت دیافراگم نسبت به امواج صوتی ورودی است.
در یک طراحی معمولی، اندازه سیم‌پیچ تقریبا برابر نصف قطر دیافراگم است. اتصال این ۲ عنصر به یک‌دیگر باعث ایجاد یک فرورفتگی در دیافراگم می‌شود. بنابراین سطح دیافراگم، کاملا صاف نیست. همچنین برای رفع مشکلات ذاتی دیافراگم و ساختار کپسول و در نتیجه بهبود عملکرد دیافراگم، ممکن است حفره‌هایی روی آن وجود داشته باشد.
مواد و ساختار دیافراگم‌های سیم‌پیچ متحرک
سیم‌پیچ متحرک معمولا از یک سیم مسی نازک که به دور یک فضای استوانه‌ای توخالی پیچیده شده‌است ساخته می‌شود. برای به حداکثر رسیدن القای الکترومغناطیسی، ۲ آهن‌ربا در ۲ طرف سیم‌پیچ تعبیه شده.
البته دیافراگم به خودی خود نیازی به رسانایی الکتریکی ندارد. پلی‌استر محبوب‌ترین و پراستفاده‌ترین مواد برای ساخت دیافراگم است. این قطعه پلی‌استری(صفحه پلاستیکی) به‌حدی نازک و مستحکم است که می‌تواند وظیفه اصلی دیافراگم را به‌خوبی انجام دهد.
همان‌طور که گفتیم، سیم‌پیچ به دیافراگم متصل است؛ به همین دلیل همراه آن تکان می‌خورد. این وزن اضافه‌ی جزئی، چند ویژگی را در خصوصیات کلی دیافراگم پدید می‌آورد. وزن و شکل سیم‌پیچ متحرک میکروفن‌های داینامیک دارای ویژگی‌های زیر است:
- کاهش حساسیت در محدوده فرکانس‌های بالا
- تشدید یک بازه فرکانسی در محدوده شنیداری انسان(که گفته می‌شود فرکانس‌های ۱ تا ۴ کیلوهرتز است)
- Transient Response کندتر نسبت به میکروفن‌های کاندنسر و ریبون
(منظور از Transient Response ، پاسخ سیستم نسبت به تغییر از حالت سکون/ثابت به حالت متغیر و پرجنب‌وجوش است)
دیافراگم‌های ریبون
دیافراگم ریبون را می‌توان محبوب‌ترین نوع دیافراگم به شمار آورد. دیافراگم‌های ریبون بلند، نازک و مستطیلی‌شکل بوده و از ۲ طرف طول‌شان به کپسول میکروفن متصل هستند. سطح این دیافراگم هم مانند دیافراگم‌های سیم‌پیچ متحرک، کاملا صاف نیست و بر خلاف دیافراگم‌های سیم‌پیچ متحرک و کاندنسر، حساسیت و ‘تنش’ کمتری نسبت به امواج صوتی ورودی دارند.
میکروفن‌های ریبون عموما داینامیک در نظر گرفته می‌شوند. این نوع میکروفن‌ها مانند میکروفن‌های سیم‌پیچ متحرک، بر اساس اصول الکترومغناطیس کار می‌کنند.
هرچند به جای داشتن یک دیافراگم و قطعه‌ی رسانا به‌هم‌چسبیده، ریبون کار این ۲ قطعه را به صورت هم‌زمان انجام می‌دهد. ریبون در واکنش به اختلاف فشار صوتی در قسمت جلو و عقب‌اش حرکت می‌کند. همان‌طور که می‌دانید، آهن‌رباها در اطراف محیط ریبون قرار می‌گیرد؛ بنابراین با حرکت دیافراگم، القای الکترومغناطیسی باعث ایجاد سیگنال صوتی می‌شود.
مواد و ساختار دیافراگم‌های ریبون
دیافراگم‌های ریبون باید رسانا و بسیار نازک(کمتر از ۵ میکرون) باشند. آلومینیوم تنها ماده‌ای است که می‌تواند هر ۲ نیاز ما را برطرف کند. امروزه برای ساخت دیافراگم میکروفن‌های ریبون، از فویل آلومینیومی مجعد استفاده می‌شود.
