กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 8 นาที

ไมโครโฟนไร้สาย

ไมโครโฟน ไร้สาย หรือ ไมโครโฟนแบบไม่มีสาย คือ ไมโครโฟน ที่ไม่มีสายเชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์บันทึกเสียงหรืออุปกรณ์ขยายเสียง เรียกอีกอย่างว่า ไมโครโฟนวิทยุ โดยมี ตัวส่งสัญญาณวิทยุ...

ไมโครโฟนไร้สาย

นักร้องโซเฟีย อับราฮาโอใช้ไมโครโฟนไร้สายแบบถือด้วยมือ
นักร้องCody Simpsonใช้ชุดหูฟังไมโครโฟนไร้สายในการแสดงคอนเสิร์ตที่มอนทรีออลในปี 2013

ไมโครโฟนไร้สายหรือไมโครโฟนแบบไม่มีสายคือไมโครโฟนที่ไม่มีสายเชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์บันทึกเสียงหรืออุปกรณ์ขยายเสียง เรียกอีกอย่างว่าไมโครโฟนวิทยุ โดยมี ตัวส่งสัญญาณวิทยุขนาดเล็กที่ใช้แบตเตอรี่อยู่ภายในตัวไมโครโฟน ซึ่งส่งสัญญาณเสียงจากไมโครโฟนด้วยคลื่นวิทยุไปยังหน่วยรับสัญญาณที่อยู่ใกล้เคียง เพื่อรับสัญญาณเสียงนั้นกลับมา ส่วนอุปกรณ์เสียงอื่นๆ จะเชื่อมต่อกับหน่วยรับสัญญาณด้วยสายเคเบิล ไมโครโฟนไร้สายแบบถือด้วยมือจะมีตัวส่งสัญญาณอยู่ภายใน ส่วนอีกแบบหนึ่ง ตัวส่งสัญญาณจะอยู่ภายในหน่วยแยกต่างหากที่เรียกว่า "บอดี้แพ็ค" ซึ่งมักจะหนีบไว้กับเข็มขัดของผู้ใช้หรือซ่อนไว้ใต้เสื้อผ้า บอดี้แพ็คจะเชื่อมต่อด้วยสายกับ "ไมโครโฟนลาวาเลียร์" หรือ "แลฟ" (ไมโครโฟนขนาดเล็กที่หนีบไว้กับปกเสื้อของผู้ใช้) ไมโครโฟนแบบหูฟัง หรือไมโครโฟนแบบมีสายอื่นๆ บอดี้แพ็คส่วนใหญ่ยังรองรับการเชื่อมต่อเครื่องดนตรีแบบมีสาย (เช่น กีตาร์) ด้วย ไมโครโฟนไร้สายมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมบันเทิงการออกอากาศทางโทรทัศน์และการพูดในที่สาธารณะเพื่อให้ผู้พูด ผู้สัมภาษณ์ นักแสดง และผู้ให้ความบันเทิงสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระขณะใช้ไมโครโฟนโดยไม่ต้องใช้สายเชื่อมต่อกับไมโครโฟน

ไมโครโฟนไร้สายมักใช้ คลื่นความถี่วิทยุ VHFหรือUHFเนื่องจากคลื่นความถี่เหล่านี้ช่วยให้เครื่องส่งสัญญาณใช้เสาอากาศขนาดเล็กที่ไม่เกะกะ รุ่นราคาประหยัดจะใช้ความถี่คงที่ แต่ส่วนใหญ่จะสามารถเลือกช่องความถี่ได้หลายช่อง ในกรณีที่มีสัญญาณรบกวนในช่องใดช่องหนึ่ง หรือเพื่อใช้งานไมโครโฟนหลายตัวพร้อมกัน โดย ทั่วไปจะใช้ การมอดูเลชั่นความถี่แม้ว่าบางรุ่นจะใช้การมอดูเลชั่นดิจิทัล เพื่อป้องกันการรับสัญญาณโดยไม่ได้รับอนุญาตจากเครื่องรับวิทยุแบบสแกนเนอร์ โดยจะทำงานใน ย่านความถี่ ISM 900  MHz, 2.4  GHz หรือ 6  GHz บางรุ่นใช้เสาอากาศแบบหลากหลาย (สองเสาอากาศ) เพื่อป้องกันไม่ให้จุดอับสัญญาณรบกวนการส่งสัญญาณขณะที่ผู้ใช้งานเคลื่อนที่ไปมา บางรุ่นราคาประหยัด (หรือรุ่นเฉพาะทาง) ใช้ แสง อินฟราเรดแต่จำเป็นต้องมีเส้นทางการมองเห็นโดยตรงระหว่างไมโครโฟนและเครื่องรับ

