ไมโครโฟน

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทาง ข้ามไปที่การค้นหา

ไมโครโฟน Shure Brothersรุ่น 55s Multi-Impedance "Small Unidyne" Dynamic จากปี 1951
Sennheiserไมโครโฟนแบบไดนามิก

ไมโครโฟนเรียกขานเรียกว่าไมค์หรือไมค์ ( / เมตรk / ) [1]เป็นอุปกรณ์ - เป็นตัวแปลงสัญญาณ - ที่แปลงเสียงเป็นสัญญาณไฟฟ้าไมโครโฟนที่ใช้ในงานหลายอย่างเช่นโทรศัพท์ , เครื่องช่วยฟัง , ระบบเสียงประกาศสาธารณะสำหรับคอนเสิร์ตและกิจกรรมสาธารณะ, ภาพเคลื่อนไหวการผลิต, การถ่ายทอดสดและบันทึกวิศวกรรมเสียง , บันทึกเสียง , วิทยุสองทาง , megaphones, วิทยุและโทรทัศน์กระจายเสียง. พวกเขายังใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์สำหรับการบันทึกเสียงการรู้จำเสียง , VoIPและเพื่อวัตถุประสงค์ที่ไม่ใช่อะคูสติกเช่นเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกหรือเคาะเซ็นเซอร์

ปัจจุบันมีการใช้ไมโครโฟนหลายประเภท ซึ่งใช้วิธีการต่างๆ ในการแปลงความแปรผันของแรงดันอากาศของคลื่นเสียงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ไมโครโฟนไดนามิกที่ใช้กันมากที่สุดคือขดลวดซึ่งแขวนอยู่ในสนามแม่เหล็ก ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ซึ่งใช้การสั่นสะเทือนไดอะแฟรมเป็นตัวเก็บประจุแผ่น; และไมโครโฟนติดต่อซึ่งใช้คริสตัลของวัสดุเพียโซอิเล็กทริก ไมโครโฟนมักจะต้องมีการเชื่อมต่อกับpreamplifierก่อนสัญญาณที่สามารถบันทึกหรือทำซ้ำ

ประวัติ

เพื่อที่จะพูดกับคนกลุ่มใหญ่ จำเป็นต้องเพิ่มระดับเสียงของมนุษย์ อุปกรณ์ที่เก่าแก่ที่สุดที่ใช้ในการบรรลุเป้าหมายนี้เป็นอะคูสติกmegaphonesบางส่วนของตัวอย่างแรกจากศตวรรษที่ห้ากรีซเป็นโรงละครที่มีมาสก์ฮอร์นที่มีรูปทรงเปิดปากว่าขยายเสียงเสียงของนักแสดงในamphitheaters [2]ในปี ค.ศ. 1665 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษRobert Hookeเป็นคนแรกที่ทดลองกับสื่ออื่นที่ไม่ใช่อากาศด้วยการประดิษฐ์ " โทรศัพท์ของคู่รัก " ที่ทำจากลวดยืดที่มีถ้วยติดอยู่ที่ปลายแต่ละด้าน[3]

ในปี ค.ศ. 1861 Johann Philipp Reisนักประดิษฐ์ชาวเยอรมันได้สร้างเครื่องส่งสัญญาณเสียงในยุคแรก (" โทรศัพท์ Reis ") ซึ่งใช้แถบโลหะที่ติดอยู่กับเมมเบรนที่สั่นสะเทือนซึ่งจะสร้างกระแสไฟฟ้าเป็นช่วงๆ ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นได้เกิดขึ้นในปี 1876 ด้วยการออกแบบ " เครื่องส่งของเหลว " ในโทรศัพท์รุ่นแรกๆ จากAlexander Graham BellและElisha Grey - ไดอะแฟรมติดอยู่กับแกนนำไฟฟ้าในสารละลายกรด [4]อย่างไรก็ตาม ระบบเหล่านี้ให้คุณภาพเสียงที่แย่มาก

ไมโครโฟนแรกที่เปิดใช้งานเสียงโทรศัพท์ที่เหมาะสมเป็น (หลวมติดต่อ) ไมโครโฟนคาร์บอนสิ่งนี้ได้รับการพัฒนาโดยอิสระโดยDavid Edward HughesในอังกฤษและEmile BerlinerและThomas Edisonในสหรัฐอเมริกา แม้ว่า Edison จะได้รับสิทธิบัตรฉบับแรก (หลังจากข้อพิพาททางกฎหมายที่ยาวนาน) ในกลางปี ​​1877 ฮิวจ์ได้สาธิตอุปกรณ์การทำงานของเขาต่อหน้าพยานหลายคนเมื่อหลายปีก่อน และนักประวัติศาสตร์ส่วนใหญ่ให้เครดิตเขาด้วยการประดิษฐ์[5] [6] [7] [8]ไมโครโฟนคาร์บอนเป็นต้นแบบโดยตรงของไมโครโฟนในปัจจุบันและมีความสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนาระบบโทรศัพท์ การออกอากาศ และการบันทึกเสียง[9]โธมัส เอดิสัน กลั่นคาร์บอนไมโครโฟนเป็นคาร์บอน-ปุ่มส่ง 2429 ได้[7] [10]ไมโครโฟนนี้ถูกนำมาใช้ในการออกอากาศทางวิทยุครั้งแรก การแสดงที่นิวยอร์กเมโทรโพลิแทนโอเปร่าเฮาส์ใน 2453 [11] [12]

Humphrey Bogart , Jack Brown และLauren Bacallพร้อมไมโครโฟนริบบอน RCA Varacoustic MI-6203 ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ออกอากาศไปยังกองทหารต่างประเทศ

ในปี 1916, EC Wente เวสเทิร์ไฟฟ้าที่พัฒนาก้าวหน้าต่อไปกับครั้งแรกไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ [13]ในปี ค.ศ. 1923 ไมโครโฟนขดลวดเคลื่อนที่ได้ถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรก แมกนีโตโฟน Marconi-Sykes ซึ่งพัฒนาโดยCaptain HJ Roundได้กลายเป็นมาตรฐานสำหรับสตูดิโอของBBCในลอนดอน[14] [15]สิ่งนี้ได้รับการปรับปรุงในปี 1930 โดยAlan Blumleinและ Herbert Holman ผู้ปล่อย HB1A และเป็นมาตรฐานที่ดีที่สุดของวัน[16]

นอกจากนี้ ในปีพ.ศ. 2466 ไมโครโฟนแบบริบบิ้นก็ถูกนำมาใช้ ซึ่งเป็นประเภทแม่เหล็กไฟฟ้าอีกชนิดหนึ่งที่เชื่อกันว่าได้รับการพัฒนาโดยแฮร์รี เอฟ. โอลสันผู้ซึ่งทำวิศวกรรมย้อนกลับลำโพงแบบริบบิ้น[17]ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาไมโครโฟนเหล่านี้ได้รับการพัฒนาโดยบริษัทหลายแห่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งอาร์ซีเอที่ทำให้มีความก้าวหน้าอย่างมากในการควบคุมรูปแบบ เพื่อให้ไมโครโฟนมีทิศทาง ด้วยเทคโนโลยีทางโทรทัศน์และภาพยนตร์ที่เฟื่องฟู จึงมีความต้องการไมโครโฟนที่มีความแม่นยำสูงและทิศทางที่มากขึ้นElectro-Voiceตอบโต้ด้วยไมโครโฟนปืนลูกซองที่ได้รับรางวัล Academy Award ในปี 1963

ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 การพัฒนาก้าวหน้าอย่างรวดเร็วโดยShure Brothers นำSM58และSM57ออกมา [18]การพัฒนางานวิจัยล่าสุด ได้แก่ การใช้ไฟเบอร์ออปติก เลเซอร์ และอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์

ส่วนประกอบ

สัญลักษณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับไมโครโฟน

องค์ประกอบตัวแปลงสัญญาณที่ละเอียดอ่อนของไมโครโฟนเรียกว่าองค์ประกอบหรือแคปซูล ขั้นแรกให้แปลงเสียงเป็นการเคลื่อนที่เชิงกลโดยใช้ไดอะแฟรม จากนั้นการเคลื่อนที่ของเสียงจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ไมโครโฟนแบบสมบูรณ์ยังรวมถึงตัวเรือน วิธีการบางอย่างในการส่งสัญญาณจากองค์ประกอบไปยังอุปกรณ์อื่นๆ และมักจะเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์เพื่อปรับเอาท์พุตของแคปซูลให้เข้ากับอุปกรณ์ที่กำลังขับเคลื่อน ไมโครโฟนไร้สายที่มีเครื่องส่งสัญญาณวิทยุ

พันธุ์ต่างๆ

ไมโครโฟนถูกจัดประเภทตามหลักการของทรานสดิวเซอร์ เช่น คอนเดนเซอร์ ไดนามิก ฯลฯ และตามลักษณะทิศทางของไมโครโฟน ในบางครั้ง ลักษณะอื่นๆ เช่น ขนาดไดอะแฟรม การใช้งานตามวัตถุประสงค์ หรือการวางแนวของอินพุตเสียงหลักไปยังแกนหลัก (ที่อยู่ปลายหรือด้านข้าง) ของไมโครโฟน ใช้เพื่ออธิบายไมโครโฟน

คอนเดนเซอร์

ภายในไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ Oktava 319

ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์คิดค้นเวสเทิร์ไฟฟ้าในปี 1916 โดย EC Wente, [19]จะเรียกว่าไมโครโฟนเก็บประจุหรือไมโครโฟนไฟฟ้าสถิต -capacitors ถูกเรียกว่าอดีตคอนเดนเซอร์ ที่นี่ไดอะแฟรมทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุหนึ่งแผ่นและการสั่นสะเทือนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระยะห่างระหว่างเพลต มีสองประเภท ขึ้นอยู่กับวิธีการแยกสัญญาณเสียงจากทรานสดิวเซอร์: ไมโครโฟน DC-biased และไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ความถี่วิทยุ (RF) หรือความถี่สูง (HF) ด้วยไมโครโฟนแบบ DC-biasเพลทจะมีอคติด้วยประจุคงที่ ( Q). แรงดันไฟฟ้าที่เก็บรักษาไว้ในการเปลี่ยนแปลงตัวเก็บประจุแผ่นที่มีการสั่นสะเทือนในอากาศตามสมการความจุ (C = Q / V ) ที่ Q = ค่าใช้จ่ายในคูลอมบ์ , C = ความจุในfaradsและ V = ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นในโวลต์ความจุของเพลตนั้นแปรผกผันกับระยะห่างระหว่างพวกมันสำหรับตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนาน การประกอบเพลตแบบตายตัวและเคลื่อนที่ได้เรียกว่า "องค์ประกอบ" หรือ "แคปซูล"

ตัวเก็บประจุจะคงประจุไว้เกือบคงที่ เมื่อความจุเปลี่ยนแปลง ประจุทั่วตัวเก็บประจุจะเปลี่ยนไปเล็กน้อยมาก แต่ที่ความถี่เสียงจะคงที่อย่างสมเหตุสมผล ความจุของแคปซูล (ประมาณ 5 ถึง 100  pF ) และค่าของตัวต้านทานไบแอส (100  ถึง สิบ GΩ) สร้างตัวกรองที่ส่งผ่านสูงสำหรับสัญญาณเสียง และความถี่ต่ำผ่านสำหรับแรงดันไบแอส โปรดทราบว่าค่าคงที่เวลาของวงจร RCเท่ากับผลคูณของความต้านทานและความจุ

ภายในกรอบเวลาของการเปลี่ยนแปลงความจุ (มากถึง 50 ms ที่สัญญาณเสียง 20 Hz) ประจุจะคงที่ในทางปฏิบัติและแรงดันไฟฟ้าทั่วตัวเก็บประจุจะเปลี่ยนทันทีเพื่อสะท้อนการเปลี่ยนแปลงของความจุ แรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุแตกต่างกันไปด้านบนและด้านล่างของแรงดันอคติ ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างอคติและตัวเก็บประจุจะมองเห็นได้จากตัวต้านทานแบบอนุกรม แรงดันไฟฟ้าข้ามตัวต้านทานถูกขยายเพื่อประสิทธิภาพหรือการบันทึก ในกรณีส่วนใหญ่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในไมโครโฟนเองไม่มีส่วนเพิ่มของแรงดันไฟฟ้า เนื่องจากค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าค่อนข้างมีนัยสำคัญ มากถึงหลายโวลต์สำหรับระดับเสียงที่สูง เนื่องจากวงจรนี้เป็นวงจรอิมพีแดนซ์ที่สูงมาก จึงมักต้องการเกนกระแสเท่านั้น โดยที่แรงดันไฟคงเหลือคงที่

AKG C451B ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ไดอะแฟรมขนาดเล็ก

ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ RFใช้แรงดันไฟฟ้า RF ที่ค่อนข้างต่ำ ซึ่งสร้างโดยออสซิลเลเตอร์สัญญาณรบกวนต่ำ สัญญาณจากออสซิลเลเตอร์อาจถูกมอดูเลตแอมพลิจูดโดยการเปลี่ยนแปลงความจุที่เกิดจากคลื่นเสียงที่เคลื่อนที่ไดอะแฟรมของแคปซูลหรือแคปซูลอาจเป็นส่วนหนึ่งของวงจรเรโซแนนซ์ที่ปรับความถี่ของสัญญาณออสซิลเลเตอร์ Demodulation ให้สัญญาณความถี่เสียงที่มีเสียงรบกวนต่ำและมีอิมพีแดนซ์ของแหล่งกำเนิดต่ำมาก การไม่มีแรงดันไฟฟ้าไบแอสสูงทำให้สามารถใช้ไดอะแฟรมที่มีความตึงที่หลวมกว่า ซึ่งอาจใช้เพื่อให้ได้รับการตอบสนองความถี่ที่กว้างขึ้นเนื่องจากการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่สูงขึ้น กระบวนการให้น้ำหนักด้วยคลื่นความถี่วิทยุส่งผลให้แคปซูลอิมพีแดนซ์ไฟฟ้าลดลง ซึ่งเป็นผลพลอยได้ที่มีประโยชน์ซึ่งก็คือไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ RF สามารถทำงานได้ในสภาพอากาศชื้นที่อาจสร้างปัญหาในไมโครโฟนแบบ DC-biased ที่มีพื้นผิวฉนวนที่ปนเปื้อนSennheiserชุด "MKH" ของไมโครโฟนใช้ RF มีการให้น้ำหนักเทคนิค การประยุกต์ใช้หลักการทางกายภาพแบบเดียวกันที่แอบแฝงและได้รับพลังงานจากระยะไกลคิดค้นโดยนักประดิษฐ์ชาวรัสเซียโซเวียตLeon Theremin และเคยรบกวนที่พำนักของเอกอัครราชทูตสหรัฐฯ ในมอสโกระหว่างปี 2488 ถึง 2495

ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์มีตั้งแต่เครื่องส่งโทรศัพท์ผ่านไมโครโฟนคาราโอเกะราคาไม่แพงไปจนถึงไมโครโฟนบันทึกเสียงคุณภาพสูง พวกเขามักจะผลิตสัญญาณเสียงที่มีคุณภาพสูงและตอนนี้เป็นทางเลือกที่เป็นที่นิยมในห้องปฏิบัติการและสตูดิโอบันทึกการใช้งาน ความเหมาะสมโดยธรรมชาติของเทคโนโลยีนี้เกิดจากมวลขนาดเล็กมากที่ต้องเคลื่อนที่โดยคลื่นเสียงที่ตกกระทบ ซึ่งแตกต่างจากไมโครโฟนประเภทอื่นๆ ที่ต้องใช้คลื่นเสียงในการทำงานมากกว่า พวกเขาต้องการแหล่งพลังงาน โดยผ่านอินพุตไมโครโฟนบนอุปกรณ์เป็นพลังงานแฝงหรือจากแบตเตอรี่ขนาดเล็ก พลังงานจำเป็นสำหรับการสร้างแรงดันไฟของแผ่นตัวเก็บประจุและจำเป็นสำหรับการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของไมโครโฟนด้วย (การแปลงอิมพีแดนซ์ในกรณีของไมโครโฟนอิเล็กเตรตและไมโครโฟน DC โพลาไรซ์ การดีมอดูเลต หรือการตรวจจับในกรณีของไมโครโฟน RF/HF) ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ยังมีไดอะแฟรมสองตัวที่สามารถเชื่อมต่อด้วยไฟฟ้าเพื่อให้มีรูปแบบขั้วต่างๆ (ดูด้านล่าง) เช่น แบบคาร์ดิออยด์ รอบทิศทาง และรูปที่แปด นอกจากนี้ยังสามารถเปลี่ยนรูปแบบได้อย่างต่อเนื่องในไมโครโฟนบางรุ่น เช่นRøde NT2000 หรือ CAD M179

ไมโครโฟนวาล์วเป็นไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ที่ใช้หลอดสูญญากาศ (วาล์ว) เครื่องขยายเสียง [20]พวกเขายังคงเป็นที่นิยมกับผู้ที่ชื่นชอบของหลอดเสียง

อิเล็กเตรดคอนเดนเซอร์

สิทธิบัตรครั้งแรกสำหรับไมโครโฟนแบบฟอยล์อิเล็กเตรตโดย GM Sessler et al (หน้าที่ 1 ถึง 3)

ไมโครโฟนอิเล็กเตรตเป็นไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ชนิดหนึ่งที่ประดิษฐ์ขึ้นโดยGerhard SesslerและJim Westที่ห้องทดลองของ Bellในปี 1962 [21] ประจุที่ใช้ภายนอกสำหรับไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ทั่วไปจะถูกแทนที่ด้วยประจุถาวรในวัสดุอิเล็กเตรต electretเป็นferroelectricวัสดุที่ได้รับการอย่างถาวรประจุไฟฟ้าหรือขั้ว ชื่อมาจากelectr ostatic และ magn et ; ประจุไฟฟ้าสถิตจะฝังอยู่ในอิเล็กเตรตโดยการจัดตำแหน่งประจุไฟฟ้าสถิตในวัสดุให้เท่ากับแม่เหล็กถาวร ถูกสร้างขึ้นโดยการจัดตำแหน่งโดเมนแม่เหล็กในชิ้นส่วนของเหล็ก

เนื่องจากประสิทธิภาพที่ดีและความสะดวกในการผลิต จึงมีต้นทุนที่ต่ำ ไมโครโฟนส่วนใหญ่ที่ผลิตในปัจจุบันจึงเป็นไมโครโฟนอิเล็กเตรต ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ประมาณการการผลิตต่อปีที่มากกว่าหนึ่งพันล้านหน่วย[22] มีการใช้ในหลาย ๆ แอพพลิเคชั่น ตั้งแต่การบันทึกคุณภาพสูงและการใช้lavalier (ไมค์ปก) ไปจนถึงไมโครโฟนในตัวในอุปกรณ์บันทึกเสียงขนาดเล็กและโทรศัพท์ ก่อนที่จะมีการแพร่กระจายของไมโครโฟน MEMS [23]โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ พีดีเอ และไมโครโฟนของชุดหูฟังเกือบทั้งหมดเป็นแบบอิเล็กเตรต

ต่างจากไมโครโฟนตัวเก็บประจุแบบอื่นๆ ตรงที่ไม่ต้องใช้แรงดันโพลาไรซ์ แต่มักจะมีพรีแอมพลิฟายเออร์ในตัวที่ต้องการพลังงาน preamplifier นี้มักPhantom ขับเคลื่อนในเสียงสนับสนุนและสตูดิโอการใช้งาน ไมโครโฟนแบบโมโนโฟนิกที่ออกแบบมาสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC) ซึ่งบางครั้งเรียกว่าไมโครโฟนมัลติมีเดีย ใช้ปลั๊กขนาด 3.5 มม. ตามปกติสำหรับสเตอริโอ วงแหวนแทนที่จะส่งสัญญาณสำหรับช่องสัญญาณที่สอง จะส่งพลังงานผ่านตัวต้านทานจาก (โดยปกติ) แหล่งจ่ายไฟ 5 V ในคอมพิวเตอร์ ไมโครโฟน Stereophonic ใช้ขั้วต่อเดียวกัน ไม่มีวิธีที่ชัดเจนในการพิจารณาว่าอุปกรณ์และไมโครโฟนใช้มาตรฐานใด

แม้ว่าไมโครโฟนอิเล็กเตรตจะเคยถูกมองว่ามีคุณภาพต่ำ แต่ตอนนี้ไมโครโฟนที่ดีที่สุดสามารถแข่งขันกับไมโครโฟนคอนเดนเซอร์แบบเดิมได้ทุกประการ และยังให้ความเสถียรในระยะยาวและการตอบสนองที่แบนราบเป็นพิเศษที่จำเป็นสำหรับไมโครโฟนสำหรับการวัด เฉพาะไมโครโฟนอิเล็กเตรตที่ดีที่สุดเท่านั้นที่จะแข่งขันกับยูนิต DC-polarized ที่ดีในแง่ของระดับเสียงและคุณภาพ ไมโครโฟนอิเล็กเตรตยืมตัวเองเพื่อการผลิตจำนวนมากในราคาไม่แพง ในขณะที่ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ที่ไม่ใช่อิเล็กเตรตที่มีราคาแพงโดยเนื้อแท้จะผลิตขึ้นเพื่อคุณภาพที่สูงขึ้น

ไดนามิก

Patti Smithร้องเพลงใส่ไมโครโฟน Shure SM58 (ชนิดไดนามิกคาร์ดิออยด์)

ไมโครโฟนแบบไดนามิก (ยังเป็นที่รู้จักในฐานะไมโครโฟนเคลื่อนที่ขดลวด ) ทำงานผ่านเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้ามีความทนทาน ราคาไม่แพง และทนต่อความชื้น ประกอบกับมีโอกาสได้รับผลตอบแทนสูงก่อนการตอบรับทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานบนเวที

ไมโครโฟนไดนามิกใช้หลักการไดนามิกแบบเดียวกับในลำโพงโดยจะกลับด้านเท่านั้น ขนาดเล็กที่สามารถเคลื่อนย้ายขดลวดเหนี่ยวนำ , ตำแหน่งในสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรเป็นที่แนบมากับไดอะแฟรมเมื่อเสียงเข้ามาทางกระจกบังลมของไมโครโฟน คลื่นเสียงจะเคลื่อนไดอะแฟรม เมื่อไดอะแฟรมสั่นสะเทือน ขดลวดจะเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดกระแสผันแปรในขดลวดผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า. เมมเบรนไดนามิกตัวเดียวไม่ตอบสนองต่อความถี่เสียงทั้งหมดเป็นเส้นตรง ด้วยเหตุนี้ ไมโครโฟนบางตัวจึงใช้เมมเบรนหลายแผ่นสำหรับส่วนต่างๆ ของสเปกตรัมเสียง จากนั้นจึงรวมสัญญาณที่เป็นผล การรวมสัญญาณหลายตัวให้ถูกต้องเป็นเรื่องยาก การออกแบบที่ทำสิ่งนี้หายากและมักจะมีราคาแพง ในทางกลับกัน มีการออกแบบหลายอย่างที่มุ่งเป้าไปที่ส่วนแยกของสเปกตรัมเสียงโดยเฉพาะ AKG D112, ตัวอย่างเช่นถูกออกแบบมาเพื่อตอบสนองเสียงเบสมากกว่าเสียงแหลม [24]ในทางวิศวกรรมเสียง ไมโครโฟนหลายชนิดมักใช้พร้อมกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

ริบบิ้น

Edmund Loweใช้ไมโครโฟนแบบริบบิ้น

ไมโครโฟนแบบริบบิ้นใช้ริบบิ้นโลหะแบบบางซึ่งมักจะเป็นลูกฟูกห้อยอยู่ในสนามแม่เหล็ก ริบบิ้นเชื่อมต่อด้วยไฟฟ้ากับเอาต์พุตของไมโครโฟน และการสั่นสะเทือนภายในสนามแม่เหล็กจะสร้างสัญญาณไฟฟ้า ไมโครโฟนแบบริบบิ้นนั้นคล้ายคลึงกับไมโครโฟนแบบขดลวดเคลื่อนที่ในแง่ที่ว่าทั้งคู่ให้เสียงโดยการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ไมโครโฟนแบบริบบิ้นพื้นฐานจะตรวจจับเสียงในรูปแบบสองทิศทาง (เรียกอีกอย่างว่ารูปที่แปด ดังในแผนภาพด้านล่าง) เนื่องจากริบบิ้นเปิดอยู่ทั้งสองด้าน นอกจากนี้ เนื่องจากริบบิ้นมีมวลน้อยกว่ามาก จึงตอบสนองต่อความเร็วลมมากกว่าแรงดันเสียง. แม้ว่าปิ๊กอัพหน้าและหลังแบบสมมาตรอาจสร้างความรำคาญให้กับการบันทึกเสียงสเตอริโอแบบปกติได้ แต่การกันเสียงข้างสูงสามารถนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์โดยการวางไมโครโฟนแบบริบบิ้นในแนวนอน เช่น เหนือฉาบ เพื่อให้กลีบด้านหลังรับเสียงจากฉาบเท่านั้น ข้ามรูปที่ 8 หรือคู่ Blumleinการบันทึกแบบสเตอริโอกำลังได้รับความนิยม และการตอบสนองของไมโครโฟนแบบริบบอนรูปที่แปดนั้นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันนั้น

รูปแบบทิศทางอื่นๆ ถูกสร้างขึ้นโดยการปิดด้านหนึ่งของริบบิ้นไว้ในกับดักเสียงหรือแผ่นกั้น ทำให้เสียงไปถึงด้านใดด้านหนึ่งเท่านั้นไมโครโฟน RCA Type 77-DXแบบคลาสสิกมีตำแหน่งที่ปรับได้จากภายนอกของแผ่นกั้นภายใน ทำให้สามารถเลือกรูปแบบการตอบสนองได้หลากหลายตั้งแต่ "รูปที่แปด" ไปจนถึง "ทิศทางเดียว" ไมโครโฟนแบบมีริบบิ้นรุ่นเก่าซึ่งบางอันยังคงให้การสร้างเสียงคุณภาพสูง ครั้งหนึ่งเคยให้คุณค่าด้วยเหตุนี้ แต่การตอบสนองความถี่ต่ำที่ดีจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อริบบิ้นถูกแขวนไว้อย่างหลวมๆ เท่านั้น ซึ่งทำให้ไมโครโฟนค่อนข้างเปราะบาง วัสดุริบบิ้นสมัยใหม่ รวมทั้งวัสดุนาโนใหม่[25]ได้รับการแนะนำเพื่อขจัดข้อกังวลเหล่านั้นและปรับปรุงช่วงไดนามิกที่มีประสิทธิภาพของไมโครโฟนแบบริบบิ้นที่ความถี่ต่ำ ม่านบังลมป้องกันสามารถลดอันตรายจากการทำลายริบบิ้นวินเทจ และยังช่วยลดสิ่งแปลกปลอมในการบันทึกด้วย ม่านบังลมที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสมทำให้เกิดการลดทอนเสียงแหลมเล็กน้อย ในการร่วมกันกับชั้นเรียนอื่น ๆ ของไมโครโฟนแบบไดนามิกไมโครโฟนริบบิ้นไม่จำเป็นต้องมีอำนาจปีศาจ ; อันที่จริงแล้ว แรงดันไฟฟ้านี้สามารถสร้างความเสียหายให้กับไมโครโฟนแบบริบบอนรุ่นเก่าบางรุ่นได้ การออกแบบไมโครโฟนริบบอนแบบใหม่บางรูปแบบได้รวมเอาพรีแอมพลิฟายเออร์ ดังนั้นจึงต้องมีพลังงานแฝง และวงจรของไมโครโฟนแบบริบบิ้นแบบพาสซีฟสมัยใหม่กล่าวคือซึ่งไม่มีปรีแอมป์ดังกล่าว ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อต้านทานความเสียหายต่อริบบอนและหม้อแปลงไฟฟ้าด้วยพลังแฝง นอกจากนี้ยังมีวัสดุริบบิ้นใหม่ที่สามารถต้านทานแรงลมและพลังแฝง

คาร์บอน

ไมโครโฟนคาร์บอนแบบปุ่มคู่Western Electric

ไมโครโฟนคาร์บอนเป็นชนิดแรกของไมโครโฟน ไมโครโฟนแบบปุ่มคาร์บอน (หรือบางครั้งก็เป็นแค่ไมโครโฟนแบบกระดุม) ใช้แคปซูลหรือปุ่มที่มีเม็ดคาร์บอนกดระหว่างแผ่นโลหะสองแผ่น เช่นเบอร์ลินเนอร์และเอดิสันไมโครโฟน แรงดันไฟถูกนำไปใช้กับแผ่นโลหะ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กไหลผ่านคาร์บอน แผ่นไดอะแฟรมแผ่นหนึ่งสั่นด้วยความเห็นอกเห็นใจกับคลื่นเสียงที่ตกกระทบ โดยใช้แรงดันที่แตกต่างกันกับคาร์บอน ความดันที่เปลี่ยนแปลงจะทำให้แกรนูลเสียรูป ทำให้พื้นที่สัมผัสระหว่างแกรนูลที่อยู่ติดกันแต่ละคู่เปลี่ยนแปลง และทำให้ความต้านทานไฟฟ้าของมวลแกรนูลเปลี่ยนแปลง การเปลี่ยนแปลงความต้านทานทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันในกระแสที่ไหลผ่านไมโครโฟน ทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้า ครั้งหนึ่งเคยใช้ไมโครโฟนคาร์บอนในโทรศัพท์ พวกเขามีการสร้างเสียงคุณภาพต่ำมากและช่วงการตอบสนองความถี่ที่จำกัดมาก แต่เป็นอุปกรณ์ที่แข็งแกร่งมาก ไมโครโฟน Boudet ซึ่งใช้ลูกคาร์บอนที่ค่อนข้างใหญ่คล้ายกับไมโครโฟนปุ่มแกรนูลคาร์บอน(26)