البته بعضی کمپانی‌ها از پلیمر فشرده برای هسته و پایه دیافراگم استفاده کرده و در آخر، آن را توسط آلومینیوم رسانا می‌پوشانند. در بعضی مواقع خاص، این لایه آلومینیومی توسط یک لایه نازک طلا پوشیده می‌شود. البته کمپانی‌ها از طلا برای جلوگیری از اکسیده شدن آلومینیوم استفاده می‌کنند اما طلا در جای خود، نه‌تنها بسیار مستحکم است، بلکه رسانایی بهتری هم نسبت به آلومینیوم دارد.
شکنندگی
دیافراگم‌های ریبون با تمام مزایایی که دارند، بسیار شکننده هستند. شاید باورتان نشود اما وزش باد، فشار هوای ناشی از صدای کیک درام یا حتی بیان حروف صدادار مانند ‘پ’ و… توسط خواننده می‌توانند باعث شکستن و خرابی دائمی دیافراگم شوند! بدتر از آن این‌که فانتوم پاور هم پتانسیل خراب کردن دیافراگم را دارد.
در صورت استفاده از کابل‌های غیراستاندارد یا کهنه، ممکن است جریان برق به دیافراگم میکروفن آسیب جدی وارد کند. متأسفانه ‘نحوه نگهداری’ یکی از موضوعاتی است که باید حسابی به آن دقت کنید؛ در واقع ضربات فیزیکی و مواردی از این دست پتانسیل بسیار بالایی برای خرابی دائمی دیافراگم دارند!
خلاصه این‌که باید مراقبت از میکروفن‌های ریبون را با خودتان تمرین کنید. برای مثال، هنگام ضبط یا جابه‌جایی میکروفن باید دقت لازم و کافی را داشته باشید. اگر به هر دلیل دیافراگم میکروفن ریبون‌تان آسیب دید، خوش‌بختانه تعمیر آن بسیار ساده و سریع قابل انجام است اما بدبختانه هزینه تعمیر میکروفن‌های ریبون می‌تواند حتی از ۳۵۰ دلار هم تجاوز کند!!!
میکروفن‌های ریبون به واسطه ساختار و طراحی که دارند، ذاتا Side Address بوده و بنابراین الگوی ضبط آن‌ها Bi-Directional است. همان‌طور که در قسمت‌های قبل اشاره کردیم، در الگوی ضبط Bi-Directional ، ما با بیشتری میزان اثر مجاورت روبه‌رو هستیم.
به طور کلی، میکروفن‌های ریبون با توجه به دیافراگم‌شان، ویژگی‌هایی دارند که بعضی از آن‌ها را در زیر نگاشته‌ایم:
- تنش کم دیافراگم نسبت به اصوات ورودی و داشتن صدایی گرم و ملایم
- Transient Response دقیق به لطف باریکی دیافراگم ریبون
- شکل ظاهری و ساختار مبدل ریبون به گونه‌ای است که اصوات موجود در فرکانس‌های بالا را کاملا نرم و طبیعی ضبط می‌کند
دیافراگم‌های خازنی(کاندنسر)
با توجه به ساختار کپسول میکروفن‌های کاندنسر، تشریح نوع و نحوه عملکرد دیافراگم آن‌ها بسیار ساده‌تر است.
کپسول میکروفن‌های کاندنسر اساسا خازن هستند؛ بدنیست بدانید کلمه کاندنسر دقیقا به کپسول خازنی این میکروفن‌ها اشاره دارد 🙂 درون میکروفن‌های کاندنسر، ۲ صفحه موازی به شکل خازن به صورت فاصله‌دار نسبت به یک‌دیگر قرار گرفته‌اند که:
- صفحه پشتی بسیار محکم و ثابت است
- صفحه جلویی(معروف به دیافراگم) متحرک است
همه ما نیک می‌دانیم که خازن‌ها شارژ/دشارژ می‌شوند. ولتاژ مستقیم(DC) یا عموما از طریق فانتوم پاور(در میکروفن‌های کاندنسر) تأمین می‌شود یا به صورت دائمی در مواد و متریال الکتریکی صفحات(در میکروفن‌های کاندنسر الکتریک) نگهداری می‌شود. در یک طراحی استاندارد و نرمال، شارژ ذخیره‌شده در خازن باید ثابت باقی بماند.
