הצגת המקור של הדף "מיקרופון"

[[קובץ:Oktava319.jpg|שמאל|ממוזער|150px|מיקרופון]]
[[קובץ:ConnieTalbot3.jpeg|ממוזער|150px|ילדה שרה אל תוך מיקרופון]]
[[קובץ:BalticSeaChild Folk am Neckar 4221.jpg|ממוזער|202x202 פיקסלים|איש שר אל תוך מיקרופון]]
[[קובץ:Microphone.JPG|ממוזער|279x279 פיקסלים|מיקרופון]]
'''מיקרופון''' הוא [[מתמר]] או [[חיישן]] הממיר [[קול]] ל[[אות (סיגנל)|אות]] [[חשמל]]י.

השימוש הנפוץ במיקרופון הוא המרה של [[גלי קול]] או צלילים (שהם תנודות של לחץ [[אוויר]]) לתנודות של מתח חשמלי - [[זרם חילופין]], שהוא [[אנלוגיה|אנלוגי]] לגלי הקול בסביבת המיקרופון. המיקרופון הוא החוליה הראשונה ואמצעי [[קלט]] בכל מכשיר או מתקן המיועד להעביר או לאחסן גלי קול לדוגמה: לשם [[הקלטה]], ב[[טלפון]], ב[[מכשיר קשר|קשר רדיו]] או לשם הזנה (קלט) למחשב של קולות וצלילים.

==היסטוריה==
ההיסטוריה של פיתוח המיקרופון קשורה לזו של פיתוח הטלפון. לאחר שהיגר בשנת 1850 ל[[סטטן איילנד]] שב[[ניו יורק]] בהשראת הפרסום הרב שצבר [[סמואל מורס]] על המצאת הטלגרף, פיתח המהנדס האיטלקי [[אנטוניו מאוצ'י]] את הגרסאות הראשונות לטלפון האלקטרומגנטי{{הערה|שם=rep|1=[http://thomas.loc.gov/cgi-bin/query/z?c107:H.RES.269: החלטה 269]: Resolved, That it is the sense of the House of Representatives that the life and achievements of Antonio Meucci should be recognized, and his work in the invention of the telephone should be acknowledged.}}{{הערה|1=[http://www.guardian.co.uk/world/2002/jun/17/humanities.internationaleducationnews כתבה על הכרת הקונגרס האמריקאי במאוצ'י כממציא הטלפון.] אתר [[הגארדיאן]], 17 ביוני 2002.}} (זאת בשונה מהמצאתו המוקדמת של מערכת העברת קול דרך צינורות אוויר). ברשמיו משנת 1857 תיאר את עקרונות הבסיס להעברת קול באמצעות מכשיר אלקטרומגנטי:
{{ציטוט|תוכן=(המכשיר) מורכב מסרעפת רוטטת ומגנט שנעשה חשמלי על ידי תיל מפותל המקיף אותו. כאשר הסרעפת רוטטת היא משנה את הזרם של המגנט. שינויי זרם אלה, המועברים לצד השני של הקו, יוצרים תנודות דומות בסרעפת בצד המקבל שמשחזרות את המילים.|מרכאות=כן}}
[[קובץ:Antonio_Meucci.jpg|שמאל|ממוזער|302x302px| אנטוניו מאוצ'י, 1878. נחשב לממציא אב-הטיפוס הראשון של הטלפון והמיקרופון האלקטרומגנטי.]]
[[קובץ:Berlinersches_Mikrophon_Querschnitt.jpg|שמאל|ממוזער|329x329px|תרשים המיקרופון מתוך בקשת הפטנט של ברלינר, 1877.]]
משלא היה יכול לממן את פיתוח המצאתו או רישום פטנט עבורה, ונוכח חוסר המוכנות של משקיעים איטלקים לסייע לו בתקופת חוסר יציבות פוליטית עקב מסעותיו הצבאיים של הגנרל [[ג'וזפה גריבלדי|גריבלדי]], הגיש מאוצ'י בשנת 1871 רק בקשה ל"הצהרת כוונות" לפטנט, שתוקפה פג לאחר שלוש שנים. עקב כך, מקורות רבים מייחסים את המצאת הטלפון למדען והממציא הסקוטי [[אלכסנדר גרהאם בל]], שרשם [[פטנט]] על גרסתו להמצאה ב-1876. עם זאת, שיטת המרת הקול לאותות חשמליים בהמצאתו של בל הייתה שונה מזו של מאוצ'י והתבססה על חיבור סרעפת למחט השרויה במים כך שתנודות הסרעפת הניעו את המחט וזו שינתה את התנגדות המעגל. על פי עיקרון זה פעל המכשיר שבו השתמש בהדגמתו הראשונה המפורסמת של העברת קול אדם באמצעות טלפון, אך לאחר מכן עבר בל להשתמש בהתקן אלקטרומגנטי.

