>> ไมโครโฟนและลำโพง

ไมโครโฟน Microphone

หรือ เรียกกันแบบย่อว่า ไมค์ (Mic.) คือ อุปกรณ์ แปลงพลังคลื่นเสียง ให้กลายเป็นคลื่นสัญญาณไฟฟ้า โดยมีจุดกำเนิดจากการคิดวิธีส่งสัญญาณโทรศัพท์

ไมโครโฟนได้ถูกนำมาใช้ประโยชน์ต่างๆมากมาย ทั้งด้านการสื่อสาร, การบันทึกเสียง, ระบบคาราโอเกะ, เครื่องช่วยฟัง, อุตสาหกรรมภาพยนต์, การแสดงสดและการบันทึกเสียง หรืองานของวิศวกรด้านเสียง(Audio Engineering), โทรโข่ง, งานกระจายเสียงและแพร่ภาพทางวิทยุและโทรทัศน์ , งานมัลติมีเดีย บน คอมพิวเตอร์, การรับคำสั่งเสียงในอุปกรณ์ IT, การส่งสัญญาณเสียงบนสื่ออินเทอร์เน็ต (VoIP) หรือ งานเสียงที่อยู่นอกเหนือการได้ยิน เช่น การตรวจสอบด้วยอุลตร้าซาวด์ หรือ การตรวจจับการสั่นสะเทือน

ไมโครโฟนมีการออกแบบหลากหลายตามการใช้งาน โดยส่วนใหญ่ที่ใช้งานในปัจจุบัน จะเป็นแบบทำงานด้วยการเหนี่ยวนำของคลื่นแม่เหล้กไฟฟ้า หรือไดนามิค ไมโครโฟน (Dynamic microphone)แบบการเปลี่ยนแปลงค่าประจุไฟฟ้า หรือ คอนเดนเซอร์ ไมโครโฟน (Condenser microphone) นอกจากนั้นยังมีแบบ Piezoelectric generation หรือ light modulation

โดยทุกแบบล้วนมีจุดประสงค์เพื่อสร้างสัญญาณเสียง ตามการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า (electrical voltage signal) จากการสั่นสะเทือนเชิงกล (Machanical vibration) ซึ่งมาจากพลังเสียงที่ไมค์ได้รับเข้าไปนั่นเอง

ไมโครโฟน Microphone

ไมโครโฟนคืออะไร

ความหมายของไมโครโฟน ไมโครโฟน คือ อุปกรณ์ที่เปลี่ยนเสียงเป็นสัญญาณไฟฟ้า การออกแบบไมโครโฟนที่ดี จะต้องสามารถเปลี่ยนพลังเสียงได้ดี ตลอดย่านความถี่เสียง ซึ่งมีความจำกัดมาก จึงมีเทคโนโลยีหลายอย่าง้กิดขึ้นเพื่อให้ได้สัญญาณสียง ที่ดีเหมือนต้นกำเนิดเสียง ดังนั้น จึงมีไมโครโฟนหลายชนิดที่มีคุณลักษณะไม่เหมือนกัน

ชนิดของไมโครโฟน

ไมโครโฟนแบ่งตามชนิดของการใช้วัสดุอุปกรณ์นำมาสร้างได้ 5 ชนิด คือ

1. ไมค์ไดนามิค ( Dynamic Microphon )

มีโครงสร้างประกอบด้วย ดังนี้

แม่เหล็กถาวร ( magnet )

ไดอะแฟรม ( Diaphragm )

ขดลวด ( Coil )

หลักการทำงาน ดังนี้ คือ เมื่อเสียงมากระทบที่แผ่นไดอะแฟรมบางๆ จะเกิดการสั่นขึ้นผลจากการสั่นเพียงเล็กน้อยทำให้ขดลวดเขย่า เกิดการเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กทำให้ขดลวดเกิดกระแสไฟฟ้า ( Current ) ขึ้นตามผลการสันของไดอะแฟรม แตสัญญาณที่ได้จากไมโครโฟนเป็นขนาดความแรงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น จึงต้องมีการขยายขึ้นเป็นพิเศษที่เครื่องขยายเสียง โดยวงจรขยายสัญญาณไมโครโฟนเท่านั้น เรียกว่า ปรีไมโครโฟน ( Pre Microphone ) ไมโครโฟนชนิดนี้ มีอิมพิแดนซ์ 600 โอห์มมีความไวในทิศทางด้านหน้าและในรัศมีสั้นๆ ประมาณ 4 เซนติเมตร จนบางทีเรียกว่าไมค์ร้อง เหมาะสำหรับการแสดงการขับร้อง

2. ไมค์คอนเดนเซอร์ ( Condensor Microphone )

มีโครสร้างประกอบด้วย ดังนี้

แบตเตอรี่ ( Battery )

ไดอะแฟรม ( Diaphragm )

Back plate

วงจรขยายสัญญาณ ( Amplifier )

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

3. ไมค์คริสตอล ( Crystal microphone )