سیگنال صوتی خروجی(جریان متناوب یا همان AC) را می‌توان به کمک فرمول V = Q / C محاسبه نمود. در این فرمول، Q یک مقدار ثابت، سیگنال صوتی V با خازن C رابطه عکس دارد. بگذارید کمی در مورد ظرفیت(توان) الکتریکی خازن‌ها صحبت کنیم.
همان‌طور که می‌دانید، ظرفیت(توان) به میزان انرژی قابل ذخیره توسط خازن گفته می‌شود. ظرفیت کپسول‌های کاندنسر به محیط صفحات، عایق(هوا) بین صفحات و همچنین فاصله بین صفحات بستگی دارد. شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید فاصله بین صفحات، تنها فاکتور متغیر در فرمول‌مان است.
با لرزش دیافراگم کاندنسر(خازنی) فاصله بین ۲ صفحه تغییر می‌کند و همین امر سبب تولید سیگنال‌های صوتی(جریان متناوب AC) می‌شود.
مواد و ساختار دیافراگم‌های کاندنسر
عموما صفحه پشتی از آلیاژهای فلز جامد(مانند برنج) و صفحه دیافراگم(صفحه جلویی) از پلی‌استر پوشیده‌شده توسط ورقه‌های طلا یا فویل آلومینیومی بسیار نازک ساخته می‌شوند.
کاندنسر الکتریکی هم دقیقا از همین مواد ساخته می‌شود؛ با این تفاوت که روی یکی از صفحات، یک پوشش الکتریکی وجود دارد. Back Electret* بهترین نوع میکروفن کاندنسر است. صفحات پشتی میکروفن‌های Back Electret توسط یک لایه الکترود(الکتریکی) پوشیده می‌شود. مواد الکتریکی می‌توانند هر ماده دی‌الکتریک از جمله پلاستیک یا موم باشد.
همان‌طور که می‌دانید، یکی از بزرگ‌ترین و مهم‌ترین وجوه تمایز میکروفن‌های کاندنسر، اندازه دیافراگم آن‌هاست. امروزه میکروفن‌های کاندنسر از لحاظ سایز دیافراگم به ۲ دسته کلی میکروفن‌های دیافراگم کوچک و دیافراگم بزرگ تقسیم می‌شوند. بیائید این ۲ نوع میکروفن را با یک‌دیگر مقایسه کنیم.
میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم کوچک
اندازه قطر دیافراگم میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم کوچک، معمولا کمتر از ۱ اینچ است.
کمپانی‌های سازنده میکروفن، عموما این نوع میکروفن‌ها را به صورت مدادی طراحی و تولید می‌کنند. با توجه به مطالب قبلی در می‌یابیم که این نوع میکروفن‌ها ‘باید’ Top Address باشند. به همین دلیل است که میکروفن‌های مدادی از الگوهای قطبی Bi-Directional یا چندجهته پشتیبانی نمی‌کنند.
قاعدتا هرچه سایز دیافراگم کوچک‌تر باشد، جرم میکروفن کمتر بوده و در نهایت، دقت Transient Response افزایش یافته و پاسخ فرکانسی بهتری نسبت به اصوات موجود در فرکانس‌های بالا داریم. به لطف کوچک بودن سایز دیافراگم، می‌توانیم کپسول را نیز کوچک‌تر طراحی کنیم. کپسول‌های کوچک معمولا الگوهای قطبی باثبات‌تر و پایدارتری را ارائه می‌دهند.
یکی از معایب دیافراگم‌های کوچک، حساسیت پائین و نویز بالاست. همان‌طور که گفتیم، سیگنال خروجی کپسول میکروفن‌های کاندنسر، بر اساس فاصله بین دیافراگم و صفحه پشتی به وجود می‌آید. پرواضح است که دیافراگم‌های کوچک نمی‌توانند به اندازه دیافراگم‌های بزرگ حرکت کرده و جابه‌جا شوند.
