این میکروفن امواج را می‌بیند

محققان علم صوت‌شناسی در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی مرکز SINTEF در کشور نروژ موفق به ساخت حسگر ویژه‌ای برای نسل آینده میکروفن‌ها شده‌اند که قادر به شناسایی منبع امواج صوتی بوده و با حذف صدای مزاحم محیط می‌تواند گیرنده‌های صوتی را با آن وفق داده و در نهایت به تقویت صدای مورد نظر بینجامد؛ دستاوردی که به قول این کارشناسان قادر است منبع صوت را دیده و صدای فرد را بخوبی رصد و پالایش کند.

حسگری که آنها موفق به تولید آن شده‌اند گرچه از نظر ابعاد و اندازه بسیار کوچک است، اما می‌تواند با استفاده از پرتوهای لیزر کاربردهای زیادی داشته باشد و تحولی شگرف در این صنعت را رقم زند. اهمیت بالای ابداع چنین حسگر صوتی از آن نظر است که میکروفن تولیدی می‌تواند فشار امواج صوتی را در هوا رهگیری کرده و بر منبع صدایی متمرکز شود. از نظر تئوریک، کارکرد این میکروفن شباهت زیادی به طبل معمولی دارد، چرا که هر دوی آنها با ارتعاش غشایی مخصوص و فشار مداوم امواج صوتی، صدا را دریافت می‌کنند.

از آنجا که غشای مورد استفاده برای تشخیص صوت در این حسگر تنها 100 نانو متر قطر دارد (قطری معادل یک هزارم تار موی انسان) می‌تواند بخوبی ارتعاشات بسیار کم و صداهای ضعیف را به طور مستقیم تشخیص داده و آنها را دریافت کند. از این گذشته کارشناسان از دو ابزار نوری برای تشخیص صوت و افزایش دقت این میکروفن بهره برده‌اند. به این ترتیب پرتوهای لیزر می‌توانند منبع آشفتگی و تغییرات صوتی را شناسایی کرده و حسگر صوتی را روی آن نقطه متمرکز کنند.

به بیان ساده‌تر می‌توان گفت نحوه کارکرد این میکروفن به گونه‌ای است که ابتدا فشار صوتی وارد آمده با غشای بسیار نازک موجود در میکروفن برخورد کرده و آن را به لرزش در می‌آورد. سپس، این لرزش‌ها توسط حسگرهای نوری خوانده شده و حجم نوری آن بررسی می‌شود و پس از آن حسگر به دنبال منبع صدایی با خصوصیات مشابه در محیط می‌گردد و با رصد امواج صوتی تولید شده و در نهایت حذف صداهای مزاحم محیطی، به ارتقای بیش از پیش کیفیت صدا دست می‌یابد.

در این میکروفن از چند ابزار بسیار دقیق استفاده شده است که عبارت است از غشای حساس صوتی فوق‌العاده ظریف، ساختارهای صوتی بسیار ریز، لیزری مینیاتوری و تعدادی حسگر نوری دیگر. تمام این تجهیزات روی مداری بسیار ریز سوار می‌شوند که در تولید انبوه می‌توان حتی آن را روی ویفرهای سیلیکونی نیز نصب کرد. که برای این منظور به تجهیزات بسیار پیشرفته‌ای در خط تولید نیاز است که موجب بالا رفتن چشمگیر هزینه‌های تولید می‌شود. اما باوجود این هزینه‌های سنگین، کیفیت بالای صدای خروجی بسیار ارزشمندتر است. علاوه بر حساسیت بسیار بالا نسبت به منبع صوت و میزان صدای تولیدی، از دیگر مزایای غیرقابل انکار این میکروفن فوق‌العاده می‌توان به مقاومت در برابر گرد و غبار، فیلتر کردن صدای مزاحم محیط و ابعاد بسیار ظریف اشاره کرد. تمام این مزایا به گونه‌ای است که برخی کارشناسان امنیتی معتقدند چنین میکروفنی می‌تواند گزینه‌ای ایده‌آل برای تولید ربات‌های کوچک پرنده‌ای باشد که با کیفیت بسیار بالا می‌توانند به شنود صوتی و جاسوسی بپردازند. به نظر می‌رسد بهره بردن از چنین فناوری‌هایی می‌تواند در آینده‌ای نه چندان دور زمینه را برای ارتقای کیفی میکروفن‌های مورد استفاده در کاربردهای گوناگون هموار کند؛ و از استودیوهای پیشرفته و کنسرت‌های پرشور موسیقی گرفته، تا سالن‌های کنفرانس و ارتقای گوشی‌های هوشمند و حتی ابزارهای جاسوسی و شنود مذاکرات، شاهد سطح بالاتری از صدا باشیم؛ زیرا تنها صداست که می‌ماند!

منابع: ارث‌اسکای