2. โสตทัศนูปกรณ์ประเภทเครื่องเสียง

นับเป็นสิ่งจำเป็นอย่างหนึ่งในการสื่อสาร จากผู้ถ่ายทอดสารไปยังผู้รับสาร หรือจากสื่อที่ใช้เสียงในการเรียนรู้ ทำให้ผู้ฟังได้ยินเสียงอย่างชัดเจนดียิ่งขึ้นกว่าการพูดธรรมดา และยังเป็นสิ่งกระตุ้นความสนใจที่ช่วยให้ผู้เรียนหรือผู้รับสารเข้าใจเนื้อหาได้ดียิ่งขึ้น ความหมายของเครื่องเสียง

เครื่องเสียงเป็นอุปกรณ์ที่เป็นสื่อกลางในการถ่ายทอดเนื้อหาประเภทเสียงจากมนุษย์และแหล่งกำเนิดเสียงต่างๆ ให้ดังมากขึ้นเพื่อให้ได้ระยะทางในการได้ยิน โดยมีองค์ประกอบหลักคือ ภาครับ ภาคขยาย และภาคส่งออก ซึ่งเป็นระบบการเพิ่มกำลังความดังของเสียงให้ชัดเจนและกว้างไกลมากขึ้น

ความสำคัญของเครื่องเสียง

“เครื่องเสียง” เสียงคนเราโดยปกติมีความดังประมาณ 60 เดซิเบล เท่านั้น และเสียงก็ไม่สามารถขยายให้ดังขึ้นหรือเก็บรักษารูปคลื่นไว้ได้ แต่เครื่องขยายเสียงสามารถเปลี่ยนเป็นคลื่นไฟฟ้าได้โดยการอาศัยทฤษฎีการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กผ่านขดลวด เครื่องเสียงจึงมีความสำคัญในการเป็นสื่อกลางของการเพิ่มความดังของเสียง เช่น เสียงจากการบรรยาย การเรียนการสอน รวมถึงแหล่งกำเนิดเสียงต่างๆ ด้วย

หลักการทำงานของเครื่องเสียง

การเพิ่มความดังของเสียงให้สามารถได้ยินได้ฟังกันอย่างทั่วถึง มีองค์ประกอบแบ่งออกเป็น  3  ภาคได้แก่

1. ภาคสัญญาณเข้า ( Input  Signal )  ภาคที่เปลี่ยนคลื่นเสียงธรรมชาติให้เป็นพลังงานไฟฟ้าความถี่เสียง ได้แก่ Microphone, CD player, Cassette tape, etc., เป็นต้น

2. ภาคขยายสัญญาณ (Amplifier)   ทำหน้าที่รับสัญญาณไฟฟ้าความถี่เสียงมาขยายให้มีกำลังแรงมากขึ้น โดยไม่ผิดเพี้ยนจากแหล่งกำเนิดเสียง ได้แก่ เครื่องขยายเสียงประเภทต่างๆ หรืออุปกรณ์ที่บรรจุภาคขยายสัญญาณไว้ในตัว เช่น   Mini component   เป็นต้น

3. ภาคสัญญาณออก (Output Signal) ทำหน้าที่รับสัญญาณไฟฟ้าความถี่เสียง ที่ได้รับการขยายแล้วมาเปลี่ยนเป็นคลื่นเสียงธรรมชาติเหมือนต้นกำเนิดเสียงทุกประการ ได้แก่   ลำโพงชนิดต่างๆ

1.  ภาคสัญญาณเข้า  ( Input  Signal )    

เป็นภาคที่ทำหน้าที่ เปลี่ยนคลื่นเสียงให้เป็นคลื่นไฟฟ้าความถี่เสียง เช่น ไมโครโฟน หรืออีกนัยหนึ่งภาคสัญญาณเข้า เป็นอุปกรณ์ประเภทเครื่องเสียง เช่น เครื่องเล่นแผ่นเสียง เครื่องเล่นคอมแพกดิสก์ เครื่องเล่นเทปคาสเซส เป็นต้น ซึ่งอุปกรณ์ทั้งหมดที่กล่าวถึง ในภาคสัญญาณเข้า เป็นอุปกรณ์ ที่จะก่อให้เกิดเสียง เพื่อเตรียมส่งไปยัง ภาคขยายสัญญาณ ภาคสัญญาณเข้า

           อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนคลื่นเสียง ให้เป็นคลื่นไฟฟ้าความถี่เสียง อุปกรณ์ที่เห็นได้ชัด ได้แก่ ไมโครโฟน