برای درک بهتر این موضوع، می‌توانیم این‌طور بگوئیم که با وجود سیگنال مساوی، میکروفن‌های دیافراگم کوچک، نویز بیشتری را نسبت به میکروفن‌های دیافراگم بزرگ جذب خواهند کرد. مثال‌های زیادی می‌توان در این باره مطرح کرد؛ مثلا ترمبولین، طبل و… .
میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم بزرگ
دقیقا برعکس میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم کوچک، اندازه قطر دیافراگم میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم بزرگ، ‘حداقل’ ۱ اینچ است.
میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم بزرگ معمولا به صورت Side Address طراحی و عرضه می‌شوند. در واقع کمپانی‌ها با استفاده از همین قابلیت می‌توانند الگوهای قطبی گوناگون و متنوعی را ایجاد کنند. شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید با تعبیه چند دیافراگم درون کپسول می‌توان تقریبا به هر الگو قطبی جدیدی دست یافت.
طبیعتا هرچه سایز دیافراگم بزرگ‌تر باشد، جرم آن هم بیشتر خواهد بود. میکروفن‌های دیافراگم بزرگ عموما اصوات موجود در فرکانس‌های پائین را تقویت می‌کنند. اندازه بزرگ‌تر دیافراگم همچنین به معنای حرکت و تغییر مکان آن با توجه به امواج صوتی است. به عبارت ساده، صدای خروجی میکروفن‌های دیافراگم بزرگ بسیار دقیق‌تر از میکروفن‌هایی با دیافراگم کوچک است.
به بیان دیگر، با وجود سیگنال مساوی، میکروفن‌های دیافراگم بزرگ، نویز کمتری را نسبت به میکروفن‌های دیافراگم کوچک جذب خواهند کرد.
یکی از اشکالات اساسی میکروفن‌های Side Address و دیافراگم بزرگ، مشبک فلزی تعبیه‌شده در قسمت جلویی دیافراگم است. البته در فرکانس‌های پائین هیچ مشکلی وجود ندارد و مشکل اصلی در فرکانس‌های بالا خودش را نشان می‌دهد. فی‌الواقع اصواتی که طول موج کوتاه‌تری دارند(زیرتر هستند) ممکن است داخل محفظه مشبک فلزی مذکور گیر کرده و دچار پرش صوتی شوند. اگر این موضوع درست هندل نشود، ممکن است پرش اصوات جدی را در فرکانس‌های بالایی تجربه کنیم!
یکی دیگر از معایب میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم بزرگ، سایز و جرم دیافراگم است که سبب کاهش دقت در ضبط فرکانس‌های بالایی می‌شود. اگرچه دیافراگم‌های بزرگ ذاتا دقیق‌تر هستند اما حساسیت بیشتر و واکنش دقیق‌تر و سریع‌تر نسبت به امواج صوتی باعث کاهش دقت Transient Response در این نوع دیافراگم‌ها شده‌است.
این را فراموش نکنید که برای داشتن دیافراگم بزرگ، باید کپسول بزرگی هم داشته باشیم و این یکی دیگر از نقاط ضعف این نوع دیافراگم‌هاست. نکته جالبی که در مورد میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم بزرگ وجود دارد آن است که این میکروفن‌ها [در مقایسه با میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم کوچک] عموما تمایل کمتری به الگوهای ضبط مختلف دارند.
نکته جالب دیگر در مورد میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم بزرگ این است که برخی دیافراگم‌ها Edge-Terminated هستند در حالی که برخی دیگر Center-Terminated اند. در دیافراگم‌های Edge-Terminated سیگنال صوتی از لبه کپسول گرفته می‌شود و بنابراین دیافراگم یک قطعه کامل است.
اما دیافراگم‌های Center-Terminated الکترودهای خودشان را در مرکز دیافراگم دارند. از لحاظ تئوریکال، دیافراگم‌های Center-Terminated دارای تشدید فرکانس کمتری هستند؛ به این معنی که پاسخ‌های فرکانسی آن‌ها منظم‌تر و پایدارتر است. البته دیافراگم‌های Center-Terminated از لحاظ طراحی، کمی پیچیده‌تر از دیافراگم‌های Edge-Terminated هستند.