ไมโครโฟนแบบคาร์บอนยังสามารถใช้เป็นเครื่องขยายเสียงได้ ซึ่งแตกต่างจากไมโครโฟนประเภทอื่นๆ โดยใช้พลังงานเสียงเพียงเล็กน้อยเพื่อควบคุมพลังงานไฟฟ้าในปริมาณที่มากขึ้น พบว่าไมโครโฟนคาร์บอนใช้เป็นเครื่องทวนสัญญาณโทรศัพท์ในยุคแรกทำให้สามารถโทรทางไกลได้ในยุคก่อนท่อสูญญากาศ เรียกว่ารีเลย์ของบราวน์[ ต้องการการอ้างอิง ]ทวนสัญญาณเหล่านี้ทำงานโดยการเชื่อมต่อเครื่องรับโทรศัพท์แบบแม่เหล็กเข้ากับไมโครโฟนแบบคาร์บอน: สัญญาณจางๆ จากเครื่องรับถูกถ่ายโอนไปยังไมโครโฟน โดยจะมอดูเลตกระแสไฟฟ้าที่แรงกว่า สร้างสัญญาณไฟฟ้าที่แรงกว่าเพื่อส่งไปตามสาย ภาพประกอบหนึ่งของเอฟเฟกต์แอมพลิฟายเออร์นี้คือการสั่นที่เกิดจากการตอบสนอง ส่งผลให้เกิดเสียงดังจากโทรศัพท์ "เชิงเทียน" รุ่นเก่าหากหูฟังวางไว้ใกล้กับไมโครโฟนคาร์บอน

เพียโซอิเล็กทริก

ไมโครโฟนวินเทจAstatic Crystal

ไมโครโฟนคริสตัลหรือแบบ piezo ไมโครโฟน[27]ใช้ปรากฏการณ์ของpiezoelectricity -The ความสามารถของวัสดุบางอย่างในการผลิตแรงดันไฟฟ้าเมื่ออยู่ภายใต้แรงกดดันต่อการสั่นสะเทือนแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ตัวอย่างนี้คือโพแทสเซียมโซเดียมทาร์เทรตซึ่งเป็นคริสตัลเพียโซอิเล็กทริกที่ทำงานเป็นทรานสดิวเซอร์ ทั้งในฐานะไมโครโฟนและส่วนประกอบลำโพงแบบบาง ปกติแล้วไมโครโฟนคริสตัลจะมาพร้อมกับอุปกรณ์หลอดสุญญากาศ (วาล์ว) เช่น เครื่องบันทึกเทปในประเทศ อิมพีแดนซ์เอาต์พุตสูงตรงกับอิมพีแดนซ์อินพุตสูง (โดยทั่วไปประมาณ 10  megohms ) ของสเตจอินพุตของหลอดสุญญากาศอย่างดี พวกเขายากที่จะจับคู่ในช่วงต้นอุปกรณ์ทรานซิสเตอร์และถูกแทนที่อย่างรวดเร็วด้วยไมโครโฟนไดนามิกชั่วขณะหนึ่ง และต่อมาคืออุปกรณ์คอนเดนเซอร์อิเล็กเตรตขนาดเล็ก อิมพีแดนซ์สูงของไมโครโฟนคริสตัลทำให้ไวต่อการจัดการเสียงรบกวนมาก ทั้งจากตัวไมโครโฟนเองและจากสายเชื่อมต่อ

ตัวแปลงสัญญาณแบบเพียโซอิเล็กทริกมักใช้เป็นไมโครโฟนแบบสัมผัสเพื่อขยายเสียงจากเครื่องดนตรีอะคูสติก เพื่อตรวจจับเสียงกลองที่กระทบ เพื่อกระตุ้นตัวอย่างอิเล็กทรอนิกส์ และเพื่อบันทึกเสียงในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย เช่น ใต้น้ำภายใต้ความกดอากาศสูง ปิ๊อัพแบบติดอานบนกีตาร์โปร่งเป็นอุปกรณ์แบบเพียโซอิเล็กทริกที่สัมผัสกับสายที่ส่งผ่านอาน ไมโครโฟนประเภทนี้แตกต่างจากปิ๊กอัพแบบขดลวดแม่เหล็กที่มองเห็นได้ทั่วไปในกีตาร์ไฟฟ้าทั่วไปซึ่งใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กแทนการคัปปลิ้งแบบกลไกเพื่อรับแรงสั่นสะเทือน

ไฟเบอร์ออปติก

Optoacoustics 1140 ไมโครโฟนใยแก้วนำแสง

ใยแก้วนำแสงไมโครโฟนแปลงคลื่นอะคูสติกเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในความเข้มของแสงแทนการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในความจุหรือสนามแม่เหล็กเช่นเดียวกับไมโครโฟนธรรมดา [28] [29]

ระหว่างการทำงาน แสงจากแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์จะเดินทางผ่านใยแก้วนำแสงเพื่อทำให้พื้นผิวของไดอะแฟรมสะท้อนแสงส่องสว่าง การสั่นของเสียงของไดอะแฟรมจะปรับความเข้มของแสงที่สะท้อนจากไดอะแฟรมไปในทิศทางที่เฉพาะเจาะจง จากนั้นแสงที่มอดูเลตจะถูกส่งผ่านใยแก้วนำแสงที่สองไปยังเครื่องตรวจจับแสง ซึ่งจะแปลงแสงที่มอดูเลตความเข้มเป็นเสียงอนาล็อกหรือดิจิตอลสำหรับการส่งหรือบันทึก ไมโครโฟนไฟเบอร์ออปติกมีช่วงไดนามิกและความถี่สูง คล้ายกับไมโครโฟนทั่วไปที่มีความเที่ยงตรงสูงที่ดีที่สุด

ไมโครโฟนไฟเบอร์ออปติกไม่ตอบสนองหรือมีอิทธิพลต่อสนามไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก ไฟฟ้าสถิต หรือกัมมันตภาพรังสี (ซึ่งเรียกว่าภูมิคุ้มกันEMI/RFI ) การออกแบบไมโครโฟนไฟเบอร์ออปติกจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในพื้นที่ที่ไมโครโฟนทั่วไปไม่ได้ผลหรือเป็นอันตราย เช่น ภายในกังหันอุตสาหกรรมหรือในสภาพแวดล้อมของอุปกรณ์ถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI)

ไมโครโฟนใยแก้วนำแสงที่มีประสิทธิภาพทนต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมในความร้อนและความชื้นและสามารถผลิตสำหรับทิศทางหรือความต้านทานการจับคู่ระยะห่างระหว่างแหล่งกำเนิดแสงของไมโครโฟนกับเครื่องตรวจจับแสงอาจสูงถึงหลายกิโลเมตรโดยไม่ต้องใช้พรีแอมพลิฟายเออร์หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ทำให้ไมโครโฟนไฟเบอร์ออปติกเหมาะสำหรับการตรวจสอบเสียงในอุตสาหกรรมและการเฝ้าระวัง

ไมโครโฟนใยแก้วนำแสงที่ใช้ในการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงมากเช่นซาวตรวจสอบและตัดเสียงรบกวน สิ่งเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์อย่างยิ่งในการใช้งานทางการแพทย์ เช่น การอนุญาตให้นักรังสีวิทยา เจ้าหน้าที่ และผู้ป่วยภายในสนามแม่เหล็กที่ทรงพลังและมีเสียงดังสามารถสนทนาได้ตามปกติ ภายในชุดเครื่องมือ MRI และในห้องควบคุมระยะไกล [30] การใช้งานอื่นๆ ได้แก่ การตรวจสอบอุปกรณ์อุตสาหกรรมและการสอบเทียบและการวัดเสียง การบันทึกที่มีความเที่ยงตรงสูง และการบังคับใช้กฎหมาย [31]

เลเซอร์

ไมโครโฟนเลเซอร์มักถูกแสดงในภาพยนตร์ว่าเป็นอุปกรณ์สอดแนม เนื่องจากสามารถใช้รับเสียงในระยะห่างจากอุปกรณ์ไมโครโฟนได้ ลำแสงเลเซอร์มุ่งไปที่พื้นผิวของหน้าต่างหรือพื้นผิวระนาบอื่นๆ ที่ได้รับผลกระทบจากเสียง การสั่นสะเทือนของพื้นผิวนี้จะเปลี่ยนมุมที่ลำแสงสะท้อน และการเคลื่อนที่ของจุดเลเซอร์จากลำแสงที่ย้อนกลับมาจะถูกตรวจจับและแปลงเป็นสัญญาณเสียง

ในการใช้งานที่ทนทานและมีราคาแพงกว่า แสงที่ส่งกลับจะถูกแยกและป้อนเข้าสู่อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ซึ่งจะตรวจจับการเคลื่อนที่ของพื้นผิวโดยการเปลี่ยนแปลงความยาวเส้นทางแสงของลำแสงสะท้อน การใช้งานเดิมคือการทดลองบนโต๊ะ หลังต้องการเลเซอร์ที่เสถียรอย่างยิ่งและออปติกที่แม่นยำ

ไมโครโฟนเลเซอร์ชนิดใหม่คืออุปกรณ์ที่ใช้ลำแสงเลเซอร์และควันหรือไอระเหยเพื่อตรวจจับการสั่นสะเทือนของเสียง ในอากาศที่ปลอดโปร่ง เมื่อวันที่ 25 สิงหาคม พ.ศ. 2552 สิทธิบัตรของสหรัฐฯ ได้ออกสิทธิบัตร 7,580,533 รายการสำหรับไมโครโฟนตรวจจับการไหลของอนุภาคโดยใช้เลเซอร์-โฟโตเซลล์คู่ที่มีกระแสควันหรือไอระเหยเคลื่อนที่อยู่ในเส้นทางของลำแสงเลเซอร์ คลื่นแรงดันเสียงทำให้เกิดการรบกวนในควันซึ่งจะทำให้ปริมาณแสงเลเซอร์ที่ไปถึงตัวตรวจจับแสงเปลี่ยนแปลงไป มีการสาธิตอุปกรณ์ต้นแบบในการประชุม Audio Engineering Society ครั้งที่ 127 ในนิวยอร์กซิตี้ ตั้งแต่วันที่ 9 ถึง 12 ตุลาคม 2552

ของเหลว

ไมโครโฟนในยุคแรกไม่สามารถแสดงคำพูดที่เข้าใจได้ จนกระทั่งอเล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์ทำการปรับปรุงรวมถึงไมโครโฟน/เครื่องส่งแบบปรับค่าได้ เครื่องส่งของเหลวของ Bell ประกอบด้วยถ้วยโลหะที่เติมน้ำโดยเติมกรดซัลฟิวริกเล็กน้อย คลื่นเสียงทำให้ไดอะแฟรมเคลื่อนที่ บังคับให้เข็มเคลื่อนขึ้นและลงในน้ำ ความต้านทานไฟฟ้าระหว่างลวดและถ้วยจะแปรผกผันกับขนาดของวงเดือนของน้ำรอบๆ เข็มที่จมอยู่ใต้น้ำ เอลีชา เกรย์ยื่นข้อแม้สำหรับรุ่นที่ใช้แท่งทองเหลืองแทนเข็ม[ เมื่อไหร่? ] รูปแบบและการปรับปรุงเล็กน้อยอื่นๆ ของไมโครโฟนเหลวโดย Majoranna, Chambers, Vanni, Sykes และ Elisha Grey และReginald Fessendenได้จดสิทธิบัตรเวอร์ชันหนึ่งในปี 1903 ไมโครโฟนเหล่านี้เป็นไมโครโฟนตัวแรกที่ใช้งานได้ แต่ไม่สามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ . การสนทนาทางโทรศัพท์ครั้งแรกที่มีชื่อเสียงระหว่างเบลล์และวัตสันเกิดขึ้นโดยใช้ไมโครโฟนเหลว

เมมเบอร์

MEMS (ไมโครเทคโนโลยี) ไมโครโฟนจะเรียกว่าชิปไมโครโฟนหรือไมโครโฟนซิลิกอน ไดอะแฟรมที่ไวต่อแรงกดจะถูกสลักลงในแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนโดยตรงโดยใช้เทคนิคการประมวลผล MEMS และมักจะมาพร้อมกับพรีแอมพลิฟายเออร์ในตัว[32]ไมโครโฟน MEMS ส่วนใหญ่เป็นแบบต่างๆ ของการออกแบบไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ ไมโครโฟน MEMS แบบดิจิตอลมีวงจรตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC) ในตัวบนชิป CMOS ตัวเดียวกัน ทำให้ชิปเป็นไมโครโฟนดิจิทัลและผสานรวมกับผลิตภัณฑ์ดิจิทัลสมัยใหม่ได้ง่ายขึ้น ผู้ผลิตรายใหญ่ที่ผลิตไมโครโฟนซิลิกอน MEMS ได้แก่ Wolfson Microelectronics (WM7xxx) ปัจจุบันคือ Cirrus Logic [33] InvenSense (สายผลิตภัณฑ์ที่จำหน่ายโดย Analog Devices [34]), Akustica (AKU200x), Infineon (ผลิตภัณฑ์ SMM310), Knowles Electronics, Memstech (MSMx), NXP Semiconductors (ส่วนที่ซื้อโดย Knowles [35] ), Sonion MEMS, Vesper, AAC Acoustic Technologies, [36]และ Omron [37]

เมื่อไม่นานมานี้ นับตั้งแต่ปี 2010 เป็นต้นมา มีความสนใจและการวิจัยเกี่ยวกับการผลิตไมโครโฟน MEMS แบบเพียโซอิเล็กทริกเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรมและวัสดุที่สำคัญจากการออกแบบ MEMS แบบคอนเดนเซอร์ที่มีอยู่ [38]