בשנת 1854, באותה תקופה שבה מאוצ'י פיתח את המצאתו, פרסם הממציא הצרפתי, יליד בלגיה, [[שארל בורסל]] מאמר במגזין ''L'Illustration'' שראה אור בפריז, תחת הכותרת "Transmission électrique de la parole" (צרפתית: שידור חשמלי של הדיבור).
בהשראת מאמר זה פיתח, בשנת 1859, המדען והממציא הגרמני היהודי [[פיליפ רייס]] מכשיר שמעביר קולות באמצעות חוטי חשמל למרחק של 100 מטר, למכשיר הוא קרא das Telefon (בגרמנית: הטלפון). המכשיר היה מגושם ואיכות השמע לא הייתה טובה בו מאחר שהמיקרופון היה מוציא ניצוצות ואף דרש כוונונים עיתיים.
בשנת 1862 הדגים רייס את פעולת המכשיר בפני מפקח מטעם חיל הטלגרף הפרוסי המלכותי, וזה פרסם דו"ח על ההדגמה. בשנת 1875, עותק מתורגם של דו"ח זה הגיע לידיו של [[תומאס_אלווה_אדיסון|תומאס אדיסון]], אשר השתמש בו לפיתוח המיקרופון הפחמי. בחודש מרץ שנת 1877, הגיש אדיסון בקשה לרישום פטנט על המיקרופון הפחמי. בחודש יוני באותה שנה, הגיש הממציא היהודי-אמריקאי, יליד גרמניה, [[אמיל ברלינר]], בקשה לרישום פטנט על אותם עקרונות, אך בית משפט פדרלי פסק בנושא לטובתו של אדיסון בשנת 1892.

כמו כן, הפיזיקאי והממציא האמריקאי עמוס דולבר (Dolbear), טען בפני ביהמ"ש העליון בארצות הברית, במשפט מול חברת הטלפון "בל" בשנת 1888, שעוד בשנת 1865 המציא טלפון מבוסס מגנט קבוע וסרעפת מתכתית, אותו פיתח בשנות לימודיו באוניברסיטת Wesleyan שב[[אוהיו]], אך בהיעדר הוכחות ביהמ"ש פסק כנגדו.

המדען ה[[ולשים|וולשי]] [[דייוויד אדוארד יוז]] (Hughes) פיתח גרסה משופרת של מיקרופון הפחם של אדיסון, וקבע את המונח "מיקרופון" על פני המונח שהיה נפוץ עד אז, "transmitter" (משדר), כדי להדגיש את יכולתו של המכשיר להעביר גלי קול קטנים במיוחד ("[[מיקרו (תחילית)|מיקרו]]" היא תחילית המשמשת לציון גדלים קטנים בלעז).

בשנת 1916, המציא אדוארד כריסטופר וונטה (Wente) ממעבדות בל את המיקרופון הקיבולי ([[קבל]]ים נקראו במקור "קונדנסרים"). המיקרופון הקיבולי הצריך אספקת מתח קבועה לסרעפת אשר שימשה כאחד הלוחות בקבל כך שתנודות הסרעפת עם גלי הקול יצרו שינויים בקיבול המערכת.

עם פיתוח האלקטרט, [[חומר דיאלקטרי]] [[פולריזציה|מקוטב]] יציב בעל [[מטען חשמלי]] סטטי אשר לא מתפוגג עקב יציבותו הכימית של החומר, ב[[שנות ה-20 של המאה ה-20]], הוצע החומר לייצור מיקרופונים קיבוליים שאינם מצריכים אספקת מתח, אך השימוש בהם נחשב בלתי ישים עד לפיתוח המיקרופון מבוסס רדיד האלקטרט על ידי ג'רארד ססלר (Sessler) וג'יימס וסט (West) ב[[מעבדות בל]] בשנת 1962, אשר עשה שימוש ברדיד מתכתי של [[טפלון]] (PTFE).