ประวัติศาสตร์

บุคคลและองค์กรต่างๆ มากมายอ้างว่าเป็นผู้คิดค้นไมโครโฟนไร้สาย

ตั้งแต่ประมาณปี 1945 มีแผนผังและชุดอุปกรณ์สำหรับนักประดิษฐ์เสนอในPopular ScienceและPopular Mechanicsสำหรับการสร้างไมโครโฟนไร้สายที่จะส่งเสียงไปยังวิทยุที่อยู่ใกล้เคียง[ 1 ] [ 2 ]

เร็ก มัวร์ ส นักสเก็ตลีลาและ วิศวกรการบิน ของกองทัพอากาศอังกฤษได้พัฒนาไมโครโฟนไร้สายขึ้นในปี 1947 ซึ่งเขาใช้ครั้งแรกในการแสดง "อะลาดินบนน้ำแข็ง" ของ ทอม อาร์โนลด์ ที่สนามกีฬาไบ รตันตั้งแต่เดือนกันยายน 1949 จนถึงช่วงเทศกาลคริสต์มาส มัวร์สติดเครื่องส่งสัญญาณไร้สายไว้กับชุดของตัวละครอะบานาซาร์ และมันก็ทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ มัวร์สไม่ได้จดสิทธิบัตรความคิดของเขา เนื่องจากเขาใช้คลื่นความถี่วิทยุ 76  MHz อย่างผิดกฎหมาย ผู้ผลิตการแสดงบนน้ำแข็งจึงตัดสินใจว่าจะไม่ใช้เครื่องมือนี้ต่อไป พวกเขาจะจ้างนักแสดงและนักร้องมาแสดงโดยใช้ไมโครโฟนที่ซ่อนไว้เพื่อ "พากย์" เสียงของนักสเก็ตน้ำแข็งคนอื่นๆ ซึ่งจะทำให้พวกเขาสามารถมุ่งเน้นไปที่การเล่นสเก็ตได้ ในปี 1972 มัวร์สได้บริจาคต้นแบบปี 1947 ของเขาให้กับพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ในลอนดอน[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

เฮอร์เบิร์ต "แม็ค" แม็คเคลแลนด์ ผู้ก่อตั้งแม็คเคลแลนด์ซาวด์ในวิชิตา รัฐแคนซัสได้ประดิษฐ์ไมโครโฟนไร้สายสำหรับให้ผู้ตัดสินเบสบอลสวมใส่ในการแข่งขันเมเจอร์ลีกที่ออกอากาศทาง NBC จากสนามลอว์เรนซ์-ดูมอนต์สเตเดียมในปี 1951 [ 6 ]เครื่องส่งสัญญาณถูกรัดไว้ที่หลังของผู้ตัดสิน พี่ชายของแม็คคือแฮโรลด์ เอ็ม. แม็คเคลแลนด์หัวหน้าสถาปนิกด้านการสื่อสารของกองทัพอากาศสหรัฐฯ

บริษัท Shure Brothersอ้างว่าระบบ Vagabond 88 ของตนจากปี 1953 เป็น "ระบบไมโครโฟนไร้สายแบบพกพาเครื่องแรกสำหรับนักแสดง" [ 7 ]เครื่องส่งสัญญาณใช้หลอดสุญญากาศ ขนาดเล็กพิเศษ 5 หลอด และสามารถครอบคลุมพื้นที่ได้ตั้งแต่500 ถึง 5,000 ตารางฟุต (46 ถึง 465 ตารางเมตร) (ระยะการมองเห็น15 ถึง 40 ฟุต (4.6 ถึง 12.2 เมตร)จากเครื่องรับ ขึ้นอยู่กับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ในพื้นที่ ) โดยใช้FMที่ความถี่พาหะ 2.1 MHz [ 8 ] ในเวลาเดียวกันนั้น Donald [ 9 ] E. Thomas ที่Bell Labs ได้อธิบายถึงเครื่องส่งสัญญาณทดลองที่ใช้ ทรานซิสเตอร์แบบจุดสัมผัสเดียวเป็นทั้งออสซิลเลเตอร์และตัวปรับสัญญาณ และสัญญาณของมันสามารถรับได้โดยเครื่องรับ FM เชิงพาณิชย์ใดๆ ก็ได้[ 10 ]   

