5 حقیقت شگفت‌انگیز درباره میکروفون و سیر تکامل آن

میکروفون‌ها به‌شکلی باورنکردنی بر ارتباطات انسان‌ها تأثیر گذاشته‌اند و انجام کارهایی همچون اجرای موسیقی و ضبط صدا را نیز برای ما ممکن ساخته‌اند. این ابزار نیز همچون هر وسیله تکنولوژیک دیگر، از روز اختراع خود تا‌به‌حال، راه درازی را طی کرده است و از یک وسیله بدوی به یک سیستم پیشرفته تبدیل شده است.

میکروفون در سیر تکامل خود، ماجراهایی بسیار را پشت سر گذاشته است که هر یک از آنها، می‌توانند به‌نوع خود، بسیار جذاب و جالب باشند. ما تصمیم گرفتیم طی یک مطلب کوتاه، پنج مورد از جالب‌ترین واقعیت‌های تاریخی درباره میکروفون را با شما در میان بگذاریم.

این وسیله در گذر سالیان، از لحاظ ساختاری عمیقاً متحول شده است و دهه‌هاست که در دسترس عموم قرار دارد. در جدول زیر، نگاهی به مهم‌ترین اتفاقات در تاریخچه میکروفون خواهیم انداخت و پس از آن، این اتفاقات را به‌شکلی جامع‌تر روایت می‌کنیم:

۱- اولین میکروفون در تاریخ

میکروفون وسیله‌ای است که وظیفه تبدیل امواج صوت به یک سیگنال الکتریکی را دارد. با اینکه در قرن هفدهم میلادی هنوز الکتریسیته کشف نشده بود، اما می‌توان گفت که وسیله کوچک و ساده‌ای که فردی به نام رابرت هوک در این دوران و در سال 1665 اختراع شده است، شکلی ابتدایی از میکروفون به شمار می‌رود. این وسیله، اولین تلفن لیوانی تاریخ بود و از دو قوطی تشکیل شده بود که به‌وسیله نخ به یکدیگر متصل شده‌اند. زمانی که این دو قوطی را از یکدیگر دور می‌کردید و سیم متصل‌کننده آنها کشیده می‌شد، ارتعاش ناشی از صدای شما، سیم یا نخ را به لرزش درمی‌آورد و بدین شکل، فردی که قوطی دیگر را در نزدیکی گوش خود قرار داده بود، می‌توانست صدای شما را بشنود. با استفاده از این وسیله، می‌توانستید صدای فردی که در فاصله سی متری شما قرار گرفته است را به‌گونه‌ای بشنوید که انگار در کنار شما ایستاده است. حتماً شما نیز این وسیله ساده اما جالب را به‌عنوان کاردستی در مدرسه ساخته‌اید!

حدود صد و شصت سال بعد از این اختراع و در سال 1827، مخترعی با نام چارلز ویتستون (Charles Wheatstone) در طی تلاش خود برای یافتن راهی در راستای تقویت و تصحیح اصوات ضعیف بدون استفاده از نیروی الکتریسیته، کلمه «میکروفون» را رسماً به‌عنوان کلمه‌ای حقیقی ثبت کرد. او این کلمه را از ترکیب دو کلمه یونانی «میکرو» به‌معنای کوچک و «فون» به‌معنای صدا ساخت.

«در سال ۱۸۷۶، امیل برلینر آن‌چه بسیاری آن را اولین میکروفون مدرن می‌دانند، در جریان همکاری‌اش با توماس ادیسون اختراع کرد.»
برگرفته از مقاله «The History of Microphones» منتشرشده در ThoughtCo

“In 1876: Emile Berliner invented what many consider the first modern microphone while working with famed inventor Thomas Edison.”

۲- تولد میکروفون از دل تلفن

اولین میکروفون تاریخ در واقع به‌عنوان بخشی از نمونه‌های اولیه تلفن به تولید رسید. صدای انسان در حین صحبت کردن، دیافراگمی کوچک را در بخش دهانی این تلفن‌ها به لرزش درمی‌آورد و سپس، این ارتعاشات به‌وسیله یک سوزن ویژه، به مخزنی کوچک در پشت این دیافراگم که از ترکیب آب و ذره‌ای اسید سولفوریک پر شده بود، انتقال می‌یافتند. با حرکت این سوزن، مقاومت الکتریکی محلول آب و اسید دائماً تغییر می‌کرد و بدین شکل، جریانی متناوب در مدار تلفن به وجود می‌آمد. سپس این جریان از طریق خطوط تلفن، به تلفن طرف مقابل انتقال داده می‌شد و در نتیجه، مکالمه تلفنی صورت می‌گرفت. این روش کار اولین میکروفون تاریخ است که حتی امروز هم چیزی شبیه به سحر و جادوست! با چنین مکانیزمی، احتمالاً می‌توانید تصور کنید که صدای حاصله از این سیستم، تا چه حد نسبت به استانداردهای امروزی، بی‌کیفیت بوده است.

