در این مقاله به‌صورت عملی و علمی بررسی می‌کنیم که چگونه سیگنال میکروفون در موبایل ها تولید و منتقل می‌شود.
>همچنین به تفاوت میان انواع میکروفون‌ها (داینامیک، کاندنسر و میکروفون‌های تقویت‌شده داخلی) می‌پردازیم، نقش خازن کوپلاژ را در مسیر سیگنال توضیح می‌دهیم، و در ادامه، نکات نقشه‌خوانی، روش‌های تعمیر و چند مثال عملی ویژه تکنسین‌های تعمیرات موبایل را بررسی خواهیم کرد.
بلندگو اساساً یک محرک الکترومغناطیسی است: یک آهنربا، یک سیم‌پیچ و یک دیافراگم (پرده). وقتی به سیم‌پیچ یک سیگنال ولتاژ — معمولاً AC (موج) — می‌دهیم، میدان مغناطیسی بین سیم‌پیچ و آهنربا تغییر می‌کند و باعث حرکت رفت و برگشتی سیم‌پیچ و در نتیجه دیافراگم می‌شود. دامنه و شکل موج ولتاژ ورودی مستقیماً مشخص می‌کند که دیافراگم چگونه و با چه سرعتی حرکت کند؛ این حرکت، فشار هوا را تغییر می‌دهد و ما آن را به‌عنوان صدا می‌شنویم.
ما اگر به سیم‌پیچ فقط ولتاژ DC اعمال کنیم، بسته به قطب مثبت یا منفی، پرده فقط در یک جهت (به سمت بالا یا پایین) حرکت می‌کند و در نتیجه تنها جذب یا تنها دفع خواهد شد.
نکته: وقتی چند بلندگو یا درایور را به‌صورت سری یا موازی به هم وصل می‌کنیم، باید جهت سیم‌کشی (سیگنال مثبت و منفی) آن‌ها یکسان باشد.
حال اگر یکی از آن‌ها برعکس وصل شود، یعنی سیگنال مثبت ۱۸۰ درجه برعکس بقیه باشد، صداهای تولیدشده همدیگر را تا حدی خنثی می‌کنند و خروجی نهایی ضعیف و بی‌کیفیت می‌شود.
ساده بگیم میکروفون داینامیک همان مکانیزم اسپیکر را برعکس دارد: دیافراگم در اثر موج صوتی حرکت می‌کند و سیم‌پیچ متصل به آن داخل میدان مغناطیسی حرکت کرده و ولتاژ تولید می‌کند. مزیت داینامیک: پایداری، عدم نیاز به منبع تغذیه و مقاومت در برابر پیک صوتی. ضعف: خروجی ولتاژ پایین، که در ابعاد کوچک موبایل چندان مناسب نیست.
در ساختار کاندنسر (Condenser Microphone) دو صفحه رسانا وجود دارد:
یکی صفحه پشتی (Back Plate) که ثابت است، و دیگری پرده نازک و متحرک (Membrane) که با ارتعاش صدا حرکت می‌کند.
توی این ساختار، بار منفی روی بک‌پلیت و بار مثبت روی ممبران قرار می‌گیرد؛ یعنی سیم مثبت به ممبران و سیم منفی به بک‌پلیت وصل می‌شود.
در واقع این دو صفحه با هم مثل یک خازن عمل می‌کنند. وقتی صدا باعث لرزش ممبران می‌شود، فاصله بین دو صفحه تغییر می‌کند و در نتیجه ظرفیت خازن هم تغییر کرده و ولتاژ متغیری تولید می‌شود — همان سیگنال صوت. البته این سیگنال نیاز به تقویت دارد.
موبایل‌ها معمولاً از میکروفون‌های خازنی کوچک (electret condenser یا MEMS) استفاده می‌شود که یا نیاز به فانتوم تغذیه کوچک (۱.۵–۳.۳ ولت بسته به طراحی) دارند یا داخل خود مدار تقویت اولیه (preamp) دارند و خروجی آنالوگ را مستقیم به آی‌سی صدا می‌فرستند.