ลำโพงเป็นไมโครโฟน

ลำโพง , ตัวแปลงสัญญาณที่จะเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าเป็นคลื่นเสียงเป็นตรงข้ามการทำงานของไมโครโฟน เนื่องจากลำโพงทั่วไปมีโครงสร้างคล้ายกับไมโครโฟนไดนามิก (ที่มีไดอะแฟรม ขดลวด และแม่เหล็ก) ลำโพงจึงสามารถทำงาน "ย้อนกลับ" เป็นไมโครโฟนได้แลกเปลี่ยนไว้ดังนั้นไมโครโฟนส่งผลให้มีความบกพร่องเช่นเดียวกับลำโพงเดียวขับ: จำกัด ต่ำและการตอบสนองความถี่สูงสิ้นสุดไม่ดีควบคุมทิศทางและต่ำความไวในการใช้งานจริง, ลำโพงบางครั้งใช้ไมโครโฟนในการใช้งานที่แบนด์วิธสูงและความไวที่ไม่จำเป็นเช่นintercoms , วิทยุสื่อสารหรือวิดีโอเกมแชทด้วยเสียง อุปกรณ์ต่อพ่วงหรือเมื่อไมโครโฟนทั่วไปขาดตลาด

อย่างไรก็ตาม มีแอปพลิเคชั่นที่ใช้งานได้จริงอย่างน้อยหนึ่งตัวที่ใช้ประโยชน์จากจุดอ่อนเหล่านั้น: การใช้วูฟเฟอร์ขนาดกลางที่วางอยู่ใกล้ "กลองเตะ" ( กลองเบส ) ในชุดกลองเพื่อทำหน้าที่เป็นไมโครโฟน ตัวอย่างผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์คือ Yamaha Subkick ซึ่งเป็นวูฟเฟอร์ขนาด 6.5 นิ้ว (170 มม.) ที่ติดตั้งไว้บนดรัมเชลล์ขนาด 10 นิ้ว ที่ใช้ด้านหน้าคิกดรัม เนื่องจากเมมเบรนที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ไม่สามารถแปลงความถี่สูงได้ในขณะที่ทนได้ ช่วงความถี่ต่ำที่แรง ลำโพงมักเหมาะสำหรับการหยิบกลองขึ้นมาในขณะที่ลดเลือดออกจากฉาบและกลองสแนร์ที่อยู่ใกล้เคียง[39]

โดยทั่วไปแล้ว ไมโครโฟนเองสามารถใช้เป็นลำโพงได้ แต่เนื่องจากการจัดการพลังงานต่ำและขนาดทรานสดิวเซอร์ที่เล็กทวีตเตอร์จึงเป็นแอปพลิเคชั่นที่ใช้งานได้จริงมากที่สุด ตัวอย่างหนึ่งของแอปพลิเคชันดังกล่าวคือซูเปอร์ทวีตเตอร์ 4001 ที่ได้รับมาจากไมโครโฟนของSTCซึ่งประสบความสำเร็จในการใช้งานในระบบลำโพงคุณภาพสูงหลายระบบตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษที่ 1960 ถึงกลางทศวรรษที่ 70

การออกแบบแคปซูลและทิศทาง

องค์ประกอบภายในของไมโครโฟนเป็นแหล่งที่มาหลักของความแตกต่างในการกำหนดทิศทาง ไมโครโฟนแรงดันใช้ไดอะแฟรมระหว่างปริมาตรอากาศภายในคงที่กับสิ่งแวดล้อมและตอบสนองต่อแรงกดดันจากทุกทิศทางอย่างสม่ำเสมอ ดังนั้นจึงกล่าวได้รอบทิศทาง ไมโครโฟนแบบไล่ระดับแรงดันจะใช้ไดอะแฟรมที่เปิดทั้งสองด้านเป็นอย่างน้อย ความแตกต่างของแรงดันระหว่างทั้งสองฝ่ายทำให้เกิดลักษณะทิศทาง องค์ประกอบอื่นๆ เช่น รูปทรงภายนอกของไมโครโฟนและอุปกรณ์ภายนอก เช่น หลอดรบกวน ยังสามารถปรับเปลี่ยนการตอบสนองทิศทางของไมโครโฟนได้ ไมโครโฟนแบบไล่ระดับแรงกดล้วนมีความไวเท่ากันต่อเสียงที่มาจากด้านหน้าหรือด้านหลัง แต่ไม่ไวต่อเสียงที่มาจากด้านข้าง เนื่องจากเสียงที่ส่งเข้ามาทางด้านหน้าและด้านหลังพร้อมกันจะไม่ทำให้เกิดการไล่ระดับระหว่างทั้งสอง รูปแบบทิศทางที่เป็นลักษณะเฉพาะของไมโครโฟนแบบไล่ระดับแรงดันล้วนๆ เหมือนกับรูปที่ 8รูปแบบขั้วอื่นๆ ได้มาจากการสร้างแคปซูลที่รวมเอฟเฟกต์ทั้งสองนี้เข้าด้วยกันในรูปแบบที่ต่างกัน ตัวอย่างเช่น คาร์ดิออยด์มีลักษณะด้านหลังปิดบางส่วน ดังนั้นการตอบสนองจึงเป็นการผสมผสานระหว่างลักษณะเฉพาะของความดันและการไล่ระดับความดัน[40]

รูปแบบขั้วโลก

ความไวของขั้วไมโครโฟน ไมโครโฟนขนานกับหน้าที่หงายขึ้นในแต่ละไดอะแกรม [41]

ทิศทางหรือรูปแบบขั้วของไมโครโฟนบ่งบอกว่าเสียงที่มาถึงมุมต่างๆ เกี่ยวกับแกนกลางมีความสำคัญเพียงใด รูปแบบขั้วที่แสดงด้านบนแสดงถึงตำแหน่งของจุดที่สร้างเอาต์พุตระดับสัญญาณเดียวกันในไมโครโฟน หากมีการสร้างระดับความดันเสียง (SPL) จากจุดนั้น ลักษณะของไมโครโฟนจะสัมพันธ์กับไดอะแกรมอย่างไรนั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบไมโครโฟน สำหรับไมโครโฟนแบบเมมเบรนขนาดใหญ่ เช่น ใน Oktava (ในภาพด้านบน) ทิศทางขึ้นในแผนภาพขั้วมักจะตั้งฉากไปยังตัวไมโครโฟน หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า "ไฟด้านข้าง" หรือ "ที่อยู่ด้านข้าง" สำหรับไมโครโฟนไดอะแฟรมขนาดเล็ก เช่น Shure (ดังภาพด้านบน) มักจะยื่นออกมาจากแกนของไมโครโฟนที่เรียกกันทั่วไปว่า "end fire" หรือ "top/end address"

การออกแบบไมโครโฟนบางแบบผสมผสานหลักการหลายอย่างเข้าด้วยกันเพื่อสร้างรูปแบบขั้วที่ต้องการ ช่วงนี้มีตั้งแต่การป้องกัน (หมายถึงการเลี้ยวเบน/การกระจาย/การดูดซึม) โดยตัวเคสเองไปจนถึงการรวมเยื่อคู่ทางอิเล็กทรอนิกส์

รอบทิศทาง

การตอบสนองของไมโครโฟนรอบทิศทาง (หรือไม่มีทิศทาง) โดยทั่วไปถือว่าเป็นทรงกลมที่สมบูรณ์แบบในสามมิติ ในโลกแห่งความเป็นจริง มันไม่เป็นเช่นนั้น เช่นเดียวกับไมโครโฟนแบบกำหนดทิศทาง รูปแบบขั้วสำหรับไมโครโฟนแบบ "รอบทิศทาง" เป็นฟังก์ชันของความถี่ ตัวไมโครโฟนไม่เล็กอย่างไม่สิ้นสุด และด้วยเหตุนี้ ไมโครโฟนจึงมีแนวโน้มที่จะเข้ามาในทางของตัวเองในแง่ของเสียงที่มาจากด้านหลัง ทำให้เกิดการตอบสนองที่ขั้วแบนเล็กน้อย ความแบนราบนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของไมโครโฟน (สมมติว่าเป็นทรงกระบอก) ถึงความยาวคลื่นของความถี่ที่ต้องการ ดังนั้นไมโครโฟนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุดจึงให้คุณสมบัติรอบทิศทางที่ดีที่สุดที่ความถี่สูง

ความยาวคลื่นของเสียงที่ 10 kHz คือ 1.4" (3.5 ซม.) ไมโครโฟนวัดที่เล็กที่สุดมักมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/4" (6 มม.) ซึ่งแทบจะขจัดทิศทางได้แม้กระทั่งความถี่สูงสุด ไมโครโฟนรอบทิศทาง ซึ่งแตกต่างจาก cardioids ไม่ใช้โพรงเรโซแนนท์เป็นการดีเลย์ ดังนั้นจึงถือได้ว่าเป็นไมโครโฟนที่ "บริสุทธิ์ที่สุด" ในแง่ของสีที่ต่ำ พวกเขาเพิ่มเสียงต้นฉบับน้อยมาก เนื่องจากไวต่อแรงกด พวกเขายังสามารถมีการตอบสนองความถี่ต่ำที่แบนราบมากได้ถึง 20 Hz หรือต่ำกว่า ไมโครโฟนที่ไวต่อแรงกดยังตอบสนองต่อเสียงลมและเสียงสะท้อนได้น้อยกว่าไมโครโฟนแบบกำหนดทิศทาง (ไวต่อความเร็ว)

ขอบเขตการใช้งาน: สตูดิโอ โบสถ์เก่า โรงละคร การสัมภาษณ์ทางทีวีในสถานที่ ฯลฯ[42]

ตัวอย่างของไมโครโฟน nondirectional เป็นรอบสีดำแปดลูก [43]

ทิศทางเดียว

ไมโครโฟนทิศทางเดียวไวต่อเสียงจากทิศทางเดียวเป็นหลัก แผนภาพด้านบน (ปืนลูกซอง) แสดงรูปแบบเหล่านี้จำนวนหนึ่ง ไมโครโฟนหงายขึ้นในแต่ละไดอะแกรม ความเข้มของเสียงสำหรับความถี่เฉพาะถูกพล็อตสำหรับมุมในแนวรัศมีตั้งแต่ 0 ถึง 360° (ไดอะแกรมมืออาชีพแสดงมาตราส่วนเหล่านี้และรวมแปลงหลายแปลงที่ความถี่ต่างกัน ไดอะแกรมที่ให้ไว้ที่นี่ให้แต่ภาพรวมของรูปร่างรูปแบบทั่วไปและชื่อของพวกเขา)

คาร์ดิออยด์ ไฮเปอร์คาร์ดิออยด์ คาร์ดิโออยด์ ซับคาร์ดิออยด์

University Sound US664A ไมโครโฟน supercardioid แบบไดนามิก

ไมโครโฟนแบบทิศทางเดียวที่พบบ่อยที่สุดคือไมโครโฟนแบบคาร์ดิออยด์ จึงมีชื่อเรียกเนื่องจากรูปแบบความไวเป็น "รูปหัวใจ" เช่น ไมโครโฟนแบบคาร์ดิออยด์ ไมโครโฟนในตระกูล cardioid มักใช้เป็นไมโครโฟนสำหรับเสียงพูดหรือเสียงพูด เนื่องจากสามารถปฏิเสธเสียงจากทิศทางอื่นได้ดี ในสามมิติ คาร์ดิออยด์จะมีรูปร่างเหมือนแอปเปิ้ลอยู่ตรงกลางรอบไมโครโฟน ซึ่งเป็น "ก้าน" ของแอปเปิ้ล การตอบสนอง cardioid ลดรถกระบะจากด้านข้างและด้านหลังเพื่อช่วยหลีกเลี่ยงความคิดเห็นจากจอภาพเนื่องจากทรานสดิวเซอร์ทิศทางเหล่านี้ไมโครโฟนบรรลุรูปแบบโดยการตรวจจับการไล่ระดับแรงกด โดยวางไว้ใกล้กับแหล่งกำเนิดเสียงมาก (ที่ระยะทางไม่กี่เซนติเมตร) ส่งผลให้ได้เสียงเบสที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการไล่ระดับที่เพิ่มขึ้น นี้เป็นที่รู้จักกันเป็นผลใกล้ชิด [44] SM58ได้รับไมโครโฟนที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับนักร้องสดมานานกว่า 50 ปี[45]แสดงให้เห็นถึงความสำคัญและความนิยมของไมโครโฟน cardioid

คาร์ดิออยด์เป็นการวางซ้อนของไมโครโฟนรอบทิศทาง (แรงดัน) และไมโครโฟนรูปที่ 8 (การไล่ระดับแรงดัน) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ [46]สำหรับคลื่นเสียงที่มาจากด้านหลัง สัญญาณลบจากรูปที่ 8 จะยกเลิกสัญญาณบวกจากองค์ประกอบรอบทิศทาง ในขณะที่สำหรับคลื่นเสียงที่มาจากด้านหน้า คลื่นเสียงทั้งสองจะรวมกัน อย่างไรก็ตาม ในความถี่ต่ำ ไมโครโฟนแบบคาร์ดิออยด์จะทำงานเป็นไมโครโฟนรอบทิศทาง

ด้วยการรวมส่วนประกอบทั้งสองเข้าด้วยกันในอัตราส่วนที่ต่างกัน ทำให้สามารถบรรลุรูปแบบใดๆ ระหว่าง omni และ figure-8 ได้ ซึ่งประกอบด้วยตระกูล cardioid ลำดับที่หนึ่ง รูปร่างทั่วไป ได้แก่ :

  • Hyper-cardioidไมโครโฟนคล้ายกับ cardioid แต่มีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อยรูป-8 ผลงานที่นำไปสู่พื้นที่ที่เข้มงวดมากขึ้นของความไวด้านหน้าและกลีบขนาดเล็กของความไวหลัง ผลิตขึ้นโดยการรวมส่วนประกอบทั้งสองเข้าด้วยกันในอัตราส่วน 3: 1 ทำให้เกิดค่าว่างที่ 109.5° อัตราส่วนนี้จะเพิ่มปัจจัยควบคุมทิศทาง (หรือดัชนีทิศทาง) ให้สูงสุด [47] [48]
  • ซุปเปอร์ cardioidไมโครโฟนจะคล้ายกับ Hyper-cardioid ยกเว้นมีรถกระบะด้านหน้ามากขึ้นและกระบะหลังน้อย ผลิตขึ้นด้วยอัตราส่วน 5:3 โดยมีค่า Null ที่ 126.9° อัตราส่วนนี้ช่วยเพิ่มอัตราการต้อนรับกลับ ; อัตราส่วนพลังงานระหว่างรังสีด้านหน้าและด้านหลัง [47] [48]
  • ย่อย cardioidไมโครโฟนไม่มีจุด null ผลิตด้วยอัตราส่วนประมาณ 7:3 โดยมีระดับ 3-10 dB ระหว่างปิ๊กอัพด้านหน้าและด้านหลัง [49] [50]