ในปี พ.ศ. 2490 บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์เสียงของเยอรมนีSennheiserซึ่งในขณะนั้นเรียกว่า Lab W ได้ร่วมมือกับสถานีวิทยุโทรทัศน์Norddeutscher Rundfunk (NDR) ของเยอรมนี จัดแสดงระบบไมโครโฟนไร้สาย ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2491 ระบบดังกล่าววางจำหน่ายผ่านTelefunkenในชื่อ Mikroport Mikroport ขนาดพกพานี้ประกอบด้วยไมโครโฟนแบบตลับขดลวดเคลื่อนที่แบบไดนามิกที่มีรูปแบบการรับเสียงแบบคาร์ดิออยด์ โดยส่งสัญญาณที่ความถี่ 37  MHz ด้วยระยะทำการที่ระบุไว้300 ฟุต (90 เมตร ) [ 11 ] 

สิทธิบัตรฉบับแรกที่บันทึกไว้สำหรับไมโครโฟนไร้สายถูกยื่นโดยRaymond A. Litkeวิศวกรไฟฟ้าชาวอเมริกันจาก Educational Media Resources และSan Jose State Collegeซึ่งคิดค้นไมโครโฟนไร้สายในปี 1957 เพื่อตอบสนองความต้องการมัลติมีเดียสำหรับโทรทัศน์ วิทยุ และการเรียนการสอนในห้องเรียน โมดูลส่งสัญญาณหลักเป็นอุปกรณ์ขนาดเท่าซิการ์ที่มีน้ำหนัก7 ออนซ์ (200 กรัม)ประกอบด้วยไมโครโฟนและวงจร รวมถึงทรานซิสเตอร์แบบจังก์ชัน สี่ตัว (เครื่องขยายเสียงแบบทรานซิสเตอร์สองตัว ออสซิลเลเตอร์/โมดูเลเตอร์แบบทรานซิสเตอร์หนึ่งตัวที่คล้ายกับที่ Thomas อธิบายไว้ และเครื่องขยายเสียง RF ตัวสุดท้าย) และถูกแขวนไว้รอบคอของผู้ใช้ในลักษณะลาวาเลียร์ด้วยสายที่ยังมีสายเสาอากาศอยู่ด้วย[ 12 ]บริษัท Vega Electronics Corporation ผลิตตามแบบในปี 1959 โดยผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่า Vega-Mike อุปกรณ์นี้ถูกใช้โดยสื่อกระจายเสียงในการประชุมใหญ่พรรคเดโมแครตและพรรครีพับลิกันในปี 1960 สิ่งนี้ทำให้ผู้สื่อข่าวโทรทัศน์สามารถเดินไปทั่วบริเวณการประชุมเพื่อสัมภาษณ์ผู้เข้าร่วม รวมถึงผู้สมัครชิงตำแหน่งประธานาธิบดีอย่างจอห์น เอฟ. เคนเนดีและริชาร์ด นิกสัน [ 13 ] สิทธิบัตรของลิทเคได้รับการอนุมัติในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2507 และมอบให้แก่เวก้า อิเล็กทรอนิกส์[ 12 ] 