ไมโครโฟน
             เป็นอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ ทำหน้าที่เปลี่ยนคลื่นเสียง (Sound wave) หรืออากาศจากแหล่งกำเนิดเสียง เช่น เสียงพูด เสียงเพลง เสียงเครื่องดนตรี  เป็นต้น  ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าความถี่เสียง ไหลไปตามสายไมโครโฟนสู่เครื่องขยายเสียง  ชนิดของไมโครโฟน ที่แบ่งตามวัสดุที่ใช้ในไมโครโฟน มี 6 ชนิด คือ
            1. ไมโครโฟนชนิดคาร์บอน (Carbon Microphone) ไมโครโฟนชนิดนี้ให้เสียงที่มีคุณภาพไม่ค่อยดี ปัจจุบันใช้ในเครื่องโทรศัพท์เท่านั้น

2. ไมโครโฟนชนิดคริสตัล (Crystal Microphone) ไมโครโฟนที่มีราคาถูก น้ำหนักเบาแต่ไม่ทนต่อสภาพความร้อน หรือความชื้นสูง เพราะอาจทำให้คริสตัลเสื่อมได้ ไมโครโฟนแบบนี้ให้กำลังไฟฟ้าออกมาสูง และสามารถสภาพสัญญาณได้ดีจึงไม่ต้องอาศัยหม้อแปลง (Transformer) ในตัวของไมโครโฟนช่วยแต่อย่างใด สามารถส่งสัญญาณไปยังเครื่องขยายเสียงได้โดยตรง สามารถใช้สายไมโครโฟนต่อยาวออกไปได้ไม่เกิน 25 ฟุต เพราะถ้าพ่วงสายยาวกว่านี้จะทำให้มีสัญญาณอื่นมารบกวนได้และทำให้สัญญาณจากไมโครโฟนอ่อนลงมาก

3. ไมโครโฟนชนิดเซรามิค (Ceramic Microphone) มีลักษณะการออกแบบหรือหลักการทำงานคล้ายกับไมโครโฟนชนิดคริสตัล ต่างกันที่วัสดุเซรามิคมีคุณภาพดีกว่าคริสตัล เพราะทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้นมากกว่า

4. ไมโครโฟนชนิดคอนเดนเซอร์ (Condenser Microphone) เป็นไมโครโฟนที่กำลังนิยมใช้อยู่ในปัจจุบัน สามารถรับเสียงได้ไวมาก มีราคาแพงและมักติดอยู่กับเครื่องบันทึกเสียงทั่ว ๆ ไป

5. ไมโครโฟนชนิดริบบอน (Ribbon or Velocity Microphone) เป็นไมโครโฟนที่บอบบาง เสียง่ายไม่มีไดอะแฟรม การทำงานอาศัยการสั่นสะเทือนของแผ่นริบบอน มีลักษณะบางเบา และขึงตึงอยู่ระหว่างแม่เหล็กถาวรกำลังสูงและจะทำงานทันทีเมื่อได้รับการสั่นสะเทือนเป็นไมโครโฟนที่มีคุณภาพสูงและควบคุมสัญญาณได้ดีที่สุด (Highest Fidelity) แต่ไม่ค่อยนิยมใช้กันมาก เพราะมีข้อเสียคือ ไม่เหมาะต่องานสถานที่ แม้แต่เสียงลมพัดก็จะรับเสียงเอาไว้หมดอาจแก้ได้โดยใช้วัสดุกันลม เป็นกระบอกฟองน้ำสวมครอบแต่ก็ไม่ได้ผลนัก         

6. ไมโครโฟนชนิดไดนามิค (Dynamic Microphone) เป็นแบบที่ได้รับนิยมมากเพราะให้คุณภาพเสียงดีเหมือนธรรมชาติ มีความทนทานเหมาะสมกับการกระจายเสียงหรือระบบเสียงหลายประเภท แต่ราคาค่อนข้างสูง

ชนิดของไมโครโฟน

วิธีใช้และรักษาไมโครโฟน

1.เลือกไมโครโฟนชนิดที่เหมาะสมกับสถานการณ์โดยพิจารณาทั้งในเรื่องทิศทางการรับเสียง ช่วงการตอบสนองความถี่เสียงความไวในการรับเสียงและลักษณะการใช้งาน

2.ระยะห่างจากไมโครโฟนถึงผู้พูด ถ้าเป็นไมโครโฟนที่มีความไวต่อการรับเสียงมากควรอยู่ห่างประมาณ 4 นิ้ว ถึง 1 ฟุต หากใกล้มากจะทำให้เสียงเพี้ยนหรือฟังไม่รู้เรื่อง