ไมโครโฟนแบบคาร์ดิออยด์/ไฮโดรโฟนสามตัวดังกล่าวสามารถจัดวางในมุมฉากเป็นชุดสามที่จัดวางเพื่อปรับปรุงเกนและสร้างรูปแบบบีมที่บังคับทิศทางได้ [51] [52]

สองทิศทาง

"รูปที่ 8" หรือไมโครโฟนแบบสองทิศทางจะได้รับเสียงเท่ากันจากทั้งด้านหน้าและด้านหลังขององค์ประกอบ ไมโครโฟนแบบริบบิ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบนี้ โดยหลักการแล้วพวกมันไม่ตอบสนองต่อแรงดันเสียงเลย เฉพาะการเปลี่ยนแปลงแรงดันระหว่างด้านหน้าและด้านหลัง เนื่องจากเสียงที่มาจากด้านข้างถึงด้านหน้าและด้านหลังเท่าๆ กัน จึงไม่มีความแตกต่างของแรงกด ดังนั้นจึงไม่มีความไวต่อเสียงจากทิศทางนั้น ในแง่คณิตศาสตร์มากขึ้น ในขณะที่ไมโครโฟนรอบทิศทางเป็นทรานสดิวเซอร์สเกลาร์ที่ตอบสนองต่อแรงกดดันจากทุกทิศทาง ไมโครโฟนแบบสองทิศทางเป็นเวกเตอร์ทรานสดิวเซอร์ตอบสนองต่อการไล่ระดับสีตามแกนปกติกับระนาบของไดอะแฟรม สิ่งนี้ยังมีผลในการเปลี่ยนขั้วเอาท์พุตสำหรับเสียงที่มาจากด้านหลังอีกด้วย

ปืนลูกซอง

ไมโครโฟนแบบปืนลูกซอง Audio-Technica
หลอดรบกวนของไมโครโฟนแบบปืนลูกซอง แคปซูลอยู่ที่ฐานของหลอด

ไมโครโฟน Shotgunเป็นไมโครโฟนที่มีทิศทางสูงสุดสำหรับประเภทเดียวแบบลำดับแรกที่เรียบง่าย ที่ความถี่ต่ำ พวกมันมีการตอบสนองแบบมีขั้วแบบคลาสสิกของไฮเปอร์คาร์ดิออยด์ แต่ที่ความถี่ปานกลางและสูงกว่า หลอดรบกวนจะช่วยเพิ่มการตอบสนองไปข้างหน้า สิ่งนี้ทำได้โดยกระบวนการยกเลิกคลื่นนอกแกนที่เข้าสู่อาร์เรย์ตามยาวของสล็อต ผลที่ตามมาของเทคนิคนี้คือการปรากฏตัวของกลีบด้านหลังบางส่วนที่แตกต่างกันไปตามระดับและมุมตามความถี่ และอาจทำให้เกิดเอฟเฟกต์สีบางอย่างได้ เนื่องจากความไวในการส่งต่อที่แคบ ไมโครโฟนแบบปืนลูกซองจึงมักใช้กับโทรทัศน์และภาพยนตร์ ในสนามกีฬา และสำหรับการบันทึกสัตว์ป่าในสนาม

ขอบเขตหรือ "PZM"

มีการพัฒนาวิธีการต่างๆ มากมายสำหรับการใช้ไมโครโฟนอย่างมีประสิทธิภาพในพื้นที่อะคูสติกที่น้อยกว่าอุดมคติ ซึ่งมักได้รับผลกระทบจากการสะท้อนมากเกินไปจากพื้นผิว (ขอบเขต) ตั้งแต่หนึ่งส่วนขึ้นไปที่ประกอบเป็นพื้นที่ หากวางไมโครโฟนไว้หรือใกล้กับขอบเขตอย่างใดอย่างหนึ่งเหล่านี้ การสะท้อนจากพื้นผิวนั้นจะมีจังหวะเวลาเดียวกับเสียงตรง ทำให้ไมโครโฟนมีรูปแบบขั้วครึ่งวงกลมและช่วยให้เข้าใจได้ดีขึ้น ในขั้นต้น ทำได้โดยการวางไมโครโฟนธรรมดาไว้ใกล้กับพื้นผิว บางครั้งอยู่ในบล็อกของโฟมโปร่งเสียง วิศวกรเสียง Ed Long และ Ron Wickersham ได้พัฒนาแนวคิดในการวางไดอะแฟรมขนานกับและหันเข้าหาขอบ[53]ในขณะที่สิทธิบัตรหมดอายุแล้ว "ความดันโซนไมโครโฟน" และ "PZM" ยังคงมีเครื่องหมายการค้าที่ใช้งานของพระมหากษัตริย์นานาชาติและคำทั่วไปไมโครโฟนเขตแดนเป็นที่ต้องการ

ในขณะที่ไมโครโฟนแบบมีขอบเขตถูกนำมาใช้ในขั้นต้นโดยใช้องค์ประกอบรอบทิศทาง ก็ยังสามารถติดตั้งไมโครโฟนแบบกำหนดทิศทางได้ใกล้กับพื้นผิวมากพอที่จะได้รับประโยชน์บางประการจากเทคนิคนี้ ในขณะที่ยังคงคุณสมบัติทิศทางขององค์ประกอบไว้ เครื่องหมายการค้าของ Crown ในแนวทางนี้คือ "Phase Coherent Cardioid" หรือ "PCC" แต่มีผู้ผลิตรายอื่นที่ใช้เทคนิคนี้เช่นกัน

การออกแบบเฉพาะแอปพลิเคชัน

ไมโครโฟนหนีบเสื้อจะทำสำหรับงานแบบแฮนด์ฟรี ไมโครโฟนขนาดเล็กเหล่านี้สวมอยู่บนร่างกาย ในขั้นต้น พวกเขาถูกยึดไว้กับที่โดยมีเชือกคล้องไว้คล้องคอ แต่บ่อยครั้งจะผูกไว้กับเสื้อผ้าด้วยคลิป หมุด เทป หรือแม่เหล็ก เสื้อผ้าอาจซ่อนสายไฟไว้ แล้ววิ่งไปที่เครื่องส่ง RF ในกระเป๋าเสื้อหรือหนีบเข็มขัด (สำหรับใช้มือถือ) หรือวิ่งตรงไปยังเครื่องผสมอาหาร (สำหรับการใช้งานแบบอยู่กับที่)

ไมโครโฟนไร้สายส่งสัญญาณเสียงเป็นวิทยุหรือสัญญาณแสงมากกว่าผ่านทางสายเคเบิล โดยปกติแล้วจะส่งสัญญาณโดยใช้เครื่องส่งวิทยุ FM ขนาดเล็กไปยังเครื่องรับที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งเชื่อมต่อกับระบบเสียง แต่ก็สามารถใช้คลื่นอินฟราเรดได้เช่นกัน หากตัวส่งและตัวรับอยู่ในสายตาของกันและกัน

ไมโครโฟนติดต่อหยิบสั่นสะเทือนโดยตรงจากพื้นผิวที่เป็นของแข็งหรือวัตถุเมื่อเทียบกับเสียงสั่นสะเทือนดำเนินการผ่านอากาศ หนึ่งใช้สำหรับการนี้คือการตรวจสอบเสียงของระดับที่ต่ำมากเช่นผู้ที่มาจากวัตถุขนาดเล็กหรือแมลงไมโครโฟนโดยทั่วไปประกอบด้วยตัวแปลงสัญญาณแม่เหล็ก (ขดลวดเคลื่อนที่) แผ่นสัมผัสและหมุดติดต่อ แผ่นสัมผัสถูกวางโดยตรงบนส่วนที่สั่นของเครื่องดนตรีหรือพื้นผิวอื่น ๆ และหมุดสัมผัสจะถ่ายโอนการสั่นสะเทือนไปยังขดลวด ไมโครโฟนแบบสัมผัสถูกนำมาใช้เพื่อรับเสียงการเต้นของหัวใจของหอยทากและเสียงฝีเท้าของมด ไมโครโฟนรุ่นพกพาเพิ่งได้รับการพัฒนาไมโครโฟนคอเป็นไมโครโฟนแบบคอนแทคเลนส์รุ่นหนึ่งที่รับคำพูดโดยตรงจากลำคอของบุคคลซึ่งผูกติดอยู่ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้อุปกรณ์ในพื้นที่ที่มีเสียงรอบข้างซึ่งอาจทำให้ลำโพงไม่ได้ยิน

แผ่นสะท้อนแสงแบบพาราโบลาของ Sony ไม่มีไมโครโฟน ไมโครโฟนจะหันไปทางพื้นผิวรีเฟลกเตอร์ และเสียงที่รีเฟลกเตอร์จับได้จะกระดอนเข้าหาไมโครโฟน

ไมโครโฟนพาราโบลาใช้กระจกโค้งเพื่อรวบรวมและคลื่นเสียงโฟกัสไปรับไมโครโฟนในลักษณะเดียวกับที่เสาอากาศรูปโค้ง (เช่นจานดาวเทียม ) จะมีคลื่นวิทยุ ใช้งานโดยทั่วไปของไมโครโฟนนี้ซึ่งได้มุ่งเน้นความไวผิดปกติด้านหน้าและสามารถรับเสียงจากหลายเมตรอยู่ห่างออกไปรวมถึงการบันทึกธรรมชาติการแข่งขันกีฬากลางแจ้งแอบฟัง , การบังคับใช้กฎหมายและแม้กระทั่งหน่วยสืบราชการลับไมโครโฟนแบบพาราโบลามักไม่ใช้สำหรับแอปพลิเคชันการบันทึกเสียงมาตรฐาน เนื่องจากมักมีการตอบสนองความถี่ต่ำที่ไม่ดีซึ่งเป็นผลข้างเคียงของการออกแบบ

ไมโครโฟนสเตอริโอรวมไมโครโฟนสองตัวในหน่วยเดียวเพื่อสร้างสัญญาณสเตอริโอ ไมโครโฟนสเตอริโอมักใช้สำหรับแอปพลิเคชันการออกอากาศหรือการบันทึกภาคสนามซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดค่าไมโครโฟนคอนเดนเซอร์แยกกันสองตัวในการกำหนดค่า XY แบบคลาสสิก (ดูการฝึกใช้ไมโครโฟน ) สำหรับการบันทึกแบบสเตอริโอ ไมโครโฟนดังกล่าวบางตัวมีมุมที่ปรับได้ระหว่างสองช่องสัญญาณ

ไมโครโฟนตัดเสียงรบกวนคือการออกแบบทิศทางสูงมีไว้สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง หนึ่งใช้งานดังกล่าวอยู่ในเครื่องบิน cockpits ที่พวกเขามีการติดตั้งปกติเป็นไมโครโฟนบูมในชุดหูฟัง อีกประการหนึ่งคือการใช้ในการสนับสนุนการถ่ายทอดสดบนเวทีคอนเสิร์ตดังเป็นนักร้องที่เกี่ยวข้องกับการแสดงสดไมโครโฟนตัดเสียงรบกวนจำนวนมากรวมสัญญาณที่ได้รับจากไดอะแฟรมสองตัวที่อยู่ตรงข้ามกับขั้วไฟฟ้าหรือถูกประมวลผลทางอิเล็กทรอนิกส์ ในการออกแบบไดอะแฟรมคู่ ไดอะแฟรมหลักจะติดตั้งใกล้กับแหล่งสัญญาณที่ต้องการมากที่สุด และไดอะแฟรมที่สองอยู่ในตำแหน่งที่ห่างจากแหล่งกำเนิด เพื่อให้สามารถรับเสียงสิ่งแวดล้อมที่จะลบออกจากสัญญาณของไดอะแฟรมหลัก หลังจากรวมสัญญาณทั้งสองเข้าด้วยกันแล้ว เสียงอื่นๆ ที่นอกเหนือไปจากแหล่งที่มาที่ตั้งใจไว้จะลดลงอย่างมาก ช่วยเพิ่มความชัดเจนในเสียงอย่างมาก การออกแบบการตัดเสียงรบกวนอื่นๆ ใช้ไดอะแฟรมตัวเดียวที่ได้รับผลกระทบจากพอร์ตที่เปิดด้านข้างและด้านหลังของไมโครโฟน โดยมีผลรวมอยู่ที่ 16 dB ปฏิเสธเสียงที่อยู่ไกลออกไป หนึ่งตัดเสียงรบกวนการออกแบบชุดหูฟังโดยใช้ไดอะแฟรมเดียวได้ถูกนำมาใช้อย่างเด่นชัดโดยศิลปินแกนนำเช่นการ์ ธ บรูคส์และเจเน็ตแจ็คสัน [54] ไมโครโฟนตัดเสียงรบกวนบางตัวเป็นไมโครโฟนสำหรับคอ

เทคนิคไมโครโฟนสเตอริโอ

มีการใช้เทคนิคมาตรฐานต่างๆ กับไมโครโฟนที่ใช้ในการเสริมเสียงในการแสดงสด หรือสำหรับการบันทึกในสตูดิโอหรือชุดภาพเคลื่อนไหว ด้วยการจัดเรียงไมโครโฟนตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปอย่างเหมาะสม คุณสมบัติที่ต้องการของเสียงที่จะรวบรวมสามารถเก็บไว้ได้ในขณะที่ปฏิเสธเสียงที่ไม่ต้องการ

การเปิดเครื่อง

ไมโครโฟนที่มีวงจรแอ็คทีฟ เช่น ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ส่วนใหญ่ ต้องการพลังงานเพื่อใช้งานส่วนประกอบที่ทำงานอยู่ วงจรหลอดสุญญากาศแบบแรกที่ใช้แล้วนี้มีหน่วยจ่ายไฟแยกจากกัน โดยใช้สายเคเบิลแบบหลายพินและขั้วต่อ ด้วยการถือกำเนิดของการขยายสถานะโซลิดสเตต ความต้องการพลังงานลดลงอย่างมาก และใช้ตัวนำสายเคเบิลและขั้วต่อเดียวกันสำหรับเสียงและพลังงานได้จริง ในช่วงทศวรรษที่ 1960 มีการพัฒนาวิธีการจ่ายไฟหลายวิธี ส่วนใหญ่อยู่ในยุโรป เริ่มแรกวิธีการหลักสองวิธีถูกกำหนดไว้ใน DIN 45595 ของเยอรมันเป็นde:Tonaderspeisungหรือ T-power และ DIN 45596 สำหรับพลังงานแฝง. นับตั้งแต่ทศวรรษ 1980 พลังแฝงกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น เนื่องจากอินพุตเดียวกันอาจใช้สำหรับไมโครโฟนทั้งแบบมีไฟและแบบไม่มีไฟ ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่น กล้อง DSLR และกล้องวิดีโอ "ปลั๊กไฟ" เป็นเรื่องปกติสำหรับไมโครโฟนที่ใช้ขั้วต่อปลั๊กโทรศัพท์ขนาด 3.5 มม. Phantom, T-power และ plug-in power อธิบายไว้ในมาตรฐานสากล IEC 61938 [55]