ไมโครโฟนไร้สาย Sony CR-4 เปิดตัวในปี 1958 และได้รับการแนะนำให้ใช้สำหรับการแสดงในโรงละครและการแสดงในไนต์คลับตั้งแต่ปี 1960 ผู้ฝึกสอนสัตว์ที่Marineland of the Pacificในแคลิฟอร์เนียสวมใส่อุปกรณ์ราคา 250 ดอลลาร์นี้สำหรับการแสดงในปี 1961  เครื่องส่งสัญญาณ FM แบบโซลิดสเตท 27.12 MHz สามารถใส่ในกระเป๋าเสื้อได้ กล่าวกันว่ามีประสิทธิภาพได้ไกลถึง100 ฟุต (30 เมตร)โดยมีเสาอากาศแบบยืดหยุ่นและไมโครโฟนไดนามิกแบบถอดได้ ตัวรับสัญญาณแบบใช้หลอดสุญญากาศมีลิ้นชักสำหรับพกพาเครื่องส่งสัญญาณและลำโพงมอนิเตอร์ขนาดเล็กพร้อมตัวควบคุมระดับเสียง[ 14 ] [ 15 ] 

บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์จากเยอรมนีอีกแห่งหนึ่งคือBeyerdynamicอ้างว่า Transistophone ซึ่งเริ่มผลิตในปี 1962 เป็นไมโครโฟนไร้สายตัวแรก[ 16 ] [ 17 ]

เชื่อกันว่าการใช้ไมโครโฟนไร้สายเพื่อบันทึกเสียงระหว่างการถ่ายทำภาพยนตร์ครั้งแรกนั้นเกิดขึ้นกับเร็กซ์ แฮร์ริสันในภาพยนตร์เรื่องMy Fair Lady ในปี 1964 โดยความพยายามของจอร์จ โกรฟส์ วิศวกรเสียงฮอลลีวูดผู้ได้รับรางวัลออสการ์[ 18 ]

ในปี พ.ศ. 2514 ผลิตภัณฑ์ไมโครโฟนไร้สายสำหรับมือสมัครเล่นและผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรกก็มีวางจำหน่ายแล้วRadio Shackนำเสนอโมดูลไมโครโฟน/เครื่องส่งสัญญาณซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีความเสี่ยงต่อการปรับจูนแบบคาปาซิทีฟเมื่อผู้ใช้เคลื่อนที่ไปมาและปะปนกับฝูงชน วิธีแก้ปัญหาอย่างหนึ่งคือการสร้างวงจรขยายสัญญาณ RF ขั้นสุดท้าย ซึ่งโมดูลดังกล่าวไม่มี[ 19 ]แม้ว่า Litke จะคาดการณ์ปัญหานี้ไว้แล้วและได้รวมไว้ในสิทธิบัตรของเขาแล้ว[ 12 ]

ช่วงไดนามิกที่กว้างขึ้นเกิดขึ้นพร้อมกับการเปิดตัวไมโครโฟนไร้สายแบบคอมแพนเดอร์ ตัวแรก ซึ่งจัดจำหน่ายโดย Nady Systemsในปี 1976 ท็อดด์ รันด์เกรนและเดอะโรลลิงสโตนส์เป็นนักดนตรีชื่อดังกลุ่มแรกที่ใช้ระบบเหล่านี้ในการแสดงสดเคท บุชได้รับการยกย่องว่าเป็นศิลปินคนแรกที่มีชุดหูฟังพร้อมไมโครโฟนไร้สายที่สร้างขึ้นเพื่อใช้ในการแสดงดนตรี สำหรับทัวร์คอนเสิร์ต Tour of Lifeในปี 1979 เธอใช้ไมโครโฟนขนาดกะทัดรัดร่วมกับโครงสร้างที่ทำขึ้นเองจากไม้แขวนเสื้อ ลวด เพื่อให้มือของเธอว่างสำหรับ การแสดง เต้นรำแบบเอ็กซ์เพรส ชันนิสต์ แนวคิดของเธอได้รับการนำไปใช้ในการแสดงสดโดยศิลปินคนอื่นๆ เช่นมาดอนน่าและปีเตอร์ กาเบรียล[ 20 ]

Nady เข้าร่วมกับ CBS, Sennheiser และ Vega ในปี 1996 เพื่อรับรางวัล Emmy ร่วมกัน ในฐานะ "ผู้บุกเบิกการพัฒนาไมโครโฟนไร้สายสำหรับการออกอากาศ" [ 21 ]