มีโครงสร้างประกอบด้วย ดังนี้

Diaphragm รับเสียง

แร่ Crystal กำเนิดไฟฟ้า

แผ่น Back plate รองรับปรกบด้านหลัง

สายต่อนำกระแสไฟฟ้าสัญญาณเสียง

ไมโครโฟนชนิดนี้มีแร่คริสตอลเป็นตัวกำเนิดกระแสไฟฟ้า โดยจะรับแรงสั่นจากคลื่นอากาศของเสียงทางไดอะแฟรม ไฟฟ้าที่ได้แรงดันสูงกว่า ไมโครโฟนชนิดอื่นๆ จึงมีค่าอิมพิแดนซ์สูงถึง 10 กิโลโอห์ม เป็นชนิดที่นิยมใช้กับ เครื่องขยายเสียง รุ่นหลอด เมื่อยังไม่มีการออกแบบพิเศษความตอบสนองได้ดีที่ความถี่เสียงกลาง ปัจจุบันไม่ปรากฎเห็น ในการใช้งานทั่วไป

4. ไมค์คาร์บอน ( Carbon Microphone )

ไมค์คาร์บอน เป็นไมโครโฟนสมัยแรกแห่งวงการเครื่องเสียง อาศัยหลักการความต้านทานของคาร์บอนเปลี่ยนค่าได้ คือ เมื่อคาร์บอนมีความหนาแน่นมากจะมีความต้านทานน้อย ทำให้กระแสไหลมาก และถ้าความหนาแน่นน้อย จะเกิดความต้านทานมาก ทำให้กระแสไหลน้อย เมื่อนำมายึดติดกับไดอะแฟรม จะทำให้เกิดการสั่นไหวเมื่อมีคลื่นอากาศเสียง ทำให้ความต้านทานเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยตามคลื่นเสียง ถ้ามีการป้อนกระแสไฟฟ้าเข้าไป จะทำให้ได้สัญญาณเสียงออกมา เป็นกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตามความต้านทาน คุณภาพเสียงที่ได้จะอยู่ในช่วงความถี่ต่ำ ปัจจุบันไม่พบเห็นในการใช้งาน

5. ไมค์เซอร์รามิค ( Ceramic Microphone )

ปัจจุบันไม่พบเห็นใช้งานแล้ว มีลักษณะเหมือนกับคาร์บอนแต่วัสดุที่ใช้ต่างกัน คือ โครงสร้างประกอบด้วย ดังนี้

Diaphragm รับเสียง

Ceramic กำเนิดไฟฟ้า

แผ่น Back plate รองรับประกบด้านหลัง

สายต่อนำกระแสไฟฟ้าสัญญาณเสียง

ลำโพงหรือดอกลำโพง ( loudspeaker, speaker)

ส่วนใหญ่จะใช้เรียกรวมไปถึงดอกลำโพงหรือตัวขับ(driver) ซึ่งลำโพงจัดเป็นตัวแปลงขั้วกระแสไฟฟ้า จะเกิดเสียงได้ก็ต่อเมื่อ มีการป้อนสัญญาณไฟฟ้าให้กับขดลวด หรือมีการนำลำโพงไปต่อกับเครื่องขยายสัญญาณเสียง จึงทำให้เกิดการส่งสัญญาณของเสียงออกมาที่ลำโพง จนเกิดเป็นคลื่นเสียงขึ้นมา เรียกได้ว่าลำโพงเป็นส่วนสำคัญที่สุดของเครื่องเสียงเลยก็ว่าได้ เพราะหน้าที่สำคัญสุดของลำโพงคือ เปลี่ยนสัญญาณทางไฟฟ้าที่ได้มาจากเครื่องขยายเป็นสัญญาณเสียงและขับออกมาให้เราได้ยินกันนั้นเอง

แน่นอนเลยนะครับว่าลำโพงที่ดีจะต้องมีการส่งเสียงที่มีความแม่นยำและไม่ผิดเพี้ยน จะต้องให้เสียงที่เหมือนกับต้นฉบับเดิมให้มากที่สุด โดยจะต้องมีความผิดเพี้ยนของเสียงให้น้อยที่สุด เสียงจะต้องเป็นคลื่นตามยาว เสียงแหลมและทุ้มขึ้นอยู่กับความถี่ตรงนี้จะขึ้นอยู่กับความเร็วในการสั่นสะเทือนของวัตถุ ส่วนเสียงดังหรือเบาขึ้นอยู่กับขนาดamplitude ยิ่ง amplitude มีค่ามาก ความเข้มหรือความดังของเสียงก็ยิ่งเพิ่มขึ้น เอาล่ะครับได้เวลาที่เรา SoundRepublic.com จะพาท่านไปรู้จักและทราบกันแล้วละว่าประเภทของลำโพงหรือดอกลำโพงมีกี่ประเภทและทำหน้าที่แตกต่างกันอย่างไรบ้าง ว่าแล้วอย่ารอช้าไปดูกันเลย

ประเภทของลำโพงหรือดอกลำโพง หลายคนคงสงสัยกันนะครับว่าลำโพงหรือดอกลำโพงมีกี่ประเภท ทำหน้าที่และให้ประสิทธิภาพที่แตกต่างกันอย่างไร โดยเราจะพาไปเริ่มดูจากอันแรกกันเลยครับนั้น ได้แก่