ตัวเชื่อมต่อ

ไมโครโฟน Samson พร้อมช่องต่อ USB

ตัวเชื่อมต่อทั่วไปที่ใช้โดยไมโครโฟนคือ:

  • ขั้วต่อ XLRตัวผู้บนไมโครโฟนระดับมืออาชีพ
  • ขั้วต่อโทรศัพท์ขนาด ¼ นิ้ว (บางครั้งเรียกว่า 6.35 มม.) บนไมโครโฟนของนักดนตรีที่มีราคาไม่แพง โดยใช้ขั้วต่อโทรศัพท์ TS (ปลายและปลอก) ขนาด 1/4 นิ้ว (6.3 มม.) ที่ไม่สมดุล ไมโครโฟน Harmonica มักใช้การเชื่อมต่อ TS อิมพีแดนซ์สูง 1/4 นิ้ว (6.3 มม.) เพื่อรันผ่านเครื่องขยายเสียงกีตาร์
  • 3.5 มม. (บางครั้งเรียกว่ามินิ 1/8 นิ้ว) ปลั๊กสเตอริโอ TRS (ปลาย วงแหวน และปลอก) TRS (มีให้ในรุ่น TS mono ด้วย) แบบสเตอริโอ (มีให้ในรุ่น TS mono ด้วย) บนกล้องระดับมืออาชีพ เครื่องบันทึก และไมโครโฟนของคอมพิวเตอร์
  • USBช่วยให้สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับพีซี อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในไมโครโฟนเหล่านี้ที่จ่ายไฟผ่านการเชื่อมต่อ USB จะทำการขยายสัญญาณล่วงหน้าและ ADC ก่อนที่ข้อมูลเสียงดิจิตอลจะถูกโอนผ่านอินเทอร์เฟซ USB

ไมโครโฟนบางตัวใช้ขั้วต่ออื่น เช่น XLR 5 พิน หรือ XLR ขนาดเล็กสำหรับการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์พกพา บางหนีบเสื้อ (หรือ "ปก" จากวันของการติดไมโครโฟนกับข่าวของปกสูท) ไมโครโฟนใช้เชื่อมต่อที่เป็นกรรมสิทธิ์ของการเชื่อมต่อกับเครื่องส่งสัญญาณแบบไร้สายเช่นแพ็ควิทยุ ตั้งแต่ปี 2548 เป็นต้นมา ไมโครโฟนคุณภาพระดับมืออาชีพพร้อมการเชื่อมต่อ USB ได้เริ่มปรากฏขึ้น ซึ่งออกแบบมาเพื่อการบันทึกโดยตรงในซอฟต์แวร์ที่ใช้คอมพิวเตอร์

การจับคู่อิมพีแดนซ์

ไมโครโฟนมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่เรียกว่าอิมพีแดนซ์ซึ่งวัดเป็นโอห์ม  (Ω) ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบ ในไมโครโฟนแบบพาสซีฟ ค่านี้เกี่ยวข้องกับอิมพีแดนซ์ของคอยล์ (หรือกลไกที่คล้ายกัน) ในไมโครโฟนแบบแอคทีฟ ค่านี้จะอธิบายอิมพีแดนซ์โหลดที่วงจรแอมพลิฟายเออร์ได้รับการออกแบบ โดยปกติแล้วจะมีการระบุอิมพีแดนซ์ที่กำหนด[56]อิมพีแดนซ์ต่ำถือว่าต่ำกว่า 600 Ω อิมพีแดนซ์ปานกลางถือว่าอยู่ระหว่าง 600 Ω ถึง 10 kΩ อิมพีแดนซ์สูงกว่า 10 kΩ เนื่องจากมีแอมพลิฟายเออร์ในตัว ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์มักจะมีอิมพีแดนซ์เอาต์พุตระหว่าง 50 ถึง 200 Ω [57]

หากไมโครโฟนผลิตในเวอร์ชันอิมพีแดนซ์สูงและต่ำ เวอร์ชันอิมพีแดนซ์สูงจะมีแรงดันเอาต์พุตที่สูงกว่าสำหรับอินพุตแรงดันเสียงที่กำหนด และเหมาะสำหรับใช้กับแอมพลิฟายเออร์กีตาร์แบบหลอดสุญญากาศ เช่น ที่มีอิมพีแดนซ์อินพุตสูงและ ต้องการแรงดันไฟฟ้าอินพุตสัญญาณที่ค่อนข้างสูงเพื่อเอาชนะเสียงโดยธรรมชาติของหลอด ไมโครโฟนระดับมืออาชีพส่วนใหญ่จะมีอิมพีแดนซ์ต่ำ ประมาณ 200 Ω หรือต่ำกว่า อุปกรณ์เสียงหลอดสุญญากาศระดับมืออาชีพประกอบด้วยหม้อแปลงที่เพิ่มอิมพีแดนซ์ของวงจรไมโครโฟนให้มีอิมพีแดนซ์และแรงดันไฟฟ้าสูงที่จำเป็นในการขับเคลื่อนหลอดอินพุต นอกจากนี้ยังมีหม้อแปลงจับคู่ภายนอกที่สามารถใช้ในสายระหว่างไมโครโฟนอิมพีแดนซ์ต่ำและอินพุตอิมพีแดนซ์สูง

ไมโครโฟนอิมพีแดนซ์ต่ำนิยมใช้มากกว่าอิมพีแดนซ์สูงด้วยเหตุผลสองประการ: หนึ่งคือการใช้ไมโครโฟนอิมพีแดนซ์สูงกับสายยาวส่งผลให้เกิดการสูญเสียสัญญาณความถี่สูงเนื่องจากความจุของสายเคเบิล ซึ่งสร้างตัวกรองความถี่ต่ำผ่านพร้อมอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของไมโครโฟน[ ต้องการการอ้างอิง ] . อีกประการหนึ่งคือสายเคเบิลความต้านทานสูงแบบยาวมักจะรับเสียงฮัมมากขึ้น(และอาจเป็นสัญญาณรบกวนความถี่วิทยุ (RFI) ด้วยเช่นกัน) ไม่มีอะไรเสียหายหากอิมพีแดนซ์ระหว่างไมโครโฟนและอุปกรณ์อื่นไม่ตรงกัน ที่เลวร้ายที่สุดที่เกิดขึ้นคือการลดลงของสัญญาณหรือการเปลี่ยนแปลงในการตอบสนองความถี่

ไมโครโฟนบางตัวได้รับการออกแบบมาไม่ให้อิมพีแดนซ์จับคู่กับโหลดที่เชื่อมต่อ [58] การทำเช่นนี้สามารถเปลี่ยนการตอบสนองความถี่และทำให้เกิดการบิดเบือน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ระดับความดันเสียงสูง ไมโครโฟนแบบริบบิ้นและไดนามิกบางตัวเป็นข้อยกเว้น เนื่องจากผู้ออกแบบสันนิษฐานว่าอิมพีแดนซ์โหลดบางตัวเป็นส่วนหนึ่งของวงจรลดเสียงไฟฟ้าภายในของไมโครโฟน [59] [ พิรุธ ]

อินเทอร์เฟซไมโครโฟนดิจิตอล

ไมโครโฟนดิจิตอล Neumann D-01 และอินเทอร์เฟซไมโครโฟนดิจิตอล USB Neumann DMI-8 8 ช่อง

AES42มาตรฐานการตีพิมพ์โดยเสียงวิศวกรรมสังคมกำหนดอินเตอร์เฟซดิจิตอลสำหรับไมโครโฟน ไมโครโฟนที่เป็นไปตามมาตรฐานนี้จะส่งสัญญาณเสียงดิจิตอลโดยตรงผ่านขั้วต่อXLR หรือXLDตัวผู้ แทนที่จะสร้างเอาต์พุตแบบแอนะล็อก ไมโครโฟนดิจิทัลสามารถใช้ได้กับอุปกรณ์ใหม่ที่มีการเชื่อมต่ออินพุตที่เหมาะสมซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน AES42 หรือผ่านกล่องอินเทอร์เฟซที่เหมาะสม ไมโครโฟนคุณภาพระดับสตูดิโอที่ทำงานตามมาตรฐาน AES42 มีวางจำหน่ายแล้วจากผู้ผลิตไมโครโฟนหลายราย

ขนาดและข้อมูลจำเพาะ

การเปรียบเทียบการตอบสนองความถี่บนแกนระยะไกลของ Oktava 319 และShure SM58

เนื่องจากความแตกต่างในโครงสร้าง ไมโครโฟนจึงมีการตอบสนองลักษณะเฉพาะต่อเสียง ความแตกต่างในการตอบสนองนี้ผลิตไม่สม่ำเสมอเฟสและความถี่ในการตอบสนอง นอกจากนี้ ไมโครโฟนยังไม่ไวต่อแรงดันเสียงอย่างสม่ำเสมอ และสามารถรับระดับต่างๆ ได้โดยไม่บิดเบือน แม้ว่าการใช้งานทางวิทยาศาสตร์ ไมโครโฟนที่มีการตอบสนองที่สม่ำเสมอกว่าจะเป็นที่ต้องการ แต่กรณีนี้มักไม่ใช่กรณีสำหรับการบันทึกเพลง เนื่องจากการตอบสนองที่ไม่สม่ำเสมอของไมโครโฟนสามารถสร้างสีสันของเสียงที่ต้องการได้ มีมาตรฐานสากลสำหรับข้อกำหนดไมโครโฟน[56]แต่มีผู้ผลิตเพียงไม่กี่รายที่ปฏิบัติตาม ด้วยเหตุนี้ การเปรียบเทียบข้อมูลที่เผยแพร่จากผู้ผลิตหลายรายจึงเป็นเรื่องยาก เนื่องจากมีการใช้เทคนิคการวัดที่แตกต่างกัน เว็บไซต์ข้อมูลไมโครโฟนได้รวบรวมข้อกำหนดทางเทคนิคพร้อมรูปภาพ กราฟการตอบสนอง และข้อมูลทางเทคนิคจากผู้ผลิตไมโครโฟนสำหรับไมโครโฟนทุกตัวที่อยู่ในรายการในปัจจุบัน และแม้กระทั่งบางรุ่นที่ล้าสมัย และแสดงข้อมูลทั้งหมดในรูปแบบเดียวกันเพื่อให้เปรียบเทียบได้ง่าย . [2] . ควรใช้ความระมัดระวังในการสรุปผลที่ชัดเจนจากข้อมูลนี้หรือข้อมูลที่เผยแพร่อื่นใด เว้นแต่จะทราบว่าผู้ผลิตได้จัดเตรียมข้อกำหนดเฉพาะตาม IEC 60268-4

ตอบสนองความถี่แผนภาพแปลงความไวของไมโครโฟนในเดซิเบลในช่วงความถี่ (ปกติ 20 Hz ถึง 20 kHz) โดยทั่วไปให้เสียงสมบูรณ์แบบบนแกน (เสียงที่เดินทางมาถึงที่ 0 °ถึงแคปซูล) การตอบสนองความถี่อาจระบุข้อมูลในรูปแบบข้อความน้อยกว่าดังนี้: "30 Hz–16 kHz ±3 dB" สิ่งนี้ถูกตีความว่าเป็นการพล็อตที่เกือบจะแบนและเป็นเส้นตรงระหว่างความถี่ที่ระบุ โดยมีความแปรผันของแอมพลิจูดไม่เกินบวกหรือลบ 3 เดซิเบล อย่างไรก็ตามไม่มีใครสามารถระบุได้จากข้อมูลนี้ว่าราบรื่นแค่ไหนความผันแปรนั้นหรือในส่วนใดของสเปกตรัมที่เกิดขึ้น โปรดทราบว่าข้อความที่ใช้กันโดยทั่วไป เช่น "20 Hz–20 kHz" จะไม่มีความหมายหากไม่มีการวัดความคลาดเคลื่อนของเดซิเบล การตอบสนองความถี่ของไมโครโฟนแบบมีทิศทางจะแตกต่างกันอย่างมากตามระยะห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง และด้วยรูปทรงของแหล่งกำเนิดเสียง IEC 60268-4 ระบุว่าควรวัดการตอบสนองความถี่ในสภาวะคลื่นโปรเกรสซีฟระนาบ (อยู่ไกลจากแหล่งกำเนิดมาก) แต่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะปฏิบัติไมโครโฟนระยะใกล้อาจวัดด้วยแหล่งกำเนิดเสียงและระยะทางต่างกัน แต่ไม่มีมาตรฐาน ดังนั้นจึงไม่มีทางเปรียบเทียบข้อมูลจากรุ่นต่างๆ ได้ เว้นแต่จะอธิบายเทคนิคการวัดไว้

เสียงรบกวนในตัวเองหรือระดับเสียงอินพุตที่เท่ากันคือระดับเสียงที่สร้างแรงดันเอาต์พุตเดียวกันกับที่ไมโครโฟนทำในกรณีที่ไม่มีเสียง ซึ่งแสดงถึงจุดต่ำสุดของช่วงไดนามิกของไมโครโฟน และมีความสำคัญอย่างยิ่งหากคุณต้องการบันทึกเสียงที่เงียบ การวัดมักระบุเป็นdB(A)ซึ่งเป็นความดังของเสียงในระดับเดซิเบลที่ถ่วงน้ำหนักด้วยความถี่สำหรับวิธีที่หูได้ยิน ตัวอย่างเช่น "15 dBA SPL" (SPL หมายถึงระดับความดันเสียงที่สัมพันธ์กับ 20  micropascals ). ยิ่งเลขต่ำยิ่งดี ผู้ผลิตไมโครโฟนบางรายระบุระดับเสียงโดยใช้การถ่วงน้ำหนักเสียงรบกวนของ ITU-R 468ซึ่งแสดงถึงวิธีที่เราได้ยินเสียงรบกวนได้แม่นยำกว่า แต่ให้ตัวเลขที่สูงกว่า 11–14 dB โดยทั่วไปแล้ว ไมโครโฟนที่เงียบจะวัดได้ 20 dBA SPL หรือ 32 dB SPL 468 ถ่วงน้ำหนัก ไมโครโฟนที่เงียบมากมีมานานหลายปีสำหรับการใช้งานพิเศษ เช่น Brüel & Kjaer 4179 ที่มีระดับเสียงประมาณ 0 dB SPL เมื่อเร็วๆ นี้ ไมโครโฟนที่มีข้อกำหนดเสียงรบกวนต่ำได้เปิดตัวในตลาดสตูดิโอ/ความบันเทิง เช่น รุ่นจากNeumannและRødeที่โฆษณาระดับเสียงระหว่าง 5-7 dBA โดยทั่วไปแล้วสิ่งนี้ทำได้โดยการปรับเปลี่ยนการตอบสนองความถี่ของแคปซูลและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อส่งผลให้มีเสียงรบกวนน้อยลงภายในเส้นโค้งA-weightingในขณะที่สัญญาณรบกวนบรอดแบนด์อาจเพิ่มขึ้น