התמרת גלי קול לאותות חשמליים נעשתה גם באמצעות רכיבים אופטיים. הממציא הרוסי [[לב טרמין]] (Theremin), שהמציא גם את [[טרמין|כלי הנגינה הקרוי על שמו]], פיתח עד שנת 1947, מערכת לציתות ולריגול, שהתפרסמה לימים בשם "בוראן" (Buran, ברוסית "סופה"). המערכת התבססה על פענוח גלי קול על פי תנודות הזכוכית בחלונות, באמצעות [[תת-אדום|קרן אור תת-אדומה]] (לא קרן לייזר). על עקרונות מערכת זו התבססו סוכנויות ביון, וביניהן ה-[[CIA]] האמריקאי{{הערה|1=[http://www.npr.org/2011/05/04/135995089/cia-used-satellites-to-prep-for-bin-laden-raid תיאור שימוש בלייזר לציטוט בריאיון עם דירקטור GlobalSecurity.org], באתר National Public Radio, מ-4 במאי 2011.}}, בעת פיתוח מערכות מבוססות לייזר למדידת גלי קול. בשנת 2009, נרשם בארצות הברית פטנט (מס' 7,580,533), לפענוח גלי קול בתווך אוויר פתוח, באמצעות ניתוח מעבר קרן לייזר דרך עשן או [[אד]]ים.

==סוגי מיקרופונים==
[[קובץ:SM58&Beta58a.jpg|שמאל|ממוזער|150px|מיקרופונים דינמיים של חברת SHURE]]
ישנם מספר סוגים עיקריים של מיקרופונים: פחמי, גבישי (קריסטלי), דינמי וקיבולי (קונדנסר). מיקרופונים פחמיים וגבישיים אינם בשימוש כיום. המיקרופונים נבדלים בדרך שבה הם ממירים צליל/קול (תנודות באוויר) לאות חשמלי.

===[[מיקרופון דינמי]]===
המכלול במיקרופון דינמי הוא זהה מכנית ל[[רמקול]]: [[סליל השראה|סליל]] שמחובר ל[[דיאפרגמה (אקוסטיקה)|דיאפרגמה]] - ([[ממברנה (אודיו)|ממברנה]] דקה, צפידה למחצה המשמשת מעין מפרש לגלי קול). הסליל נמצא בתוך [[שדה מגנטי]] של [[מגנט]] קבוע. כשגל קול פוגע בממברנה הוא מרעיד אותה, ואיתה את הסליל. כתוצאה מתנועת הסליל בתוך השדה המגנטי [[השראה אלקטרומגנטית|מושרה]] בסליל [[זרם חשמלי]] שהוא ייחודי לאותו גל קול.

מכיוון שהממברנה והסליל המחובר אליה הנתון בשדה מגנטי הם כבדים יחסית במיקרופון דינמי, ה[[אינרציה]] שלהם משמעותית, ונדרש שינוי ניכר בלחץ האוויר כדי להזיז את הממברנה (כלומר, הרגישות היא נמוכה יחסית). מסיבה זו נהוג להשתמש במיקרופון דינמי לשימושים בהם יש צורך לקלוט צלילים בעוצמה גבוהה וממרחק קרוב כמו [[כלי הקשה]] או קליטה ישירה מול [[רמקול]]ים של [[מגבר]]י [[גיטרה חשמלית|גיטרות חשמליות]]. זהו למעשה יתרון של המיקרופון הדינמי המותאם לעבודה עם עוצמה גבוהה של לחץ הקול (Sound pressure level - [[SPL]]), מיקרופון קונדנסר לא מתאים לעוצמות חזקות. יתרונות נוספים על פני מיקרופון קונדנסר הם מבנה חזק ופשוט, לא רגיש ללחות באוויר, אמינות גבוהה ומחירו זול יחסית לאיכותו. מיקרופון דינמי רגיש פחות למשבי רוח או לאפקט של רוח מן הפה של הקריין או הזמר לכן זהו מיקרופון המשמש בדרך כלל [[זמר]]ים בהופעות.
[[קובץ:Neumann U87.jpg|שמאל|ממוזער|169x169px|מיקרופון קיבולי (קונדנסר)Neumann U87]]
דוגמה למיקרופון דינמי מקצועי הוא מיקרופון SM58 של חברת SHURE שהוצג לראשונה בשנת [[1966]]. זהו מיקרופון קלאסי בקבוצה זו ופופולרי מאוד גם כיום ומשמש בעיקר להגברה והקלטה של זמרים בהופעות או לעבודה כללית בהגברה. אחיו התאום SM57 משמש להגברה והקלטה של כלי הקשה ומגברי גיטרה חשמלית. שני מיקרופוני SM57 משמשים כיום כמיקרופונים של הפודיום הרשמי של [[נשיא ארצות הברית]].