بیایید خیلی سریع تفاوت‌های بین میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم کوچک (SDC) و دیافراگم بزرگ (LDC) را با هم مرور کنیم:
- حساسیت SDC نسبت به LDC کمتر است
- نسبت‌های سیگنال به نویز SDC در مقایسه با LDC بدتر است
- پاسخ فرکانسی نسبت به اصوات موجود در فرکانس‌های بالا در SDC ها پایدارتر از LDC هاست
- پاسخ فرکانسی نسبت به اصوات موجود در فرکانس‌های پائین در SDC ها کمتر از LDC هاست
- پاسخ‌های گذرایا همان Transient Response در SDC دقیق‌تر از LDC هستند
- الگوهای قطبی SDC نسبت به LDC پایدارتر است
خصوصیات کلی دیافراگم‌های کاندنسر باعث به وجود آمدن ویژگی‌های زیر در میکروفن‌های کاندنسر می‌شود:
- وزن سبک دیافراگم باعث می‌شود میکروفن پاسخ فرکانسی بهتری نسبت به اصوات موجود در فرکانس‌های بالایی داشته باشد
- تنش و نازکی دیافراگم باعث می‌شوند میکروفن پاسخ گذرا(Transient Response) دقیقی داشته باشد
- شکل کلی و اصول طراحی مبدل باعث می‌شوند میکروفن اصوات موجود در فرکانس‌های بالایی را خیلی بهتر و طبیعی‌تر ضبط کند
عوامل مؤثر در عملکرد دیافراگم
در این بخش می‌خواهیم مهم‌ترین عواملی که در عملکرد دیافراگم تأثیرگذارند را مورد بررسی قرار دهیم:
- جرم دیافراگم
- شکل و اندازه دیافراگم
- میزان کشش دیافراگم
- متریال به کار رفته در دیافراگم
- رسانایی دیافراگم
- جرم دیافراگم
جرم، نقش زیادی در تعیین فرکانس و پاسخ گذرا(Transient Response) بر عهده دارد. همان‌طور که می‌دانید، این ۲ مورد(یعنی پاسخ گذرا و فرکانس) مهم‌ترین ویژگی‌های هر میکروفن است.
هر چقدر دیافراگم سنگین‌تر باشد، تشدید فرکانس کمتری خواهیم داشت. فرکانس‌های تشدید، در واقع به فرکانس‌های تقویت‌شده گفته می‌شود.
(برای مثال، در میکروفن‌های داینامیک، فرکانس‌های ۱ تا ۴ کیلوهرتز جزو فرکانس‌های تشدید/تقویت‌شده محسوب می‌شوند.) از این گذشته، دیافراگم‌های سنگین معمولا شفافیت صوتی چندان خوبی در فرکانس‌های بالا ندارند. این به دلیل سنگین بودن دیافراگم و سکون آن است؛ می‌توان این‌طور گفت که فرکانس‌های بالا، توانایی لازم و کافی برای غلبه بر سکون دیافراگم را ندارند.
طبیعتا افزایش جرم دیافراگم می‌تواند روی پاسخ گذرا(Transient Response) تأثیر منفی بگذارد. همان‌طور که گفتیم، هرچه دیافراگم سنگین‌تر باشد، حرکت آن کندتر خواهد بود. در حقیقت، مقاومت دیافراگم در مقابل امواج صوتی خارجی باعث افت Transient Response می‌شود.
شکل و اندازه دیافراگم
شکل و اندازه دیافراگم تأثیر مستقیم روی پاسخ فرکانسی و حساسیت میکروفن دارد.
امروزه شکل دیافراگم اغلب میکروفن‌ها دایره‌ای است. البته این امر در مورد تمام دیافراگم‌های سیم‌پیچ متحرک و کاندنسر صادق است اما دیافراگم‌های ریبون کاملا مستثنی هستند. این نوع دیافراگم‌ها اغلب به صورت نوارهای روبان بلند طراحی و ساخته می‌شوند.
