Tìm hiểu về các loại Microphone (P1)
Từ xưa đến nay, âm thanh luôn là thứ tạo nên nhiều điều tuyệt vời cho cuộc sống chúng ta. Tất cả những gì mà chúng ta nghe được đều bắt nguồn từ những rung động khác nhau trong không khí. Nhưng điều còn tuyệt vời hơn nữa chính là con người chúng ta còn có thể chuyển những rung động đó đi rất xa đến cả nửa vòng Trái Đất hay chỉ một lời nói thì thầm mà cũng có thể làm cho cả sân vận động nghe được.
Để làm được việc đó, con người đã bỏ ra hàng nghìn giờ để tìm tòi, nghiên cứu và phát minh ra những chiếc Microphone, những thứ mà ngày nay vẫn thường xuyên sử dụng: trong sinh hoạt thường ngày, trong rất nhiều lĩn vực khác nhau. Trong số đó, có ít nhất 6 loại micro vẫn được sử dụng trong lĩnh vực âm nhạc ngày nay. Cùng Phòng thu âm Sonar Prodution tìm hiểu về các loại Microphone (P1) đã và đang có trên thị trường.
Tìm hiểu về các loại Microphone (P1)
Carbon Microphone
Micro carbon là chiếc micro đơn giản và lâu đời nhất được phát minh bởi David Edward Hughes vào những năm 1870. Loại micro này được làm từ hạt carbon. Micro carbon cấu tạo gồm các hạt carbon đặt giữa 2 đầu điện cực: 1 đầu cố định, 1 đầu dịch chuyển được – được gọi là màng rung (diaphragm). Khi sóng âm tác động màng rung, rung động đó sẽ tác động đến các hạt carbon làm chúng biến đổi, sự biến đổi các hạt carbon liền kề nhau sẽ làm thay đổi mức điện trở của micro từ đó tạo nên những tín hiệu điện khác nhau.
Đặc biệt hơn, với khả năng chuyển tín chính xác và khuếch đại tín hiệu đầu vào, nguyên tắc này còn được ứng dụng sản xuất ampli. Với những tính năng của mình, micro carbon đã được nghiên cứu và ứng dụng trong công nghệ phát triển điện thoại, truyền thông, và ghi âm. Cụ thể, giai đoạn 1890 – 1980 là thời gian ghi nhận sự phát triển mạnh mẽ và ứng dụng rộng rãi của micro carbon trong lĩnh vực sản xuất điện thoại.
Ngày nay, micro carbon vẫn còn được sử dụng bởi khả năng tích hợp với nhiều phương tiện khác. Ở những vùng xa xôi, nơi mà tín hiệu điện thoại phải truyền đi rất xa thì micro carbon là 1 giải pháp hợp lý vì chỉ cần một lượng điện áp 1 chiều rất thấp, nó cũng có thể truyền tín hiệu âm thanh với cường độ cao. Ngoài ra, trong môi trường làm việc nhạy cảm với điện áp cao như đào mỏ hay hóa chất thì micro carbon được sử dụng để bảo đảm an toàn tính mạng cho công nhân.
Liquid Microphone
Micro chất lỏng được phát minh vào năm 1875 bởi Alexander Graham Bell and Thomas Watson, một trong số những microphone đầu tiên, là tiền thân của condensor microphone. Những micro chất lỏng đầu tiên sử dụng một chiếc cốc kim loại chứa nước và axit sulfuric. Màng kim loại được đặt trên chiếc cốc, nối kết giữa màng kim loại và chếc cốc chất lỏng là 1 cây kim. Sóng âm đi đến màng kim loại sẽ làm rung màng kim loại, dẫn đến rung kim và truyền động lực đó đến cốc chất lỏng. Rung động đó tạo nên tín hiệu âm thanh và được truyền đến bộ phát âm thanh thông qua đường điện.
Do tín hiệu đầu ra không thực sự sạch nên loại micro này không còn được sử dụng nữa nhưng với ý nghĩa quan trọng của mình – chuyển rung động sóng âm sang tín hiệu điện – micro chất lỏng là bước quan trọng trong việc phát minh ra điện thoại (1877) và phát triển micro condensor (1916).