ไมโครโฟนไร้สายที่รอการรับไปใช้งานโดยนักแสดงในละครเพลง

เทคนิค

รุ่นสำหรับมืออาชีพส่งสัญญาณวิทยุในย่านความถี่ VHF หรือ UHF และมีระบบรับสัญญาณแบบไดเวอร์ซิตี้ ที่แท้จริง (โมดูลรับสัญญาณสองโมดูลแยกกัน แต่ละโมดูลมีเสาอากาศของตัวเอง) ซึ่งช่วยขจัดจุดอับสัญญาณ (ที่เกิดจากการหักล้างเฟส) และผลกระทบที่เกิดจากการสะท้อนของคลื่นวิทยุบนผนังและพื้นผิวโดยทั่วไป (ดูเรื่องเสาอากาศไดเวอร์ซิตี้ )

เทคนิคอีกอย่างหนึ่งที่ใช้ในการปรับปรุงคุณภาพเสียง (ที่จริงแล้วคือการปรับปรุงช่วงไดนามิก) คือ การบีบอัด สัญญาณ (companding ) บริษัท Nady Systems, Inc. เป็นบริษัทแรกที่นำเสนอเทคโนโลยีนี้ในไมโครโฟนไร้สายในปี 1976 โดยอิงจากสิทธิบัตรที่ได้รับจากจอห์น นาดีผู้ ก่อตั้งบริษัท

ไมโครโฟน บางรุ่นมีตัว ปรับระดับเสียงได้ ในตัว เพื่อให้เหมาะสมกับแหล่งกำเนิดเสียงที่มีระดับเสียงแตกต่างกัน เช่น เสียงเครื่องดนตรีที่ดัง หรือเสียงพูดที่เบา การปรับระดับเสียงช่วยป้องกันเสียงแตกและเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนให้สูงสุด

บางรุ่นมีระบบตัดเสียงรบกวน ที่ปรับได้ ซึ่งจะปิดเสียงเอาต์พุตเมื่อตัวรับสัญญาณไม่ได้รับสัญญาณที่แรงหรือมีคุณภาพจากไมโครโฟน แทนที่จะส่งเสียงรบกวนออกมา เมื่อปรับระบบตัดเสียงรบกวน ระดับคุณภาพหรือระดับเสียงก็จะถูกปรับไปด้วย

สินค้า

AKG Acoustics , Audio Ltd, Audio-Technica , Electro-Voice , Lectrosonics, MIPRO , Nady Systems, Inc, Samson Technologies , Sennheiser , Shure , Sony , Wisycom และ Zaxcom ล้วนเป็นผู้ผลิตระบบไมโครโฟนไร้สายรายใหญ่ พวกเขาได้พัฒนาเทคโนโลยีอย่างมากเพื่อแก้ไขข้อเสียต่างๆ ที่กล่าวมาข้างต้น ตัวอย่างเช่น ในขณะที่ไมโครโฟนมีช่วงความถี่ที่จำกัด แต่ระบบระดับไฮเอนด์บางระบบอาจประกอบด้วยไมโครโฟนมากกว่า 100 ตัวที่ทำงานพร้อมกัน อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการใช้งานไมโครโฟนจำนวนมากขึ้นพร้อมกันนั้นทำให้ต้นทุนสูงขึ้นเนื่องจากข้อกำหนดของส่วนประกอบ การออกแบบ และการผลิต นั่นเป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้ราคาของระบบไร้สายแต่ละรุ่นแตกต่างกันมาก

โดยทั่วไป ไมโครโฟนไร้สายมี 3 ประเภท ได้แก่ แบบถือด้วยมือ แบบเสียบปลั๊ก และแบบติดตัว:

  • ไมโครโฟนแบบพกพานี้มีลักษณะเหมือนไมโครโฟนแบบมีสายทั่วไป แต่ตัวไมโครโฟนอาจมีขนาดใหญ่กว่าเพื่อรองรับตัวส่งสัญญาณและชุดแบตเตอรี่
  • ตัวส่งสัญญาณแบบเสียบปลั๊ก แบบเสียบเข้า หรือแบบทรงลูกบาศก์ จะติดเข้ากับด้านล่างของไมโครโฟนมาตรฐาน ทำให้สามารถใช้งานแบบไร้สายได้ (ดูด้านล่าง)
  • บอดี้แพ็คคือกล่องขนาดเล็กที่บรรจุตัวส่งสัญญาณและชุดแบตเตอรี่ แต่ไม่รวมไมโครโฟน สามารถติดกับเสื้อผ้าหรือร่างกายได้ และมีสายต่อเข้ากับหูฟังไมโครโฟนแบบหนีบปกเสื้อหรือกีตาร์