SPL สูงสุดที่ไมโครโฟนยอมรับได้นั้นวัดจากค่าเฉพาะของความเพี้ยนรวมทั้งหมด (THD) โดยทั่วไปแล้ว 0.5% โดยทั่วไปแล้วจำนวนการบิดเบือนนี้ไม่ได้ยิน[ ต้องการการอ้างอิง ]ดังนั้นจึงสามารถใช้ไมโครโฟนที่ SPL นี้ได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ทำอันตรายต่อการบันทึก ตัวอย่าง: "ค่าสูงสุด142  dB SPL (ที่ 0.5% THD)" ยิ่งค่าสูงเท่าไรก็ยิ่งดี แม้ว่าไมโครโฟนที่มี SPL สูงสุดที่สูงมากก็มีเสียงรบกวนในตัวที่สูงกว่าเช่นกัน

ระดับการตัดทอนเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของระดับการใช้งานสูงสุด เนื่องจากตัวเลข THD 1% ที่มักจะอ้างอิงภายใต้ SPL สูงสุดนั้นเป็นระดับการบิดเบือนที่เบามาก แทบไม่ได้ยินโดยเฉพาะในช่วงพีคสูงช่วงสั้นๆ การตัดทอนจะได้ยินมากขึ้น สำหรับไมโครโฟนบางตัว ระดับการตัดอาจสูงกว่า SPL สูงสุดมาก

ช่วงไดนามิกของไมโครโฟนคือความแตกต่างใน SPL ระหว่างพื้นเสียงรบกวนและ SPL สูงสุด หากระบุด้วยตัวมันเอง เช่น "120 dB" ข้อมูลดังกล่าวจะสื่อถึงข้อมูลน้อยกว่าการมีเสียงในตัวเองและตัวเลข SPL สูงสุดแยกกันอย่างมีนัยสำคัญ

ความไวจะระบุว่าไมโครโฟนแปลงแรงดันเสียงเป็นแรงดันเอาต์พุตได้ดีเพียงใด ไมโครโฟนความไวสูงจะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่มากขึ้นและต้องการการขยายเสียงที่มิกเซอร์หรืออุปกรณ์บันทึกน้อยลง นี่เป็นข้อกังวลในทางปฏิบัติ แต่ไม่ได้บ่งบอกถึงคุณภาพของไมโครโฟนโดยตรง และที่จริงแล้ว คำว่า ความไว เป็นการเรียกชื่อผิด "อัตราขยายสัญญาณ" อาจมีความหมายมากกว่า (หรือเพียงแค่ "ระดับเอาต์พุต") เนื่องจากความไวที่แท้จริงนั้นโดยทั่วไป กำหนดโดยพื้นเสียงและ "ความไว" ที่มากเกินไปในแง่ของระดับเอาต์พุตจะทำให้ระดับการตัดลดลง มีสองมาตรการทั่วไป มาตรฐานสากล (ที่ต้องการ) ทำในหน่วยมิลลิโวลต์ต่อปาสกาลที่ 1 kHz ค่าที่สูงกว่าบ่งบอกถึงความไวที่มากขึ้น วิธีการแบบอเมริกันแบบเก่าเรียกว่ามาตรฐาน 1 V/Pa และวัดเป็นเดซิเบลธรรมดา ส่งผลให้มีค่าเป็นลบ อีกครั้ง ค่าที่สูงกว่าบ่งชี้ความไวที่มากขึ้น ดังนั้น −60 dB จึงไวกว่า −70 dB

ไมโครโฟนวัดค่า

AKGไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ C214 กับช็อตติด

ไมโครโฟนบางตัวมีไว้สำหรับทดสอบลำโพง ตรวจวัดระดับเสียง และหาปริมาณประสบการณ์เสียง เหล่านี้เป็นทรานสดิวเซอร์ที่สอบเทียบแล้วและมักจะมาพร้อมกับใบรับรองการสอบเทียบที่ระบุความไวสัมบูรณ์ต่อความถี่ คุณภาพของไมโครโฟนวัดมักจะเรียกใช้การกำหนดว่า "รุ่นที่ 1", "พิมพ์ 2" ฯลฯ ซึ่งเป็นลำดับที่ไม่ข้อกำหนดไมโครโฟน แต่เมตรระดับเสียง [60]มาตรฐานที่ครอบคลุมมากขึ้น[61]สำหรับคำอธิบายของการวัดประสิทธิภาพของไมโครโฟนเพิ่งนำมาใช้

ไมโครโฟนวัดเซ็นเซอร์เกลาโดยทั่วไปของความดัน ; พวกเขาแสดงการตอบสนองรอบทิศทาง จำกัดโดยโปรไฟล์การกระเจิงของมิติทางกายภาพเท่านั้น เสียงเข้มหรือพลังเสียงวัดจำเป็นต้องมีการตรวจวัดความดันการไล่ระดับสีที่ทำมักจะใช้อาร์เรย์อย่างน้อยสองไมโครโฟนหรือanemometers ร้อนลวด

การปรับเทียบ

ในการตรวจวัดทางวิทยาศาสตร์ด้วยไมโครโฟน ต้องทราบความไวที่แม่นยำ (ในหน่วยโวลต์ต่อปาสกาล ) เนื่องจากอาจมีการเปลี่ยนแปลงตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ จึงจำเป็นต้องปรับเทียบไมโครโฟนวัดค่าเป็นประจำบริการนี้นำเสนอโดยผู้ผลิตไมโครโฟนบางรายและโดยห้องปฏิบัติการทดสอบอิสระที่ผ่านการรับรองในที่สุดการสอบเทียบไมโครโฟนทั้งหมดสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังมาตรฐานเบื้องต้นที่สถาบันการวัดระดับประเทศ เช่นNPLในสหราชอาณาจักร, PTBในเยอรมนี และNISTในสหรัฐอเมริกา ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะสอบเทียบโดยใช้มาตรฐานหลักการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน ไมโครโฟนสำหรับการวัดที่ปรับเทียบโดยใช้วิธีนี้สามารถใช้เพื่อปรับเทียบไมโครโฟนอื่นๆ โดยใช้เทคนิคการสอบเทียบเปรียบเทียบ

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ไมโครโฟนสำหรับการวัดต้องได้รับการทดสอบเป็นระยะ (โดยทั่วไปทุกปีหรือหลายเดือน) และหลังจากเหตุการณ์ที่อาจสร้างความเสียหาย เช่น การตกหล่น (ไมโครโฟนส่วนใหญ่จะมาในกล่องบุโฟมเพื่อลดความเสี่ยงนี้) หรือสัมผัสกับเสียง เกินระดับที่รับได้

อาร์เรย์

อาร์เรย์ไมโครโฟนจำนวนไมโครโฟนใด ๆ ในการดำเนินงานควบคู่ มีแอปพลิเคชั่นมากมาย:

โดยปกติ อาร์เรย์จะประกอบด้วยไมโครโฟนรอบทิศทางที่กระจายไปทั่วปริมณฑลเชื่อมโยงกับคอมพิวเตอร์ที่บันทึกและตีความผลลัพธ์ให้อยู่ในรูปแบบที่สอดคล้องกัน

กระจกบังลม

ไมโครโฟนที่ถอดกระจกบังลมออกแล้ว

กระจกบังลม (หรือกระจกบังลม – เงื่อนไขสามารถใช้แทนกันได้) เป็นวิธีการลดผลกระทบของลมที่มีต่อไมโครโฟน ในขณะที่ฉากกั้นแบบป๊อปช่วยป้องกันการระเบิดแบบทิศทางเดียว "หมวก" ที่ทำจากโฟมจะป้องกันลมเข้ากระจังหน้าจากทุกทิศทาง และเรือเหาะ / เรือเหาะ / ตะกร้าจะล้อมรอบไมโครโฟนไว้ทั้งหมดและปกป้องร่างกายด้วยเช่นกัน สิ่งหลังมีความสำคัญเนื่องจากเนื่องจากเสียงลมมีความถี่ต่ำมาก การสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นในตัวเรือนของไมโครโฟนสามารถมีส่วนอย่างมากต่อสัญญาณรบกวนที่ส่งออก

วัสดุป้องกันที่ใช้ เช่น ลวดตาข่าย ผ้า หรือโฟม ได้รับการออกแบบให้มีความต้านทานเสียงที่สำคัญ การเปลี่ยนแปลงของความดันอากาศความเร็วอนุภาคที่ค่อนข้างต่ำซึ่งประกอบเป็นคลื่นเสียงสามารถผ่านได้โดยมีการลดทอนน้อยที่สุด แต่ลมที่มีความเร็วอนุภาคสูงกว่านั้นถูกขัดขวางในระดับที่สูงกว่ามาก การเพิ่มความหนาของวัสดุช่วยเพิ่มการลดทอนของลม แต่ยังเริ่มประนีประนอมเนื้อหาเสียงความถี่สูง สิ่งนี้จำกัดขนาดที่ใช้งานได้จริงของฉากกั้นโฟมอย่างง่าย แม้ว่าโฟมและตาข่ายลวดจะสามารถรองรับตัวเองได้บางส่วนหรือทั้งหมด แต่ผ้าและผ้าก๊อซที่อ่อนนุ่มจำเป็นต้องยืดบนโครงหรือเคลือบด้วยองค์ประกอบโครงสร้างที่หยาบกว่า

เนื่องจากเสียงลมทั้งหมดถูกสร้างขึ้นที่พื้นผิวแรกที่กระทบกับพื้นผิว ยิ่งระยะห่างระหว่างขอบของเกราะและแคปซูลไมโครโฟนมากเท่าใด การลดทอนสัญญาณรบกวนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น สำหรับโล่ทรงกลมโดยประมาณ การลดทอนจะเพิ่มขึ้น (โดยประมาณ) ลูกบาศก์ของระยะทางนั้น ดังนั้นเกราะที่ใหญ่กว่าจึงมีประสิทธิภาพมากกว่าเกราะที่เล็กกว่าเสมอ[62]เมื่อใช้กระจกบังลมแบบตะกร้าเต็มจะมีเอฟเฟกต์ของช่องรับแรงดันเพิ่มเติม ซึ่งอธิบายโดย Joerg Wuttke ในตอนแรก[63]ซึ่งสำหรับไมโครโฟนแบบสองพอร์ต (การไล่ระดับแรงดัน) ช่วยให้ชุดป้องกัน/ไมโครโฟนทำหน้าที่เป็นเสียงความถี่สูงผ่าน กรอง.

เนื่องจากความปั่นป่วนที่พื้นผิวเป็นที่มาของเสียงลม การลดความปั่นป่วนขั้นต้นสามารถเพิ่มการลดเสียงรบกวนได้ พื้นผิวเรียบตามหลักอากาศพลศาสตร์และพื้นผิวที่ป้องกันกระแสน้ำวนอันทรงพลังได้ถูกนำมาใช้สำเร็จแล้ว ในอดีต ขนเทียมได้พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์อย่างมากสำหรับจุดประสงค์นี้ เนื่องจากเส้นใยทำให้เกิดความปั่นป่วนระดับจุลภาคและดูดซับพลังงานอย่างเงียบๆ หากไม่โดนลมและฝน เส้นใยขนสัตว์จะโปร่งแสงมาก แต่แผ่นรองแบบทอหรือแบบถักสามารถให้การลดทอนได้อย่างมาก เนื่องจากเป็นวัสดุ จึงยากต่อการผลิตด้วยความสม่ำเสมอและรักษาสภาพเดิมไว้ในสถานที่ ดังนั้นจึงมีความสนใจ (DPA 5100, Rycote Cyclone) ที่จะเลิกใช้ [64]

Singer และ disc pop filterหน้าไมค์คอนเดนเซอร์ไดอะแฟรมขนาดใหญ่

ในสตูดิโอและบนเวที ป๊อปสกรีนและโฟมชีลด์อาจมีประโยชน์สำหรับเหตุผลด้านสุขอนามัยและปกป้องไมโครโฟนจากน้ำลายและเหงื่อ พวกเขายังสามารถเป็นสีประจำตัวที่มีประโยชน์ ที่ตำแหน่ง ตะแกรงตะแกรงสามารถมีระบบกันสะเทือนเพื่อแยกไมโครโฟนจากการกระแทกและเสียงรบกวนจากการจัดการ

การระบุประสิทธิภาพของการลดเสียงรบกวนจากลมเป็นวิทยาศาสตร์ที่ไม่แน่นอน เนื่องจากเอฟเฟกต์จะแตกต่างกันไปตามความถี่อย่างมาก และด้วยเหตุนี้ด้วยแบนด์วิดท์ของไมโครโฟนและช่องสัญญาณเสียง ที่ความถี่ต่ำมาก (10–100 Hz) ซึ่งมีพลังงานลมจำนวนมาก การลดขนาดมีความสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงการโอเวอร์โหลดของห่วงโซ่เสียง โดยเฉพาะในช่วงแรกๆ ซึ่งสามารถสร้างเสียง "wumping" โดยทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับลม ซึ่งมักจะปิดเสียงพยางค์เนื่องจากการจำกัด LF peak ที่ความถี่สูง - 200 Hz ถึง ~ 3 kHz - เส้นความไวของหูช่วยให้เราได้ยินผลกระทบของลมเป็นส่วนเพิ่มเติมจากพื้นเสียงปกติ แม้ว่าจะมีปริมาณพลังงานต่ำกว่ามาก เกราะป้องกันแบบธรรมดาอาจทำให้เสียงลมมีความชัดเจนน้อยกว่า 10 เดซิเบล ที่ดีกว่าสามารถบรรลุได้ใกล้กับการลด 50 dB อย่างไรก็ตาม ความโปร่งใสของเสียงโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ HF ควรระบุด้วย เนื่องจากระดับการลดทอนของลมที่สูงมากอาจสัมพันธ์กับเสียงที่อู้อี้มาก