Dynamic Microphone
Là một bước đột phá trong lĩnh vực kỹ thuật micro, với khả năng hạn chế mức độ ồn của không gian và không cần năng lượng để hoạt động (tối ưu hơn so với micro carbon) đó chính là chiếc micro động lực học. Chiếc micro này được phát minh vào năm 1931 bởi Wente và A.C Thuras. Micro động lực học hoạt động dựa trên tác dụng của nam châm điện. Sự rung động của sóng âm sẽ làm rung động lớp màng plastic mỏng của micro (thin plastic diaphragm) và cuộn dây đồng. Sự rung động của cuộn dây đồng xung quanh nam châm sẽ làm thay đổi từ trường nam châm, từ đó tạo nên những tín hiệu âm thanh khác nhau. Những tín hiệu này sẽ được chuyển qua dây âm thanh đến những thiết bị chuyên chỉnh, khuếch đại và phát âm thanh.
Ưu nhược điểm:
- Sử dụng âm thanh với cường độ lớn mà không bị biến dạng âm thanh (distortion).
- Khả năng bắt âm thanh môi trường kém.
- Bắt tần số cao không được chi tiết.
Loại micro này được sử dụng rộng rãi, hầu như ai cũng đã gặp nó qua ít nhất 1 lần trong đời bởi loại micro này thường xuất hiện ở các dàn karaoke, sân khấu ca nhạc, hội trường và cả trong phòng thu.
Condenser Microphone
Trong khi micro carbon còn bị hạn chế trong khả năng bắt chi tiết các dãy tần thì micro tụ đện được phát triển như một giải pháp thay thế. Năm 1916, micro tụ điện được phát triển bởi Edward Christopher Wente tại phòng thí nghiệm Bell. Micro tụ điện về cơ bản là một cái tụ điện vận hành theo nguyên lý chuyển động của màng rung, với 2 tấm kim loại đặt song song, một tấm là màng chắn/màng trước (diaphragm/front plate) giữ chức năng nhận rung động sóng âm, tấm còn lại giữ chức năng chuyển tín hiệu từ trường sang tín hiệu điện.
Khi sóng âm làm rung động màng trước (diaphragm), màng trước sẽ rung động làm thay đổi từ trường giữa hai tấm màng, chính sự thay đổi đó làm tác động đến tấm màng sau (backplate) tạo ra tín hiệu điện tương đương. Loại micro này nguồn năng lượng (thường là 48V) để cấp điện áp cho tụ điện. Năng lượng có thể được cấp từ pin hoặc năng lượng ảo (phantom power) được cung cấp từ mixing console (thường gọi là mixer) hay máy ghi âm (recorder).
Loại micro này không có cuộn dây đồng nên mọi rung động của sóng âm sẽ chỉ tác động lên màng chắn trước. Chính vì sóng âm không phải di chuyển qua quá nhiều vật dẫn như micro điện động nên khả năng bắt được tần số cao của micro tụ điện cao hơn micro điện động.
Ribbon Microphone
Micro ruy băng được phát minh vào những năm 1920 và được thương mại hóa vào năm 1931. Micro này được gọi là micro ruy băng là vì bên trong micro có một sợi ruy băng mỏng – bằng nhôm, hợp kim đura… – được treo giữa môi trường điện từ. Sóng âm khi đến micro sẽ làm rung động sợi ruy băng từ đó làm thay đổi từ trường dẫn đến thay đổi tín hiệu điện. Micro sẽ càng bắt được tần trầm tốt nếu như sợi ruy băng càng đợi treo lỏng.
Micro ruy băng còn được gọi là micro vận tốc (velocity microphone) bởi khác với các loại micro khác khi mà tín hiệu điện thay đổi dựa trên sự rung động của màng kim loại thì micro ruy băng lại dựa trên mức độ dao động của sợi ruy băng. Ngoài ra, phần lớn micro ruy băng còn có khả năng thu sóng âm từ 2 hướng (kiểu thu hình số 8). Loại micro này có ưu điểm là thể hiện âm thanh ở tần cao rất đẹp còn nhược điểm là vừa mắc lại vừa dễ hư.
Phòng thu âm sẽ gửi đến các bạn thêm những kiến thức về các loại Microphone khác trong phần tiếp theo của Series “tìm hiểu về các loại Microphone”. To be Continued…
Nguồn : Internet