ผู้ผลิตหลายราย รวมถึง Sennheiser, AKG, Nady Systems, Lectrosonics และ Zaxcom นำเสนอตัวส่งสัญญาณแบบเสียบปลั๊กสำหรับไมโครโฟนแบบมีสายที่มีอยู่แล้ว ซึ่งเสียบเข้ากับเอาต์พุต XLR ของไมโครโฟนและส่งสัญญาณไปยังตัวรับสัญญาณมาตรฐานของผู้ผลิต สิ่งนี้ให้ประโยชน์มากมายของระบบแบบครบวงจร และยังช่วยให้สามารถใช้ไมโครโฟนบางประเภท (ซึ่งอาจไม่มีแบบไร้สาย) ได้โดยไม่ต้องใช้สาย ตัวอย่างเช่น วิศวกรเสียงฝ่ายผลิตรายการโทรทัศน์หรือภาพยนตร์อาจใช้ตัวส่งสัญญาณแบบเสียบปลั๊กเพื่อส่งสัญญาณแบบไร้สายจากไมโครโฟนแบบรับเสียงทิศทางสูง (หรือ "ไมโครโฟนแบบปืนลูกซอง") ซึ่งช่วยลดอันตรายจากสายเคเบิลและช่วยให้วิศวกรฝ่ายผลิตมีอิสระมากขึ้นในการติดตามการเคลื่อนไหว ตัวส่งสัญญาณแบบเสียบปลั๊กยังช่วยให้สามารถแปลงไมโครโฟนรุ่นเก่าให้ใช้งานแบบไร้สายได้ สิ่งนี้มีประโยชน์ในกรณีที่ต้องการไมโครโฟนรุ่นเก่าด้วยเหตุผลด้านภาพหรือศิลปะอื่นๆ และการไม่มีสายเคเบิลช่วยให้สามารถเปลี่ยนฉากได้อย่างรวดเร็วและลดอันตรายจากการสะดุดล้ม ในบางกรณี ตัวส่งสัญญาณแบบเสียบปลั๊กเหล่านี้ยังสามารถจ่ายไฟแฟนทอม 48 โวลต์ ทำให้ สามารถใช้ ไมโครโฟน แบบคอนเดนเซอร์ ได้ วงจร แปลงไฟ DC-DCภายในตัวส่งสัญญาณจะใช้ในการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ ซึ่งอาจอยู่ที่ 3 โวลต์หรือน้อยกว่านั้น ให้สูงถึง 48 โวลต์ตามที่ต้องการ

เครื่องรับสัญญาณ

ชั้นวางตัวรับสัญญาณไมโครโฟนไร้สายหลังเวทีในงานประกาศรางวัลทางดนตรีขนาดใหญ่ที่ถ่ายทอดสดทางโทรทัศน์
ไมโครโฟนไร้สายและเครื่องรับสัญญาณวิทยุ

เครื่องรับสัญญาณมีหลายประเภท เครื่องรับสัญญาณแบบ True Diversity มีโมดูลวิทยุสองโมดูลและเสาอากาศสองเสา เครื่องรับสัญญาณแบบ Diversity มีโมดูลวิทยุหนึ่งโมดูลและเสาอากาศสองเสา แม้ว่าบางครั้งอาจมองไม่เห็นเสาอากาศเสาที่สองอย่างชัดเจน เครื่องรับสัญญาณแบบ Non-diversity มีเสาอากาศเพียงเสาเดียว