پس از ساخت این شکل از میکروفون، چندین مخترع با نگاهی به آن، نمونه‌هایی بهبودیافته از آن را عرضه کردند که مهم‌ترین آنها، میکروفون کربنی یا دکمه‌ای بود؛ وسیله‌ای که با بهره‌گیری از مخزنی پرشده از پودر کربن، ارتعاشات صوتی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کرد. جالب است بدانید که تا چند دهه بعد نیز از این نوع میکروفون، در تلفن‌ها استفاده می‌شد.

۳- از شیپورهای آکوستیک به میکروفون کاندنسر

از آغاز پدیده ضبط صدا تا دهه بیست میلادی، رایج‌ترین روش برای ضبط صدا در استودیو، استفاده از شیپورهای آکوستیک بزرگ بود؛ شیپوری با ظاهر و کارکردی شبیه به بلندگوی گرامافون‌های قدیمی اما اندازه‌ای بسیار بزرگتر. این شیپور، کارکردی دقیقاً مشابه با شیپور گرامافون داشت و وظیفه‌اش، انتقال امواج صوت و تقویت آنها بود؛ اما به‌شکلی معکوس مورد استفاده قرار می‌گرفت. در واقع، امواج صدا باعث به لرزش درآمدن بدنه این وسیله آکوستیک می‌شدند و این لرزش نیز به یک سوزن انتقال می‌یافت. سپس، سوزن این ارتعاشات را در قالب خطوطی همچون شیارهای سطح صفحه موسیقی، بر روی سیلندرهای موم حک می‌کرد. این سیلندرها، پیش از اختراع صفحه‌های موسیقی، تنها روش ذخیره‌سازی صدا به شمار می‌رفتند.

اولین سیستم ضبط صدای الکتریکی، در سال 1925 توسط شرکت وسترن الکتریک (Western Electric) اختراع شد و دریافت صدا در آن، توسط یک میکروفون از نوع کاندنسر (condenser) انجام می‌شد. این نوع از میکروفون در اصل در سال 1916 اختراع شده بود و در آن زمان، جهشی عظیم را در کیفیت ضبط صدا ایجاد کرد؛ اما تا پیش از اختراع سیستم ضبط شرکت وسترن الکتریک، توانایی‌های آن به‌طور کامل مورد بهره‌برداری قرار نگرفته بود.

در نتیجه این اختراع مهم، بسیاری از استودیوهای بزرگ و معتبر بلافاصله سیستم‌های قدیمی خود که بر پایه شیپورهای آکوستیک بود را با این سیستم‌های الکتریکی جدید جایگزین کردند.

۴- وسیله‌ای حیاتی برای کرونرها

پیش از اختراع میکروفون، خوانندگان مجبور بودند همواره با صدایی بسیار بلند و با تمام قدرت به اجرا بپردازند تا افراد حاضر در انتهای سالن نیز صدای آنها را بشنوند. اما از انتهای دهه بیست میلادی به بعد خوانندگان رفته‌رفته متوجه شدند که با استفاده از میکروفون، دیگر نیاز نیست که دائماً فریاد بزنند! در نتیجه، سبکی جدید از خوانندگی ظهور کرد که در میان مردم، کرونینگ (crooning)، به معنای زمزمه کردن لقب گرفت و خوانندگانی که از این سبک در خوانندگی خود بهره می‌گرفتند نیز کرونر (crooner) نامیده می‌شدند. افرادی همچون فرانک سیناترا (Frank Sinatra)، بینگ کرازبی (Bing Crosby) و لئونارد کوهن (Leonard Cohen) با به‌کارگیری استادانه این تکنیک، به آن شهرت بخشیدند و در نسل خوانندگان امروز نیز افرادی همچون مایکل بوبلی (Michael Buble)، آن را به‌نحو احسن با عناصر موسیقی مدرن ترکیب کرده‌اند. کرونرها با صدایی آرام و نسبتاً بم می‌خوانند و با تغییر فاصله خود با میکروفون در حین خوانندگی، تکنیک‌های بسیار جذاب را به نمایش می‌گذارند.

۵- اهمیت الگوی قطبی میکروفون

در سال‌های اولیه اختراع میکروفون، این وسیله تنها قابلیت ضبط در دو الگوی قطبی را داشت: همه‌جهته (omnidirectional) و دو-جهته هشتی (figure-8). الگوی قطبی میکروفون، به معنای جهت فیزیکی است که میکروفون قادر به دریافت صدا از اطراف بدنه خود است. الگوی قطبی همه‌جهته به این معناست که میکروفون صدا را از تمامی جهات اطراف خود دریافت می‌کند و حالت دوجهته یا figure-8 نیز بدین معناست که میکروفون می‌تواند اصوات موجود در جلو و پشت خود را به‌شکل عدد 8 انگلیسی ضبط کند.

