Mikrofonlar

Mikrofonlar
Mikrofonlar sesi elektriğe çeviren elektronik aletlerdir.
Sesin Elektriğe Çevrilmesi
Sesin elektriğe çevrilmesi, sesin havada yarattığı akustik dalgadan yararlanılarak gerçekleştirilmektedir.
Şekil 7.1 'de görüldüğü gibi, ağzından çıkan veya herhangi bir şekilde yayınlanan ses havada basınç değişimi yaratmakta ve bu basınç değişimi, suya atılan taşın yarattığı dalgaya benzer şekilde, havada bir dalga iletimi şeklinde yayılmaktadır.
Hava basıncının yarattığı etkiden yararlanılarak, mikrofonlar aracılığıyla sesin elektriğe çevrilmesi sağlanmıştır.
Bunun tersi bir işleme, elektriğin de sese çevrilmesi mümkün olmaktadır.
Elektriğin sese çevrilmesi de hoparlörler ile gerçekleştirilmektedir.
Bu çeviri özelliklerinden dolayı mikrofon ve hoparlöre ortak bir ad olarak "SES TRANSDUSER" i diyoruz.

Şekil 7.1 - Mikrofon yardımıyla sesin elektriğe çevrilmesi.
Transduser kelimesi, İngilizce transducer (transdusır) dan gelme olup, dönüştürücü anlamındadır. Örneğin, termakupl da bir transduser 'dir. O d, ısı enerjisini elektriksel enerji haline dönüştürmektedir.
Mikrofonların Yapıları ve Çalışma Prensipleri
Bütün mikrofonların yapıları,ses dalgalarının bir diyaframı titreştirmesi esasına dayanmaktadır.
Her sesin belirli bir şiddeti vardır. Bu ses şiddetinin havada yarattığı basınç ses şiddeti ile orantılıdır. Gelen hava basıncının büyüklük ve küçüklüğüne göre ileri-geri titreşen diyaframın bu titreşimini, elektrik enerjisine çevirmek için değişik yöntemler kullanılmaktadır.
Kullanılan yöntemlere göre de mikrofona ad verilmektedir.
Başlıca Mikrofonlar:
•  Dinamik mikrofonlar
•  Şeritli mikrofonlar
•  Kapasitif mikrofonlar
•  Karbon mikrofonlar
•  Kristal mikrofonlar
•  Elektret mikrofonlar
•  Telsiz mikrofonla
Hoparlörler
Hoparlörler ise mikrofonun yaptığı işin tersini yani elektriği sese çevirirler.
Elektriğin Sese Çevrilmesi
Mikrofonlarda yapılan işlemin tersi bir işlemle de elektriğin sese çevrilmesi sağlanmaktadır.
Bunun için şu iki transduser 'den yararlanılmaktadır:
•  Hoparlör
•  Kulaklık
Hoparlörler
Hoparlörler, yükselteç çıkışına bağlanarak ses üretilmesini sağlayan elemanlardır.
Başlangıçta hoparlör, büyük ve ağır kulaklıklar şeklinde yapılmıştır. Sonra Dinamik karakter sahip olan ve değişik ihtiyaca göre bir kaç cm çapından başlayarak değişik büyüklükte hoparlörler üretilmiştir.
Dinamik Hoparlörler
Hoparlörün çalışma prensibi dinamik mikrofonlara çok benzer.
Bir elektromagnetik etki hareketi verir. Bu nedenle adına Dinamik hoparlör denmiştir. Ancak, bütün hoparlörler Dinamik karaktere sahip olduğundan her defasında "Dinamik" kelimesini kullanmaya gerek duyulmamaktadır.
Çalışma prensibi şöyledir:
Bir sabit mıknatıs üzerine, ileri-geri hareket edebilen bir bobin yerleştirilmiştir. Bu bobin, dayanıklı özel bir kağıttan yapılmış olan, huni şeklindeki mambrana bağlıdır.
Bobin, ses frekansı geriliminin etkisiyle ileri-geri hareket ettikçe kağıt mambranı titreştirir. Bu titreşim sese dönüşür.

Bobin ileri-geri hareketi nasıl sağlanmaktadır?
Bobin hareketi üretim türüne göre şu iki şekilde sağlanabilir:
1. Bobin Hareketi:
Şekil 7.10 'da görüldüğü gibi bir sabit mıknatıs çubuk N ve S şeklinde kutuplandırılmıştır.
Elektromagnetizma prensibine göre;
Bir bobinden akım geçerse, bu bobin, el parmakları akım yönünü gösterecek şekilde sağ ele alındığında, baş parmak N kutbunu gösterecek şekilde mıknatıslanır.
Yine, magnetizma prensibine göre;
Aynı adlı kutuplar birbirini iter.
Ters adlı kutuplar birbirini çeker.
Bu prensipler, Şekil 7.10 'da uygulanırsa, bobinden geçen akım, bobini "S" kutbu üste gelecek şekilde mıknatısladığı zaman iki "S" kutbu birbirini iteceğinden bobin ileri doğru hareket eder ve kağıt mambranı öne doğru iter.
Bobinden geçen akım ters yöne döndüğünde bobinin üst birimi N kutbu şekline dönüşeceğinden sabit mıknatısın S kutbu tarafından çekilir. Ve bobin geriye doğru hareket eder. Bu hareket sırasında kağıt mambranı geriye çeker.
Bu işlem ses frekansı geriliminin uygulanması sonucunda oluşursa, mambran da ses frekansı ile titreşir ve mikrofona gelen sesin veya plağa yada banda kayıtlı sesin aynısı hoparlörden yayınlanır.
2. Bobin Hareketi:
Bobin hareketinin sağlanmasındaki ikinci uygulama; Şekil 7.11 'de görüldüğü gibi, bobin iki halka şeklindeki N-S kutbunun arasında olabilir. Bu durumda, sabit mıknatısın kuvvet çizgileri, iki kutup arasında düz çizgiler halinde oluşacaktır.

Bu kuvvet çizgileri içerisinde kalan bobin kısmından akım geçtiğinde Faraday kanununa göre bobin hareket eder.
Faraday Kanunu:
1. Magnetik alan içerisindeki bir iletken, magnetik alan kuvvet çizgilerini kesecek şekilde hareket ettirilirse, bu iletken içerisinde bir elektrik akımı oluşur.
1. Bir magnetik alan içerisindeki iletkenden akım geçirilirse, bu iletken magnetik alan kuvvet çizgilerine dik doğrultuda hareket eder.

Hareket yönü, iletkenden geçen akım yönüne ve magnetik alan kuvvet çizgilerinin yönüne göre, Lenz kanunu uyarınca sağa ve sola doğrudur.

Bir hoparlördeki bobinin hareketi de "Faraday" kanununa göredir. Hareket yönü de "Lenz kanununun" üç parmak kuralına göre bulunur.
Hoparlörlerin Karakteristikleri ve Empedansı
Bir hoparlörün başlıca karakteristikleri şöyledir:
•  Frekans karakteristiği
•  Empedans karakteristiği
•  Akustik karakteristiği
•  Gücü
•  Distorsiyonu
Hoparlörlerin büyüklük ve güçlerine göre üretebilecekleri frekanslar ve ses kalitesi değişir. Bu değişime empedanslarının da etkisi vardır.
Bu nedenle kullanılacak hoparlörün, frekans karakteristiğinin, gücünün ve empedansının bilinmesi gerekir