در دیافراگم‌های دایره‌ای، قطر دیافراگم می‌تواند روی بازه فرکانس‌های تشدید تأثیرگذار باشد. این فرکانس‌های تشدید، طول موجی برابر ضرب و تقسیمِ اندازه قطر دارند. برای درک بهتر این موضوع می‌توان امواج موجود در یک اتاق را در نظر گرفت. طول موج‌هایی که در قطر محیط دیافراگم قرار می‌گیرند، [به صورت سازنده یا مخرب] با خودشان دچار تداخل خواهند شد.
این تداخل طول موج‌ها می‌تواند فرکانس‌های خاصی را به صورت سازنده یا مخرب تشدید کند. در واقع بعضی اوقات تشدید بازه‌های فرکانسی موجب بهتر شدن صدای خروجی و در بعضی مواقع باعث بدتر شدن صدای خروجی می‌شود.
با توجه به اندازه دیافراگم‌های دایره‌ای می‌توان حساسیت آن‌ها را با دقت نسبتا خوبی مشخص نمود. دقیقا مانند قسمت قبل، هرچه اندازه دیافراگم بزرگ‌تر باشد، امکان جابه‌جایی و حرکت بیشتری داشته و فاصله بیشتری را می‌تواند طی کند(برای درک بهتر این موضوع کافی است ترمبولین‌های کوچک و بزرگ را در نظر بگیرید). هرچه میزان حرکت دیافراگم بیشتر باشد، سیگنال صوتی خروجی کپسول هم بیشتر خواهد بود.
همان‌طور که گفتیم، شکل ظاهری دیافراگم‌های ریبون مستطیل، نازک و بلند است. این نوع دیافراگم‌ها عموما مجعد بوده و [در مقایسه به دیافراگم‌های دایره‌ای] تنش/واکنش بسیار کمتری نسبت به امواج صوتی دارند. شکل غیردایره‌ای و مجعد دیافراگم‌های میکروفن سبب می‌شود این نوع میکروفن‌ها تشدید فرکانس بسیار بسیار ناچیزی داشته باشند.
خوش‌شختانه فرکانس‌هایی که توسط دیافراگم‌های ریبون تشدید می‌شوند، بسیار ضعیف‌اند. در واقع دلیل اصلی شهرت میکروفن‌های ریبون به پاسخ فرکانسی نرم و ملایم، دقیقا همین موضوع است 🙂
میزان کشش دیافراگم
کشش هم مانند شکل ظاهری، نقش نسبتا زیادی در پاسخ فرکانسی و حساسیت میکروفن ایفا می‌کند.
بهترین راه برای توصیف کشش دیافراگم، Snare های درام است! همان‌طور که می‌دانید، هنگام تنظیم Snare در درام، افزایش تنش در درام‌هد، افزایش فرکانس‌های اساسی و تقویت‌شده درام را در پی خواهد داشت. چنین چیزی تقریبا در مورد دیافراگم میکروفن هم صادق است.
در این شرایط، افزایش کشش منجر به افزایش فرکانس‌های تشدید دیافراگم خواهد شد. کشش در دیافراگم‌های دایره‌ای معمولا یک فرکانس تشدید را در محدوده فرکانسی باس یا ساب‌باس ایجاد می‌کند. از آن‌جا که میکروفن‌های ریبون کشش کمتری نسبت به امواج صوتی خارجی دارند، فرکانس تشدید در آن‌ها بسیار ناچیز بوده و [خوش‌بختانه] خارج از محدوده شنوایی انسان قرار دارد.
کشش همچنین روی حساسیت میکروفن تأثیر می‌گذارد. در واقع با وجود فشار صوتی یکسان، هرچه دیافراگم محکم‌تر کشیده شود، جابه‌جایی کمتری را تجربه خواهد کرد.
متریال به کار رفته در دیافراگم
متریال و مواد به کار رفته در ساخت دیافراگم نقش بسیار مهمی در نحوه واکنش دیافراگم به امواج صوتی ایفا می‌کند.
دیافراگم باید نازک، قابل جابه‌جایی و [در اغلب موارد] رسانا باشد. برای آن‌که دیافراگم بتواند واکنش دقیق و درستی نسبت به امواج صوتی داشته باشد، متریال به کار رفته در آن باید از انعطاف‌پذیری نسبتا بالایی برخوردار باشند. این فاکتورها انتخاب ما از بین متریال ممکن را محدود می‌کند.