روی گوشی‌های قدیمی میکروفون‌های آنالوگ ساده‌ای که می‌دیدیم، معمولاً دو سیم وجود داشت: سیم تغذیه (معمولاً قرمز) و سیم زمین (مشکی). داخل میکروفون یک بک‌پلیت (صفحه ثابت) و یک ممبران (صفحه متحرک) بود؛ یکی به زمین و دیگری به ولتاژ DC متصل می‌شدند تا پلاریزاسیون شکل بگیرد. با صحبت کردن، فاصله بین دو صفحه تغییر می‌کند و در نتیجه سیگنال AC به وجود می‌آید؛ این سیگنال در واقع همان سیگنال صدای ماست که تولید شده و روی همان سیم تغذیه (سیم قرمز) سوار می‌شود و همراه با ولتاژ DC به مدار بعدی منتقل می‌گردد.
برای جدا کردن DC از سیگنال صوتی در مسیر خروجی، از خازن کوپلاژ استفاده می‌شود. خازن کوپلاژ اجازه می‌دهد که مؤلفه AC (صدا) عبور کند و مؤلفه DC بلوکه شود — بنابراین آی‌سی صدا فقط سیگنال صوتی را دریافت می‌کند و از اختلال DC محافظت می‌شود. بعضی آی‌سی‌ها نیز خودشان پلاریزاسیون و جداسازی را انجام می‌دهند و نیازی به خازن خارجی نیست.
💡 اگر هنوز نمی‌دانی خازن کوپلاژ دقیقاً چطور کار می‌کند و چرا در مسیر سیگنال صدا استفاده می‌شود، پیشنهاد می‌کنم مقاله اختصاصی آن را مطالعه کنی 👇
اخیراً در گوشی های موبایل میکروفون‌های ۴ پایه رایج شده‌اند، معمولاً یکی از پایه‌ها تغذیه DC (مثلاً ۲.۸ ولت یا نزدیک آن) را می‌گیرد، پایه‌ای زمین یا منفی است و دو پایه دیگر خروجی سیگنال مثبت و منفی هستند.
>مهم: خط سیگنال منفی اغلب با زمین برد مشترک است؛ بنابراین در نقشه مدار می‌بینیم که هر دو مسیر خروجی از خازن کوپلاژ مجزا رد می‌شوند تا فقط سیگنال AC وارد آی‌سی شود.
بعضی از میکروفون‌های جدید، داخل خود میکروفون یک مدار تغذیه، خازن کاندنسر و یک آمپلی‌فایر کوچک قرار دارد. این مدار داخلی باعث می‌شود سیگنال صدا قبل از خروج از میکروفون تقویت شود تا نویز کمتر و کیفیت صدا بهتر (SNR بالاتر) باشد. البته در خروجی همچنان از خازن کوپلاژ استفاده می‌شود تا مسیر DC از مدارهای بعدی جدا بماند و فقط سیگنال صوتی خالص عبور کند.
خازن کوپلاژ سیگنال صوتی AC را عبور می‌دهد و بخش DC را بلوکه می‌کند.
مقدار آن طوری انتخاب می‌شود که صداهای بم و فرکانس‌های پایین به‌خوبی عبور کنند، معمولاً بین ۱ تا ۱۰ میکروفاراد.
به زبان ساده: این خازن باعث می‌شود فقط سیگنال صوتی خالص به مدار بعدی برسد و ولتاژ DC مسیرش جدا بماند.
💡 نکته عملی تعمیرکار:
اگر صدای میکروفون ضعیف است یا صداهای بم کم شنیده می‌شوند، اول خازن کوپلاژ و مقاومت‌های کنار آن را چک کنید.
گاهی خازن‌های خراب یا خشک باعث می‌شوند صدا ضعیف شود یا فرکانس‌های پایین حذف شوند.