3.อย่าเคาะหรือเป่าไมโครโฟนเป็นอันขาด อาจทำให้ไมโครโฟนขาดชำรุด และระวังอย่าให้ล้มหรือตกหล่นจากที่สูง และระวังอย่าให้ถูกน้ำ

4.อย่าวางสายไมโครโฟนควบคู่หรือใกล้ชิดหรือตัดผ่านกับสายไฟฟ้ากระแสสลับ ( AC. Cord) เพราะจะทำให้มีสัญญาณความถี่ของกระแสไฟฟ้าไปรบกวนสัญญาณเสียง

4.ขณะใช้ไมโครโฟน หากมีเสียงหวีดหรือเสียงหอน อาจเป็นเพราะใช้ไมโครโฟนใกล้กับลำโพงมากเกินไป หรืออาจจะหันด้านหน้าของไมโครโฟนไปตรงกับทิศทางด้านหน้าของลำโพง ทำให้เสียงเกิดการย้อนกลับ (Feedback) ต้องเปลี่ยนตำแหน่งการตั้งไมโครโฟนใหม่ให้ถูกต้อง

5.การใช้ไมโครโฟนนอกสถานที่หรือกลางแจ้งมักจะมีเสียงรบกวนจากลมพัดและเสียงรอบข้างมาก โดยเฉพาะไมโครโฟนที่มีความไวในการรับเสียงสูง ควรใช้อุปกรณ์กันเสียงรบกวน (Wind Screen) สวมป้องกัน จะทำให้เสียงมีความชัดเจนแจ่มใสมีคุณภาพดีขึ้น

2.  ภาคขยายสัญญาณ  ( Amplifier)

ภาคขยายสัญญาณ (Amplifier)  เป็นภาคที่รับสัญญาณไฟฟ้าความถี่เสียงจากภาคสัญญาณเข้า แล้วนำไปขยายสัญญาณให้มีความแรงขึ้นเพื่อเตรียมส่งต่อไปยัง ภาคสัญญาณออก

ภาคขยายสัญญาณเป็นภาคที่รับสัญญาณไฟฟ้าความถี่เสียง จากภาคสัญญาณเข้า แล้วนำมาปรับแต่งและขยายสัญญาณให้มีความแรงขึ้นเพื่อเตรียมส่งต่อไปยัง ภาคสัญญาณออก ภาคขยายแบ่งออกเป็น 2 วงจร คือ

     1. วงจรก่อนการขยาย (Pre amplifier) เนื่องจากสัญญาณที่ถูกส่งเข้ามาจากภาคสัญญาณเข้ามีความแตกต่างกันมากบ้างน้อยบ้าง เช่น ไมโครโฟน เครื่องบันทึกเสียง เครื่องเล่นคอมแพกดิสก์ เป็นต้น ดังนั้นภาคก่อนการขยายจะช่วยในการปรับแต่งเสียงให้มีสัญญาณมากน้อยพอๆ กัน ก่อนจะส่งไปวงจรขยายกำลัง

     2. วงจรขยายกำลัง (Power Amplifier) ทำหน้าที่รับสัญญาณจากวงจรก่อนขยาย (Pre Amplifier) เข้ามาเพื่อทำการขยายให้มีกำลังแรงเพิ่มขึ้น อุปกรณ์ที่ใช้ในขั้นตอนนี้ ก็ได้แก่ เครื่องขยายเสียง (Amplifier) นั่นเอง

เครื่องขยายเสียง นิยมแบ่งชนิดตามกำลังของการขยายเสียง คือ การแบ่งตามความดังของภาคขยาย เช่นเครื่องขยายเสียงที่นิยมใช้กัน มีกำลังตั้งแต่ 10 วัตต์ ไปจนถึง หลายร้อยวัตต์เลยทีเดียว กำลังวัตต์ของเครื่องขยายเสียงจะบอกถึงความดังที่ออกทางลำโพงกล่าวคือ เครื่องขยายเสียงที่มีกำลัง 200 วัตต์ จะดังกว่า เครื่องขยายเสียงที่มีกำลัง 150 วัตต์นั่นเอง

ส่วนประกอบด้านหลังของเครื่องขยายเสียง ได้แก่

1.ช่องรับสัญญาณเข้า ใช้เสียบ Jack ต่อสัญญาณที่มาจากภาคสัญญาณเข้า เช่น ไมโครโฟน เครื่องเล่นแผ่นเสียง เป็นต้น

2.จุดสำหรับต่อสัญญาณออก ใช้ต่อสายเพื่อส่งกำลังไฟฟ้าความถี่เสียงไปยังภาคสัญญาณออก อันได้แก่ ลำโพง นั่นเอง