بعدها برخی از میکروفون‌ها به یک الگوی قطبی دیگر مجهز شدند که کاردیوید (cardioid) نام دارد؛ الگویی تک‌جهتی که می‌تواند راهی آسان برای دفع صدای محیط در زمان ضبط صدا باشد و به همین دلیل، در بسیاری از میکروفون‌ها به‌کار می‌رود.

اگر قصد دارید به‌صورت حرفه‌ای به ضبط صدا با میکروفون بپردازید، پیشنهاد می‌کنیم ویدیوی زیر را تماشا کنید. این ویدئو توسط وب‌سایت گیتار ایران تولید شده است و در آن به مباحثی چون فاصله خواننده تا میکروفون، فاصله پاپ فیلتر تا میکروفون و نکات حائز اهمیت دیگر در مرحله اجرا و ضبط وکال پرداخته می‌شود:

نتیجه‌گیری

میکروفون از بدوی‌ترین نمونه‌های خود، یعنی دو قوطی که با نخ به یکدیگر متصل شده‌ بودند، تا به امروز که به پیشرفته‌ترین شکل و با انواع کاربری‌ها تولید می‌شود، نقشی اساسی را در شکل‌گیری صنعت ضبط و پخش صدا و موسیقی ایفا کرده است. این وسیله ارتباطاتی شفاف‌تر را برای انسان ممکن ساخته است، شکل موسیقی و اجرا را به‌کلی دگرگون ساخته و حتی باعث شکل‌گیری سبک‌های موسیقی جدیدی شده است.

میکروفون‌های مدرن، نتیجه قرن‌ها نوآوری و تلاش برای ساخت وسیله‌ای بی‌نقص در دریافت و ضبط صدا هستند. مسیر تکامل این ابزار بسیار طولانی بوده است و از یک قطعه ساده و ابتدایی به یک وسیله بسیار پیشرفته تبدیل شده است که حتی می‌توان الگوی قطبی را نیز در آن انتخاب کرد.

در نهایت، اکنون میکروفون وسیله‌ای کوچک اما بسیار قدرتمند است که بخشی حیاتی از بسیاری از کارها، از مکالمه‌های تلفنی روزمره گرفته تا ضبط حرفه‌ای موسیقی در استودیو محسوب می‌شود و دیگر نمی‌توان جهان را بدون آن تصور کرد.

سوالات متداول درباره میکروفون

۱- میکروفون چیست و چگونه کار می‌کند؟

میکروفون وسیله‌ای است که امواج صوت را به سیگنالی الکتریکی تبدیل می‌کند. سپس، این سیگنال الکتریکی تقویت، ضبط و یا انتقال داده می‌شود.

۲- اولین میکروفون دنیا چه زمانی اختراع شد؟

در حالی که رابرت هوک اولین وسیله انتقال صوت را در قرن هفدهم میلادی اختراع کرد، اما اولین میکروفون‌های الکتریکی حقیقی در دنیا در اواخر قرن نوزدهم ساخته شدند و در واقع، بخشی از نمونه‌های اولیه تلفن بودند.

۳- الگوی قطبی چیست؟

الگوی قطبی، توصیفی از جهت دریافت صدا در یک میکروفون است. از سه نمونه از رایج‌ترین الگوهای قطبی در میکروفون می‌توان به الگوی همه‌جهته (omnidirectional)، دوجهته (figure-8) و تک‌جهته یا کاردیوید (cardioid) اشاره کرد.

۴- چرا میکروفون‌های کاندنسر برای ضبط صدا بسیار محبوب هستند؟

میکروفون‌های کاندنسر از حساسیت و دقت فوق‌العاده‌ای در دریافت و ضبط صدا برخوردارند و همین ویژگی نیز آنها را به وسایلی بسیار محبوب در استودیوها تبدیل می‌کند؛ فضایی که کیفیت و شفافیت صدا در آن، اولویت اصلی است.

۵- «کرونینگ» چیست و چگونه میکروفون‌ها باعث شکل‌گیری این سبک از خوانندگی شدند؟

«کرونینگ» روشی از خوانندگی است که خواننده در آن، با صدایی بم و به‌شکل زمزمه به خواندن می‌پردازد. میکروفون با امکان انتقال آسان و کامل صدا به گوش تمام حضار و شنوندگان، این شکل از خوانندگی را ممکن ساخت.