ความรู้พื้นฐานเกั่ยวกับไมโครโฟน (Basic Microphone knowledge)

 

ชนิดของไมโครโฟน (Microphone)

- ไมโครโฟนแบบไดนามิกมูฟวิ่งคอล์ย (Dynamic Movie Coil Microphone) หรือที่เรียกสั้นๆว่าไดนามิกไมโครโฟน เป็นไมโครโฟนที่ใช้หลักการของการเคลื่อนที่ของขดลวดตามเสียงที่มากระทบ และเมื่อขดลวดตัดผ่านสนามแม่เหล็กถาวร ก็จะเกิดเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าตามคลื่นเสียงนั้น ไมโครโฟนชนิดนี้เป็นที่นิยมแพร่หลาย ครอบคลุมการใช้งานเกือบทุกประเภท เพราะสามารถรับเสียงในย่านกว้างทั้งความถี่ต่ำและความถี่สูงได้

- ไมโครโฟนแบบคอนเดนเซอร์ (Condenser Microphone) เป็นไมโครโฟนที่ออกแบบโดยใช้หลักการเปลี่ยนแปลงค่าความจุ ตามเสียงที่มากระทบแผ่นฉนวนที่อยู่ระหว่างแผ่นเพลทสองแผ่น โดยส่วนใหญ่ไมโครโฟนประเภทนี้จะต้องมีแหล่งจ่ายไฟเลี้ยง และ สามารถตอบสนองความถี่สูงได้ดีมาก

-ไมโครโฟนแบบไร้สาย (Wireless Microphone) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า “ไมค์ลอย “ ซึ่งความจริงก็คือไมโครโฟน 2 แบบแรก เพียงแต่เพิ่มวงจรเครื่องส่งให้สามารถส่งสัญญาณออกมาเป็นคลื่นวิทยุได้นั่นเอง 

หลักการทำงาน

• หลักการทำงานของ ไดนามิกไมโครโฟน (Dynamic Microphone)

 

รูปภาพแสดงการทำงานของ ไดนามิกไมโครโฟน (Dynamic Microphone)

       ไมโครโฟนแบบไดนามิก จะประกอบด้วยขดลวดพันอยู่บนฟอร์มพลาสติกทรงกระบอกที่ยึดติดกับแผ่นไดอะแฟรมบางๆ  แล้วสวมลงในช่องว่างระหว่างแม่เหล็กถาวร  เมื่อมีคลื่นเสียงมากระทบแผ่นไดอะแฟรม  แผ่นไดอะแฟรมที่เป็นพลาสติกหรือแผ่นอลูมิเนียมบาง ๆ ก็จะมีการอัดและคลายตัวตามคลื่นเสียง ทำให้ขดลวดเคลื่อนที่เข้าออกตามไปด้วย  ซึ่งขดลวดก็จะตัดกับสนามแม่เหล็กถาวร ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าออกมาที่ขดลวด ตามคลื่นเสียงที่เข้ามากระทบ 

- สามารถทำงานได้ด้วยตัวเองไม่ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าช่วย

- มีความไวเสียงต่ำ รับช่วงความถี่เสียงได้แคบ

  

• หลักการทำงานของ คอนเดนเซอร์ไมโครโฟน (Condenser Microphone)

 

รูปภาพแสดงการทำงานของ คอนเดนเซอร์ไมโครโฟน (Condenser Microphone)

        คอนเดนเซอร์ไมโครโฟนนี้ต้องมีไฟฟ้า DC เลี้ยงจึงจะทำงาน แรงดันตั้งแต่ 1.5 ถึง 48 โวลท์ ไมค์คอนเดนเซอร์ใช้หลักการค่าความจุของคาปาซิเตอร์เปลี่ยนแปลงโดยเมื่อมีเสียงปะทะที่ไดอะแฟรม จึงจะทำให้เกิดการสั่นไหว ทำให้มีการขยับตัวของระยะห่างชองแผ่นเพลทที่เป็นไดอะแฟรมกับแผ่นเพลทแผ่นหลัง  ทำให้ค่าความจุมีการเปลี่ยนแปลงตามแรงปะทะจากคลื่นเสียง ทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าของเสียงนั้นส่งมาที Amplifier ทำการขยายสัญญาณเสียงเป็นกระแสไฟฟ้าที่แรงส่งออกไปตามสายนำสัญญาณ ดังนั้น ไมโครโฟนชนิดนี้จึงมีความไวมาก มีอิมพิแดนซ์ต่ำมาก เมื่อยังไม่มีการออกแบบพิเศษ ความถี่ตอบสนองได้ดีที่ความถี่ปานกลางขึ้นไป และทิศทางการรับ รอบทิศทาง

- มีความไวเสียงสูง สามารถรับช่วงความถี่เสียงได้กว้างกว่า

- ข้อดี คือ เสียงที่ได้รับจะมีความชัดเจน แต่ก็ส่งผลให้มีเสียงรบกวน (noise) มากตามไปด้วย

- ส่วนมากใช้กับงานแสดงดนตรี การบรรเลงเพลงต่างๆ

 

• หลักการทำงานของ ไมโครโฟนแบบไร้สาย (Wireless Microphone)