3.สายไฟฟ้าเข้าเครื่อง เป็นสายต่อเพื่อใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ซึ่งในประเทศไทยจะใช้ไฟฟ้า 220 Volts

3.  ภาคสัญญาณออก  (Output Signal)

ภาคสัญญาณออก (Output Signal)   เป็นภาคที่ทำหน้าที่รับสัญญาณไฟฟ้า ความถี่เสียงที่ได้รับ การขยาย
จากภาคขยายสัญญาณ (Amplifier) นำมาเปลี่ยน เป็นคลื่นเสียง อุปกรณ ์ของภาคสัญญาณออก ได้แก่ ลำโพงภาคสัญญาณออก

ภาคสัญญาณออก เป็นภาคที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าความถี่เสียง เป็นพลังงานเสียง ซึ่งได้แก่ ลำโพง ลำโพงมีการแบ่งประเภท ได้หลายลักษณะ เช่น การแบ่งตามลักษณะ โครงสร้างภายในของลำโพง การแบ่งตามลักษณะ การตอบสนองความถี่ของคลื่นเสียง การแบ่งตามลักษณะการใช้งาน

ชนิดของลำโพง

การแบ่งลำโพงตามลักษณะการตอบสนองความถี่ของคลื่นเสียง 3 ชนิด คือ

1.ลำโพงเสียงทุ้ม (Woofer) เป็นลำโพงกรวยกระดาษแบบไดนามิก ขนาดใหญ่ มีเส้นผ่าศูนย์กลาง ตั้งแต่ 6   นิ้วขึ้นไป มีความไวต่อการสั่นสะเทือน ตอบสนองความถี่เสียงในช่วง 20 - 250 Hz

2.ลำโพงเสียงกลาง (Midrange / Squawked) เป็นลำโพงที่ตอบสนอง ความถี่ในช่วงกลางๆ เป็นลำโพง กรวยกระดาษ แบบไดนามิก เส้นผ่าศูนย์กลาง 4 & 6 นิ้ว ตอบสนองความถี่เสียงในช่วงประมาณ 500 - 5,000 Hz

3.ลำโพงเสียงแหลม (Tweeter) เป็นลำโพงกรวยรูปโดม ขนาดเล็ก แบบไดนามิก ซึ่งมีเสียงแหลม ตอบสนองความถี่ประมาณ  5,000  Hz   ขึ้นไป   มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 2 - 3 นิ้ว

การแบ่งลำโพงตามลักษณะการใช้งาน ได้ 3 ประเภท คือ

1.ลำโพงใช้ภายในอาคาร (Indoor speaker)   ใช้ติดตั้งภายในอาคาร ส่วนมากนิยมใช้เป็นลำโพงกระดาษเพื่อให้ได้เสียงที่ชัดเจนนุ่มนวล เนื่องจากการฟังเสียงภายในอาคารหากมีเสียงไม่นุ่มนวลหรือมีเสียงแทรกอาจทำให้เสียสมาธิในการฟังได้ ลำโพงที่ใช้ภายในอาคารนี้นิยมใช้เป็นลำโพงตู้ อาจเป็นแบบตั้งโต๊ะ ติดผนัง หรือเป็นแบบฝังไว้บนฝ้าเพดานเลยก็มี

2.ลำโพงใช้ภายนอกอาคาร (Outdoor speaker) โดยมากมักเป็นลำโพงที่มีแผ่นสั่นเป็นพวกโลหะหรือไฟเบอร์ เพื่อให้ความคมชัดของเสียงสูง สามารถส่งกระจายเสียง
ไปให้ผู้ฟังที่อยู่ไกลๆ ได้ยินได้ แต่ผู้ฟังที่อยู่ใกล้จะรำคาญเสียงที่ออกมา ลำโพงประเภทนี้เป็นลำโพงที่มีความแข็งแรงทนแดดทนฝน อันได้แก่ ลำโพงปากแตร หรือลำโพงฮอร์น (Horn)

3.ลำโพงใช้ภายในและภายนอกอาคาร  เป็นลำโพงที่สามารถใช้ได้ทั้งภายในและภายนอกอาคาร ซึ่งมิได้เน้นให้มีเสียงและความคงทนที่ดีมาก แต่เน้นเป็นกลางๆ ส่วนใหญ่จะมีเสียงกลาง (Midrange) ใส่ในตู้ลำโพงรูปยาวๆ หรือสูง ประมาณ 4 - 12 ตัว เหมาะสำหรับงานโฆษณา การกระจายเสียง ใช้ในห้องประชุมใหญ่ เป็นต้น