با توجه به این تفاسیر، پلی‌استر ماده بسیار خوبی برای ساخت دیافراگم است. بدنیست بدانید یکی از برندهای فعال در این حوزه، Mylar نام دارد. پلی‌استرهای تولیدشده توسط این کمپانی، رسانا نیستند اما از استحکام و انعطاف‌پذیری بالایی بهره می‌برند. از آن‌جا که دیافراگم‌های سیم‌پیچ متحرک نیازی به رسانا بودن ندارند، کمپانی‌های سازنده اغلب از پلی‌استر در ساخت آن‌ها استفاده می‌کنند.
همان‌طور که می‌دانید، دیافراگم‌های کاندنسر باید رسانا باشند؛ به همین دلیل کمپانی‌ها از پلی‌استر روکش طلا استفاده کرده و در واقع با قرار دادن یک لایه ورق طلا روی پلی‌استر، آن را رسانا می‌کنند.
متریال محبوب دیگری که از آن برای ساخت دیافراگم استفاده می‌شود، فویل آلومینیومی است. فویل آلومینیومی هم استحکام خوبی دارد و هم رساناست. به همین دلیل از آن بیشتر برای ساخت دیافراگم میکروفن‌های ریبون استفاده می‌شود.
رسانایی دیافراگم
همان‌طور که می‌دانید، میکروفن قبل از آن‌که صدای شما را ضبط کند، یک مبدل است و یکی از مهم‌ترین و تأثیرگذارترین موارد در عملکرد درست و مناسب میکروفن، رسانا بودن/نبودن دیافراگم است.
آلومینیوم، طلا و مس ۳ ماده رسانایی هستند و اکثر دیافراگم‌های میکروفن از این ۳ ماده ساخته می‌شوند.
همان‌طور که بارها اشاره کردیم، دیافراگم‌های سیم‌پیچ متحرک نیازی به رسانا بودن ندارند؛ هرچند سیم‌پیچ آن‌ها به هر حال باید رسانا باشد. در این‌گونه موارد، مس بهترین گزینه ممکن است.
دیافراگم‌های ریبون عموما از فویل‌های آلومینیومی ساخته می‌شوند. حتی اگر دیافراگم از فویل آلومینیومی ساخته نشده باشد، دست‌کم دارای یک لایه نازک طلا یا آلومینیوم خواهد بود.
دیافراگم‌های کاندنسر به رسانای بالایی نیاز دارند؛ بنابراین اغلب از پلی‌استر با یک لایه روکش طلا یا مواد الکتریکی ساخته می‌شوند.
سوالات متداول
میکروفن‌های USB هم مانند میکروفن‌های XLR از یک نوع دیافراگم استفاده می‌کنند؟
بله. میکروفن‌های USB فقط از لحاظ اتصالات با میکروفن‌های XLR متفاوت هستند. کپسول و دیافراگم میکروفن‌های USB دقیقا مانند میکروفن‌های XLR ساخته می‌شوند. از محبوب‌ترین دیافراگم‌های میکروفن‌های USB می‌توان به همان سیم‌پیچ متحرک، کاندنسر و ریبون اشاره کرد. در واقع دیافراگم هیچ ارتباطی با تبدیل سیگنال صوتی به اطلاعات دیجیتالی ندارد.
آیا اساسا هر میکروفن به یک دیافراگم ‘نیاز’ دارد؟
همان‌طور که بارها اشاره کردیم، میکروفن نوعی مبدل است و برای آن‌که بتواند امواج صوتی را به سیگنال‌های الکتریکی(دیجیتالی) تبدیل کند، نیازمند یک دیافراگم است. البته امروزه بعضی کمپانی‌ها میکروفن‌های عجیب و جالبی را طراحی کرده‌اند که نیازی به دیافراگم ندارد. برای مثال، میکروفن‌های لیزری، لیزر را از بین جریان دود عبور می‌دهد و یک سنسور، تغییرات به وجود آمده در دود را تشخیص داده و اطلاعات به دست آمده را به سیگنال صوتی تبدیل می‌کند.