ดูเพิ่มเติม

อ้างอิง

  1. ^ Zimmer เบน (29 กรกฎาคม 2010) "ควรย่อ 'ไมโครโฟน' อย่างไร" . เดอะนิวยอร์กไทม์ส . สืบค้นเมื่อ10 กันยายน 2010 .
  2. มอนต์กอเมอรี, เฮนรี ซี (1959). "การขยายเสียงและความเที่ยงตรงสูงในโรงละครกรีก" วารสารคลาสสิก . 54 (6): 242–245. JSTOR 3294133 . 
  3. ^ McVeigh, แดเนียล (2000) "ประวัติความเป็นมาในช่วงต้นของโทรศัพท์: 1664-1866: โรเบิร์ตฮุคทดลองอะคูสติกและอะคูสติกประดิษฐ์" เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2003-09-03
  4. ^ MacLeod ลิซาเบ ธ 1999 Alexander Graham Bell: ชีวิตที่สร้างสรรค์ Kids Can Press, โตรอนโต
  5. ^ พอล เจ. นาหิน (2002). โอลิเวอร์เฮเวอร์: ชีวิตการทำงานและไทม์สของ Genius ไฟฟ้าของยุควิคตอเรียน สำนักพิมพ์ JHU NS. 67. ISBN 9780801869099.
  6. ^ บ๊อบ Estreich "เดวิด เอ็ดเวิร์ด ฮิวจ์ส" .
  7. ^ Huurdeman, แอน (2003) ประวัติศาสตร์โลกของโทรคมนาคม . จอห์น ไวลีย์ แอนด์ ซันส์.
  8. ^ "เดวิด ฮิวจ์ส" . ดึงข้อมูลเมื่อ2012-12-17 .
  9. ^ "เดวิดเอ็ดเวิร์ดฮิวจ์: Concertinist และนักประดิษฐ์" (PDF) ที่เก็บไว้จากเดิม(PDF)บน 2013/12/31 ดึงข้อมูลเมื่อ2012-12-17 .
  10. ^ "ประวัติย่อของไมโครโฟน" (PDF) . ดึงข้อมูลเมื่อ2012-12-17 .
  11. "ลี เดอ ฟอเรสต์ – (1873–1961)" . นิตยสารโทรทัศน์นานาชาติ. 2011-01-17. ที่เก็บไว้จากเดิมใน 2011/01/17 สืบค้นเมื่อ4 ธันวาคม 2556 .
  12. ^ คอรี, ทรอย (2003-01-21). " "วิทยุเด็ก "และ 'สมาร์ท DAAF BOYS ' " เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 21 มกราคม พ.ศ. 2546CS1 maint: URL ไม่พอดี ( ลิงค์ )
  13. ^ แฟเก็น, MD ประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมในระบบเบลล์: ในช่วงปีแรก (1875-1925) นิวยอร์ก: Bell Telephone Laboratories, 1975
  14. ^ เฮนเนส, ไบรอัน 2005 โผล่ออกมาจากบรอดคาสติ้งในสหราชอาณาจักร Devon Southerleigh
  15. ^ Marconi-Sykes Magnetophoneเรียก2018/06/18
  16. ^ ร็อบจอห์นส์, ฮิวจ์ (2001). "ประวัติย่อของไมโครโฟน" (PDF) . หนังสือข้อมูลไมโครโฟน เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 2010-11-25
  17. "1931 Harry F. Olson and Les Anderson, RCA Model 44 Ribbon Microphone" . นิตยสารมิกซ์ . 1 ก.ย. 2006 ที่จัดเก็บจากเดิมใน 2008/03/24 สืบค้นเมื่อ10 เมษายน 2556 .
  18. ^ "ประวัติศาสตร์ – วิวัฒนาการของการปฏิวัติทางเสียง" . ชูร์ อเมริกา. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2012-09-15 . สืบค้นเมื่อ13 เมษายน 2556 .
  19. ^ "ห้องทดลองเบลล์และการพัฒนาเครื่องบันทึกไฟฟ้า" . Stokowski.org (ไซต์ Leopold Stokowski)
  20. สถาบัน BV Amsterdam, SAE "ไมโครโฟน" . ปฏิบัติสื่อสร้างสรรค์การศึกษา สืบค้นเมื่อ2014-03-07 .
  21. ^ Sessler จีเอ็ม; ตะวันตก JE (1962). "ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์แบบลำเอียงที่มีความจุสูง" วารสารสมาคมเสียงแห่งอเมริกา . 34 (11): 2330–1788. Bibcode : 1962ASAJ...34.1787S . ดอย : 10.1121/1.1909130 .
  22. ^ Arie Van Rhijn, วงจรรวมสำหรับไมโครโฟนอิเล็กเตรตประสิทธิภาพสูง , National Semiconductor เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม 2010
  23. ^ Piero Malcovati; อันเดรีย บาสชิรอตโต (2018) "วิวัฒนาการของอินเทอร์เฟซแบบบูรณาการสำหรับไมโครโฟน MEMS" . ไมโครแมชชีน . 9 (7): 323. ดอย : 10.3390/mi9070323 . พีเอ็มซี 6082321 . PMID 30424256 .  
  24. ^ "AKG D 112 – ไมโครโฟนไดนามิกไดอะแฟรมขนาดใหญ่สำหรับเครื่องดนตรีเบส "
  25. ^ "บริษัทในท้องถิ่นตีคอร์ดแห่งนวัตกรรมดนตรีที่แท้จริง" . Mass High Tech: วารสารเทคโนโลยีนิวอิงแลนด์ . 8 กุมภาพันธ์ 2551
  26. ^ "ไมโครโฟนของ Boudet" . เครื่อง-History.com. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2015-08-22 . สืบค้นเมื่อ2009-12-09 .
  27. ^ Seung เอสลี Woon Seob ลี (2008) "ไมโครโฟน Piezoelectric สร้างขึ้นบนไดอะแฟรมวงกลม" (PDF) เซนเซอร์และแอคทูเอเตอร์ 144 (2): 367–373. ดอย : 10.1016/j.sna.2008.02.001 . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 17 กรกฎาคม 2556 . สืบค้นเมื่อ3 มีนาคม 2560 . CS1 maint: bot: ไม่ทราบสถานะ URL ดั้งเดิม ( ลิงก์ )
  28. ^ Paritsky อเล็กซานเดอร์; Kots, A. (1997). ชลาดอฟ, อิทซัก; ร็อตแมน, สแตนลีย์ อาร์ (สหพันธ์). "ใยแก้วนำแสงไมโครโฟนเป็นสำนึกของเซ็นเซอร์ตำแหน่งใยแก้วนำแสงเป็น" Proc. ของสมาคมระหว่างประเทศเพื่อวิศวกรรมออฟติคอล (SPIE) การประชุมครั้งที่ 10 ด้านวิศวกรรมสายตาในอิสราเอล 3110 : 408–409. Bibcode : 1997SPIE.3110..408P . ดอย : 10.1117/12.281371 . S2CID 110338054 . 
  29. ^ สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 6462808 , Alexander Paritsky และ Alexander Kots, "Small optical microphone/sensor", ออก 2002-10-08 
  30. ^ คาร์ลิน, ซูซาน. "กรณีศึกษา: ตอนนี้คุณได้ยินฉันไหม" . rt-image.com . สำนักพิมพ์วัลเล่ย์ฟอร์จ เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2011-07-15.
  31. ^ Goulde ภูเขาน้ำแข็ง (9 กุมภาพันธ์ 2017) "ไมโครโฟนสำหรับคอมพิวเตอร์" . เกียร์ท๊อปไมโครโฟน. สืบค้นเมื่อ3 มีนาคม 2560 .
  32. ^ โรส, บรูซ. "เปรียบเทียบ MEMS และ Electret Condenser (ECM) ไมโครโฟน" อุปกรณ์ CUI
  33. ^ "ขนลอจิกเสร็จสิ้นการเข้าซื้อกิจการของวูลฟ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์" MarketWatch.com . สืบค้นเมื่อ2014-08-21 .
  34. ^ "อะนาล็อกอุปกรณ์ในการขายไมโครโฟนสายผลิตภัณฑ์เพื่อ InvenSense" MarketWatch.com . สืบค้นเมื่อ2015-11-27 .
  35. ^ "โนเสร็จสิ้นการเข้าซื้อกิจการของ NXP เสียงของธุรกิจ Business Solutions" ความรู้ สืบค้นเมื่อ2011-07-05 .
  36. ^ "MEMS ไมโครโฟนจะเจ็บจากการชะลอตัวในตลาดมาร์ทโฟน" ที่กำลังมองหาอัลฟา สืบค้นเมื่อ2009-08-23 .
  37. ^ "OMRON ที่จะเปิดตัวมวลผลิตและอุปทานของ MEMS แรก MEMS เซนเซอร์อะคูสติกชิป -World ของเซ็นเซอร์สามารถตรวจสอบขีด จำกัด ล่างของมนุษย์เสียง frequencies-" ดึงข้อมูลเมื่อ2009-11-24 .
  38. ^ "ไมค์ MEMS เข้าครอบงำ" . EETimes
  39. ^ แลร์รี่ เครน (กรกฎาคม 2547) ยามาฮ่า ซับคิก – เดอะ เทป ออป รีวิว . เทป Op . สืบค้นเมื่อ2020-06-12 .
  40. ^ บาร์ตเล็ต, บรูซ. "วิธีการทำงานของไมโครโฟนแบบคาร์ดิโออยด์" .
  41. ^ "ทำความเข้าใจรูปแบบขั้วไมโครโฟนต่างๆ" . 28 มีนาคม 2558 . สืบค้นเมื่อ2020-04-04 .
  42. ^ ประเภทของไมโครโฟน คำพูด
  43. ^ ประวัติและพัฒนาการของไมโครโฟน เก็บถาวร 2008-07-04 ที่ Wayback Machine Lloyd Microphone Classics
  44. ^ เอฟเฟกต์ความใกล้ชิด เก็บถาวร 2007/10/16 ที่ Wayback เครื่องเจฟฟ์มาร์ตินรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการบันทึกเสียง
  45. ^ "ประวัติศาสตร์ – วิวัฒนาการของการปฏิวัติทางเสียง" . ชูเร. ดึงข้อมูลเมื่อ2013-07-30 .
  46. ^ เรย์เบิร์น, เรย์ เอ. (2012-11-12). Eargle ของไมโครโฟนหนังสือ: จากโมโนสเตอริโอเซอร์ราวด์ - คู่มือการไมโครโฟนออกแบบและการประยุกต์ใช้ เทย์เลอร์ & ฟรานซิส. ISBN 9781136118135.
  47. ^ เสนาอี De; Hacihabiboglu, H.; Cvetkovic, Z. (มกราคม 2555). "ในการออกแบบและการใช้งานไมโครโฟนดิฟเฟอเรนเชียลระดับสูง – IEEE Journals & Magazine" ธุรกรรมอีอีอีเสียง, เสียงและการประมวลผลภาษา 20 (1): 162–174. ดอย : 10.1109/TASL.2011.2159204 . S2CID 206602089 . 
  48. ^ a b Benesty, ยาโคบ; จิงตง, เฉิน (2012-10-23). การศึกษาและออกแบบอาร์เรย์ไมโครโฟนแบบดิฟเฟอเรนเชียสื่อวิทยาศาสตร์และธุรกิจสปริงเกอร์. ISBN 9783642337529.
  49. ^ เดฟ Berners (ธันวาคม 2005) "ถามแพทย์: ฟิสิกส์ของ Mid-Side (MS) Miking" ยูนิเวอร์แซเผยแพร่เสียง เครื่องเสียงสากล. ดึงข้อมูลเมื่อ2013-07-30 .
  50. ^ "รูปแบบทิศทางของไมโครโฟน" . ดึงข้อมูลเมื่อ2013-07-30 .
  51. ^ วงศ์ ไข่น้ำ; Nnonyelu, ชิบูโซ; Wu, Yue (กุมภาพันธ์ 2018). "เป็นแก๊งของ Cardioid เซนเซอร์ในฉากการปฐมนิเทศและการจัดระเบียบเชิงพื้นที่ - ใช้ Spatial-ตรงกันกรองชนิดบีมแบบ" ธุรกรรมอีอีอีประมวลผลสัญญาณ 66 (4): 895–906. Bibcode : 2018ITSP...6..895W . ดอย : 10.1109/TSP.2017.2773419 . S2CID 3298960 . สืบค้นเมื่อ1 กุมภาพันธ์พ.ศ. 2564 . 
  52. ^ Nnonyelu, Chibuzo; วงศ์ไก่น้ำ; Wu, Yue (มกราคม 2019). "ไมโครโฟน Cardioid / hydrophones ใน Collocated และฉากสาม-A beamformer จรวดนำโดยไม่มีข้อผิดพลาดคานชี้" วารสารสมาคมเสียงแห่งอเมริกา . 145 (1): 575–588. Bibcode : 2019ASAJ..145..575N . ดอย : 10.1121/1.5087697 . PMID 30710946 . S2CID 73422758 . สืบค้นเมื่อ1 กุมภาพันธ์พ.ศ. 2564 .  
  53. ^ (สหรัฐ 4361736 ) 
  54. ^ มงกุฎเสียง เทคทำง่าย ไมโครโฟน Crown Differoid ถูก เก็บถาวร 10 พฤษภาคม 2012 ที่เครื่อง Wayback
  55. ^ "ระบบมัลติมีเดีย - คู่มือแนะนำลักษณะของการเชื่อมต่อแบบอะนาล็อกเพื่อให้บรรลุการทำงานร่วมกัน" เว็บสโตร์ . iec.ch IEC 61938:2013 . สืบค้นเมื่อ3 มีนาคม 2560 .
  56. ^ a b มาตรฐานสากล IEC 60268-4
  57. ^ เอิร์ก จอห์น ; คริส โฟร์แมน (2002). วิศวกรรมเสียงสำหรับเสียงการเสริมแรง มิลวอกี: Hal Leonard Corporation NS. 66. ISBN 978-0-634-04355-0.
  58. ^ [1] เก็บถาวร 28 เมษายน 2010 ที่เครื่อง Wayback
  59. ^ โรเบิร์ต AE: "ไมโครโฟน" Illiffe ข่าวบีบีซี, 1951-1963
  60. ^ มาตรฐาน IEC 61672 และ ANSI S1.4
  61. ^ IEC 61094
  62. ^ "ไมโครโฟนระเบิด" (PDF) .
  63. ^ "Joerg Wuttke - ไมโครโฟนและลม"
  64. ^ "ไรโคเต้ ไซโคลน" .

อ่านเพิ่มเติม

  • คอร์เบตต์, เอียน. ไมค์มัน !: ไมโครโฟนไมโครโฟนเทคนิคและผลกระทบต่อส่วนประสมรอบชิงชนะเลิศ ซีอาร์ซี เพรส, 2014.
  • เอิร์ก, จอห์น. ไมโครโฟนหนังสือ เทย์เลอร์และฟรานซิส 2547

ลิงค์ภายนอก