1.Full-range drivers

ไดรฟ์เวอร์ลำโพงแบบ full-range ถูกกำหนดให้เป็นไดรฟ์เวอร์ที่ทำช่วงความถี่เสียงได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพราะ ลำโพง Full-range จะเป็นดอกลำโพงเดียวที่สามารถให้เสียงได้ครบทุกช่วงเสียง ระบบควบคุมส่วนใหญ่จะเป็นแบบเดี่ยว เช่น วิทยุหรือลำโพงคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่จะสามารถทำช่วงเสียงออกมาได้ทั้งหมด

-FULL RANGE DRIVERS เป็นลำโพงที่มีเสียงย่านความถี่ครบทั้ง สูง – กลาง – ต่ำ ในดอกเดียวกัน

2.Subwoofer

ซับวูฟเฟอร์ (หรือซับ) เป็นวูฟเฟอร์ ซึ่งทำหน้าที่ในการทำเสียงความถี่ต่ำเรียกว่าเบส ช่วงความถี่ทั่วไปสำหรับซับวูฟเฟอร์คือประมาณ 20-200 Hz สำหรับ ต่ำกว่า 100 Hz สำหรับมืออาชีพที่ทำการเล่นเสียงสดหรืองานคอนเสิร์ต และต่ำกว่า 80 Hz ในระบบ THX ที่ได้รับการรับรอง ซับวูฟเฟอร์มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มช่วงความถี่ต่ำของลำโพงที่ครอบคลุมคลื่นความถี่สูงกว่า ถึงแม้ว่าคำว่า “ซับวูฟเฟอร์” ในทางเทคนิคจะหมายถึง ไดรเวอร์ของลำโพงเท่านั้น แต่โดยทั่วไปที่เราใช้พูดและเข้าใจกันมักจะหมายถึง ไดรเวอร์ของซับวูฟเฟอร์ที่ติดตั้งอยู่ในตู้ลำโพง

3. Woofer

วูฟเฟอร์เป็นไดร์เวอร์ที่ให้กำเนิดความถี่ต่ำ ตัวขับทำงานร่วมกับลักษณะของตู้เพื่อผลิตความถี่ต่ำที่เหมาะสม ระบบลำโพงบางตัวใช้วูฟเฟอร์สำหรับความถี่ต่ำสุด โดยบางครั้งวูฟเฟอร์ดีพอที่จะไม่ต้องใช้ซับวูฟเฟอร์เข้ามาช่วยเลยก็ได้ นอกจากนี้ลำโพงบางตัวยังใช้วูฟเฟอร์ในการรับมือกับความถี่ระดับตรงกลาง สามารถทำได้ด้วยการเลือก Tweeter ที่สามารถทำงานได้ต่ำพอสมควรรวมกับวูฟเฟอร์ที่ตอบสนองได้ดีทำให้ไดรเวอร์ทั้งสองสามารถเพิ่มความถี่ในการเชื่อมต่อกันอย่างกลมกลืน

4. Mid-range driver

ลำโพงระดับกลางเป็นไดร์เวอร์ ดอกลำโพงที่ทำย่านความถี่โดยทั่วไประหว่าง 250-2,000 Hz หรือที่เรียกว่า ‘mid’ frequency (ระหว่างวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์) จะมีการให้เสียงที่ปกติส่วนมากจะเป็นเสียงร้อง โดยแผ่นไดอะแฟรมไดร์เวอร์สามารถทำจากกระดาษหรือวัสดุผสมและสามารถเป็นไดร์เวอร์การแผ่รังสีโดยตรง (แทนที่จะเป็นวูฟเฟอร์ขนาดเล็ก) หรือสามารถบีบอัดไดร์เวอร์ได้ (เช่นเดียวกับการออกแบบทวีตเตอร์บางตัว)

5. Tweeter

ดอกลำโพงทวีตเตอร์หรือลำโพงเสียงแหลมเป็นลำโพงชนิดพิเศษ ที่ออกแบบมาเพื่อให้มีความถี่เสียงสูงโดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 2,000 HZ ถึง 20,000 Hz โดย Tweeter บางตัวสามารถส่งคลื่นความถี่สูงได้ถึง 100 kHz โดยชื่อ Tweeter นี้ได้มาจากการเปรียบเทียบ เหมือนกับเสียงแหลมสูงของนกบางตัว

6. Coaxial drivers

ดอกลำโพง Coaxial คือลำโพงที่มีไดรฟเวอร์ตั้งแต่สองตัวขึ้นไปมีตำแหน่งรวมกันจากทั้ง Tweeter และ Mid-Range เพื่อให้เสียงพุ่งออกมาจากจุดเดียวกัน ซึ่งตรงนี้จะเปรียบเสมือนกับการพูดของคนเรา ที่มีเสียงพูดออกมาจากจุดเดียวกัน เพราะจะได้ยินเสียงที่ชัดเจนมากที่สุด ตรงนี้หลายคนก็น่าจะได้เห็นกันบ้างแล้วกับนวัตกรรม Uni-Q ของ KEF