===[[קונדנסר|מיקרופון קיבולי]] (קונדנסר)===
מיקרופון קונדנסר מכיל ממברנה דקה עשויה מיריעה [[פלסטיק|פלסטית]] דקה, שצידה האחד מצופה ב[[זהב]] או ב[[ניקל]], והיא מורכבת קרוב מאוד ללוחית אחורית קבועה. [[מתח חשמלי|מתח]] מקטב מסופק לממברנה על ידי מקור מתח חיצוני (סוללה או ספק כוח), או על ידי המטען של החומר האלקטרוליטי שבממברנה או בלוחית הקבועה.

הממברנה והלוחית האחורית, המופרדות על ידי נפח אוויר קטן, יוצרות [[קבל]] (קונדנסר בלעז). גלי הקול מרעידים את הממברנה, ותנועתה משנה את הקיבול. שינוי זה מתורגם על ידי [[מעגל חשמלי]] לשינויי מתח. בזמן חיבור, ברוב המקרים, מיקרופון זה ידרוש [[מתח פנטום]] (Phantom Power). למיקרופון קונדנסר אמיתי ומקצועי, הענות תדר טובה יותר מאשר למיקרופון דינמי.

=== ריבון (מיקרופון סרט) ===
הריבון מכיל ממברנה דקיקה ועדינה בצורת סרט. מיקרופון הריבון עדין מאוד ביחס לעמיתיו, הקונדנסר והמיקרופון הדינמי, והשימוש בו מצריך זהירות יתרה. בעל גוון צליל שקוף לעומת הקונדנסר, ומאופיין בצליל מתקתק.

הריבון היה נפוץ מאוד במהלך שנות ה-60 וה-70, אבל בשנים האחרונות ביצע קאמבק מרשים.

===מיקרופון "מדונה"===

"מדונה" (שם גנרי, על אף שלא הייתה הראשונה להשתמש בו) הוא מיקרופון בצורת קשת המתלבש על הראש נאחז באוזן ויורד בצורת קשת לפה האדם. הייעוד של המדונה הוא הגברת קול מנחה, קול מורה או מדריך טיולים ומקל עליו להחזיק במיקרופון.

===מיקרופונים אלחוטיים ===
[[קובץ:Wireless microphone.JPG|ממוזער|מארז של מיקרופון אלחוטי עם המקלט]]
מיקרופון אלחוטי (ידוע גם כמיקרופון רדיו) הוא מיקרופון ללא [[כבל תקשורת|כבל]] פיזי המחברו ישירות למכשיר ה[[הקלטה]] או לציוד ה[[מגבר|הגברה]]. המיקרופון מכיל בתוכו [[סוללה חשמלית|סוללה]] קטנה, המעניקה כוח ל[[משדר]] שבגוף המיקרופון, ותפקידו להעביר אותות [[קול|אודיו]] מהמיקרופון באמצעות [[גלי רדיו]] ליחידת [[מקלט רדיו|מקלט]] סמוך, שבתורה משחזרת את השמע. לרוב, ציוד אודיו נוסף (כמו מערכת ההגברה) מחובר ליחידת המקלט באמצעות כבל פיזי. מיקרופונים אלחוטיים נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית ה[[בידור]], בשידורי [[טלוויזיה]] ובהופעות בפני קהל, ויתרונם העיקרי הוא האפשרות שהם מספקים לשדרנים, בדרנים ומרצים לנוע בחופשיות, תוך שימוש במיקרופון לשם הגברת הקול.