รูปภาพแสดงการทำงานของ ไมโครโฟนแบบไร้สาย (Wireless Microphone)  

ไมโครโฟนแบบไร้สายจะเป็นการรวมหัวไมโครโฟน วงจรขยายสัญญาณจากไมโครโฟน หรือปรีไมโครโฟน และวงจรส่งสัญญาณคลื่นวิทยุไว้ภายในตัวไมโครโฟน  เพื่อส่งสัญญาณไปยังภาครับที่ต่อไปยังเครื่องขยายเสียงได้โดยไม่ต้องใช้สาย

 

การเลือกใช้งาน

       ปกติไมโครโฟนจะมีหลายราคาตามคุณภาพ มีราคาถูกๆ จนถึงหลักหมื่นบาท  โดยแตกต่างกันที่ คุณภาพการตอบสนองความถี่เสียง และความไวในการรับ นอกจากนั้นการเลือกใช้ก็ยังพิจารณากันที่ขนาดความเหมาะสมและวัสดุที่ใช้ทำด้วย เช่นในงานบรรยาย ที่ต้องการความคล่องตัว อาจใช้ไมโครโฟนแบบไร้สาย หรือไมโครโฟนที่มีน้ำหนักเบา งานแสดงสดบนเวทีและงานบันทึกเสียง อาจต้องการไมโครโฟนที่มีคุณภาพเสียงที่ดี  แต่หากใช้ในงานสนามที่ไม่ต้องการคุณภาพเสียงมากเท่าไร เราก็สามารถเลือกใช้ไมโครโฟนราคาถูกได้ นอกจากนี้ในกรณีของไมโครโฟนแบบไดนามิก ยังพิจารณาถึงขนาดอิมพีแดนซ์ของไมโครโฟนด้วย ถ้าใช้สายต่อยาวมาก ๆ ควรใช้ไมโครโฟนที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำ เพราะสามารถลดสัญญานรบกวนได้ดีกว่าไมโครโฟนอิมพีแดนซ์สูง  และถ้าเป็นไมโครโฟนที่มีคุณภาพเรายังพิจารณาถึง รูปแบบการรับคลื่นเสียงจากข้อมูลรายละเอียดคุณสมบัติต่างๆ ส่วนใหญ่มี ด้วยกัน 2 รูปแบบคือ

  1. แบบรับเสียงรอบทิศทาง (Omni Direction)

 

 

รูปภาพแสดงการรับคลื่นเสียงของไมโครโฟนแบบรอบทิศทาง (Omni Direction)

         ไมโครโฟนแบบรอบทิศทาง (Omni Direction) มักจะเป็นรูปแบบของไมโครโฟนที่ใช้กันทั่วไป โดยเฉพาะไมโครโฟนคอนเดนเซอร์   โดยแบบนี้จะเหมาะสำหรับการบันทึกเสียง เพราะมีการตอบสนองความถี่กว้าง แต่มีโอกาสที่จะเกิดเสียงหอนได้ง่าย  การติดตั้งจึงควรพิจารณาเป็นพิเศษ และการใช้งานไม่ควรพูดห่างไมโครโฟนมากนัก

 

  2. แบบรับเสียงเฉพาะด้านหน้าไมโครโฟน (Cardioid Direction)

รูปภาพแสดงการรับคลื่นเสียงของไมโครโฟนแบบรับเสียงด้านหน้า (Cardioid Direction)

        ไมโครโฟนที่มีรูปแบบการรับเสียงแบบ Cardioid สามารถรับเสียงจากทางด้านหน้า (0^o) ได้ดีที่สุด แต่รับเสียงที่มาจากทางด้านหลัง (180^o) ได้น้อยมากๆ หรือ ไม่ได้เลย เป็นไมโครโฟนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ สามารถรับเสียงที่ห่างไมโครโฟน โดยไม่มีปัญหาเสียงรบกวน

 

  4. แบบรับเสียงทั้งด้านหน้าไมโครโฟนและด้านหลังไมโครโฟน โดยที่ความสามารถในการรับเสียงเท่ากัน (Bidirectional Pattern)

Bidirectional Pattern

       มีมุมการรับเสียงทางด้านหน้าที่แคบกว่าแบบ  hyper cardioid แต่ก็มีมุมการรับเสียงจากทางด้านหลังที่กว้างกว่าตามไปด้วย  ซึ่งหากพิจารอย่างละเอียดจะเห็นว่ามุมการรับเสียงด้านหน้าและด้านหลังจะมีขนาดที่เท่ากันคือ  กว้าง 90^o เหมือนกัน  ส่วนมุมที่ไม่รับเสียงหรือรับได้น้อย (ทั้งทางด้านซ้ายและทางด้านขวา) ก็จะมีขนาดความกว้าง 90^o  เช่นเดียวกัน  (อย่าสับสนระหว่างความกว้างของมุม กับ ตำแหน่งของมุม)

Condenser microphone ในหลายๆ รุ่น ก็มีรูปแบบการรับเสียงแบบ Bidirection ให้เลือกเหมือนกัน  แต่เกิดขึ้นจากการรวมกันของ cardioid ที่มีขั้วเป็นบวก (+) กับ  cardioid ที่มีขั้วเป็นลบ (-)   ตามรูป