برخی میکروفون‌های موبایل دارای مدار پیش‌تقویت‌کننده داخلی هستند. در این حالت، واحد داخلی یک سطح تقویت‌کننده کوچک (low-noise preamp) دارد که خروجی را تا سطح مناسبی افزایش می‌دهد. مزایا: نسبت سیگنال به نویز (SNR) بهتر، افت نویز کمتر در کابل‌های کوتاه و انعطاف‌پذیری در طراحی آی‌سی صوت. معایب: نیاز به تغذیه پایدار
در داخل نقشه‌ها ممکن است ببینید که خروجی این نوع میکروفون همچنان از یک خازن کوپلاژ عبور می‌کند و سیگنال منفی با زمین برد مشترک است؛ بنابراین هنگام عیب‌یابی، به مسیر تغذیه، فیلترهای تغذیه (دایود، خازن و غیره) و تداخلات RF توجه کنید.
مهم: بعضی گوشی‌ها از فیلترهای نرم‌افزاری برای حذف نویز استفاده می‌کنند؛ گاهی مشکل در نرم‌افزار یا پیکربندی آی‌سی صدا باعث افت سطح یا قطع میکروفون موبایل می‌شود و بررسی سخت‌افزار به‌تنهایی کافی نیست.
تو این دوره، فقط تعمیر یاد نمی‌گیری — بلکه مدار رو می‌بینی، لمس می‌کنی و درک می‌کنی!
مهندس مهدی روحی با روش منحصربه‌فرد سه‌بعدی، پیچیده‌ترین مدارها رو برات زنده می‌کنه تا بفهمی دقیقاً چه اتفاقی توی برد می‌افته.
اگه از آموزش‌های سطحی خسته شدی و دنبال یادگیری واقعی هستی، این دوره نقطه‌ی شروع حرفه‌ای شدنه.
این مقالات از پایه تا شماتیک‌های پیشرفته را قدم‌به‌قدم و عملی به شما یاد می‌دهند — کاملاً رایگان.
مطالعه مقالات
اینجا آموزش‌هایی می‌بینی که فراتر از محتوای دوره‌های پولی است. هر روز نکات فنی، شماتیک‌های خاص، ایرادهای واقعی از مدار و ترفندهای کاربردی برای تعمیرکارها منتشر میشه — کوتاه، مفید و کاملاً عملی.
در این مقاله مسیر کامل تولید و انتقال سیگنال صوتی در موبایل بررسی شد. مباحث از دیدگاه فیزیکی و الکترونیکی بیان شدند؛ از تبدیل الکترومغناطیسی در اسپیکر تا عملکرد خازن کاندنسر. نقش خازن کوپلاژ توضیح داده شده، تفاوت میکروفون‌های آنالوگ با نمونه‌های تقویت‌شده بررسی شده و چک‌لیست عیب‌یابی ارائه شده است.
با افتخار اعلام می‌کنیم که ما اولین و تنها آموزشگاه تعمیرات موبایل سه‌بعدی در جهان هستیم و همچنین سازنده و پشتیبان رایگان نرم‌افزار دایرة المعارف تعمیرکاران موبایل (MR1) و ابزار نقشه‌خوانی ایرانی (ROOHI TOOL) برای ویندوز که این ابزار را به عنوان یکی از 30 ابزار برتر جهانی رایگان ارائه می‌دهیم. همچنین ما اولین مرکزی هستیم که راهکارهای تعمیراتی (سلوشن) را به صورت یکپارچه و رایگان به کل دنیا ارائه می‌دهیم و اولین آموزشگاه تعمیرات موبایل آنلاین و بدون نیاز به حضور فیزیکی را راه‌اندازی کرده‌ایم. در پایان، اولین انستیتویی که محتوای ویدئویی تعمیرات موبایل را به زبان فارسی تولید و منتشر می‌کنیم.