ישנם תקנים שונים, תדרים וטכנולוגיות שידור, המשמשים כדי להחליף את חיבור הכבל הפיזי של המיקרופון ולהפוך אותו למיקרופון אלחוטי. ניתן להעביר את המידע, למשל, באמצעות [[גלי רדיו]] בשיטות [[אפנון]] דיגיטליות שונות כמו [[אפנון תדר|FM]], [[אפנון משרעת|AM]]. חלק מן המיקרופונים הזולים יותר עושים שימוש באור [[תת-אדום|אינפרא אדום]] לצורך העברת הקול. מיקרופונים מבוססי קרינה אינפרא אדומה דורשים קו ראייה ישיר בין המיקרופון והמקלט, דבר שלא נדרש במיקרופונים היקרים יותר, העושים שימוש בגלי רדיו.

==רגישות המיקרופון==
[[קובץ:Ea f20 microphone.jpg|ממוזער|219x219px|מיקרופון מקצועי]]
רגישותו של מיקרופון מוגדרת כיחס בין המתח החשמלי שהמיקרופון מפיק לשינוי מסוים בלחץ האוויר שגרם להפקתו של המתח. מיקרופון בעל רגישות גבוהה מייצר מתח גבוה יותר ולכן זקוק להגברה נמוכה יותר. הרגישות משתנה ממיקרופון למיקרופון ומטכנולוגיה לטכנולוגיה. זהו אחד המאפיינים החשובים של מיקרופון והוא נמדד ומדווח בכל מיקרופון מקצועי. על פי התקן הבינלאומי מודדים את המתח החשמלי שמייצר המיקרופון כאשר מושמע אות ב[[תדירות]] של 1 [[תחיליות במערכת היחידות הבינלאומית|קילו]] [[הרץ]] ובעוצמה של 94dB {{כ}} (SPL) ממרחק 1 מטר ובזווית 0 מעלות למיקרופון. המתח החשמלי במוצא המיקרופון במצב זה נקבע כרגישותו. מיקרופונים דינמיים הם בעלי טווח רגישויות בין 0.5mV עד 5mV.<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://www.analog.com/en/resources/analog-dialogue/articles/understanding-microphone-sensitivity.html#:~:text=Microphone%20sensitivity%20is%20typically%20measured,a%20measure%20of%20its%20sensitivity.|הכותב=Jerad Lewis|כותרת=Understanding Microphone Sensitivity}}</ref>

==היענות תדר==
היענות התדר (תגובה שונה לתדרים שונים) היא מאפיין חשוב של המיקרופון. להיענות חשיבות רבה כי היא מגדירה את "אופי" המיקרופון ואת "צבע" הצליל. במדידות מדויקות מתייחסים להיענות שאיננה קבועה כעיוות של הקול.

את בדיקת היענות התדר מבצעים בעזרת חיבור [[מתנד אלקטרוני|מתנד]] [[טריגונומטריה#הפונקציות הבסיסיות|סינוסואידי]] לרמקול, שהמיקרופון הנבדק מונח לפניו, ומודדים את מוצא המיקרופון לכל תדירות (בדרך כלל מ-20 הרץ עד 20 קילוהרץ). את התוצאה נהוג להציג כגרף ששני ציריו (התדר ותגובת המתח ביחס לתגובה ב-1 קילוהרץ) [[לוגריתם|לוגריתמיים]].

==ראו גם==
* [[הקלטה]]

==קישורים חיצוניים==
{{מיזמים|ויקימילון=מיקרופון}}
* {{אאוריקה|איך פועל המיקרופון?|20377}}
* [https://www.youtube.com/watch?v=Mxp3eCCQyas Understanding Mic Specifications], סרטון המחשה על המיקרופון באתר [[יוטיוב]] (אנגלית)
* [https://www.youtube.com/watch?v=74vpeVaQ_Vw הבלוג של נימרוד 35 - איך פועל מיקרופון], סרטון המחשה באתר יוטיוב
* {{בריטניקה}}
* {{דף שער בספרייה הלאומית|987007531456205171|מיקרופון}}

== הערות שוליים ==
{{הערות שוליים}}

{{בקרת זהויות}}

[[קטגוריה:התקני קלט]]
[[קטגוריה:מערכות שמע]]
[[קטגוריה:רדיו: טכנולוגיה]]
[[קטגוריה:גלאים וחיישנים|*]]
[[קטגוריה:המצאות במאה ה-19]]