โดยทั่วไปแล้ว ตัวรับสัญญาณจะถูกบรรจุอยู่ในโครงสร้างแบบครึ่งแร็ค เพื่อให้สามารถติดตั้งตัวรับสัญญาณสองตัวไว้ด้วยกันในระบบแร็ค (กล่าวคือ ตัวรับสัญญาณถูกบรรจุอยู่ในกล่อง สูง 1Uและกว้างครึ่งหนึ่ง ดังนั้นจึงสามารถติดตั้งตัวรับสัญญาณสองตัวในพื้นที่ 1U ได้) สำหรับระบบไมโครโฟนไร้สายแบบหลายช่องสัญญาณขนาดใหญ่และซับซ้อน เช่นที่ใช้ในสตูดิโอโทรทัศน์ ออกอากาศ และการผลิตละครเพลง ระบบตัวรับสัญญาณแบบโมดูลาร์ที่มีตัวรับสัญญาณแบบ True Diversity หลายตัว (โดยทั่วไปคือหกหรือแปดตัว) ที่เสียบเข้ากับตัวเรือนหลักแบบติดตั้งในแร็คก็มีให้เลือกใช้ อาจใช้ตัวเรือนหลักหลายตัวร่วมกันในแร็คเพื่อรองรับจำนวนตัวรับสัญญาณที่ต้องการ ในการผลิตละครเพลงบางเรื่อง ระบบที่มีไมโครโฟนไร้สายสี่สิบตัวขึ้นไปนั้นไม่ใช่เรื่องแปลก

ตัวรับสัญญาณที่ออกแบบมาสำหรับใช้กับกล้องวิดีโอโดยเฉพาะ มักจะติดตั้งในรูปแบบตัวเครื่องแบบพกพา โดยทั่วไปจะมีฐานยึดแบบฮอตชูสำหรับติดตั้งบนฮอตชูของกล้องวิดีโอ ตัวรับสัญญาณแบบ True Diversity ขนาดเล็กที่สามารถเสียบเข้ากับตัวเรือนพิเศษสำหรับกล้องวิดีโอระดับมืออาชีพมาตรฐานการออกอากาศนั้น ผลิตโดยผู้ผลิตหลายราย เช่น Sennheiser, Lectrosonics และSonyสำหรับการใช้งานวิดีโอที่ไม่ต้องการประสิทธิภาพสูงมาก หรือคำนึงถึงงบประมาณ ตัวรับสัญญาณแบบ Non-Diversity ขนาดเล็กก็เป็นที่นิยมเช่นกัน เมื่อใช้งานในระยะการทำงานที่ค่อนข้างสั้นจากตัวส่งสัญญาณ การจัดเรียงแบบนี้จะให้ประสิทธิภาพที่เพียงพอและเชื่อถือได้

แบนด์วิดท์และสเปกตรัม

ระบบไมโครโฟนไร้สายเกือบทั้งหมดใช้การมอดูเลชั่นความถี่แบบแถบ ความถี่กว้าง ซึ่งต้องการแบนด์วิดท์ประมาณ 200  kHz เนื่องจากความต้องการแบนด์วิดท์ที่ค่อนข้างสูง การใช้งานไมโครโฟนไร้สายจึงถูกจำกัดไว้ที่ความถี่ VHF ขึ้นไปเท่านั้น

ระบบไมโครโฟนไร้สายรุ่นเก่าจำนวนมากทำงานใน ช่วงคลื่นความถี่ สูง (VHF ) ระบบที่ทำงานในช่วงนี้มักควบคุมด้วยคริสตัล และดังนั้นจึงทำงานที่ความถี่เดียว อย่างไรก็ตาม หากเลือกความถี่ได้อย่างเหมาะสม ระบบจะสามารถทำงานได้นานหลายปีโดยไม่มีปัญหาใดๆ

ผลิตภัณฑ์ไมโครโฟนไร้สายสมัยใหม่ส่วนใหญ่ทำงานใน ย่านความถี่ UHFสำหรับโทรทัศน์ ในสหรัฐอเมริกา ย่านความถี่นี้ครอบคลุมตั้งแต่ 470 ถึง 614  เมกะเฮิร์ตซ์ ในปี 2010 คณะกรรมการการสื่อสารแห่งสหรัฐอเมริกา (FCC)ได้ออกกฎระเบียบใหม่เกี่ยวกับการใช้งานอุปกรณ์ในย่านความถี่โทรทัศน์ประเทศอื่นๆ ก็มีข้อจำกัดด้านย่านความถี่ที่คล้ายคลึงกัน ตัวอย่างเช่นณ เดือนมกราคม2014 ,คลื่นความถี่ UHF ของโทรทัศน์ในสหราชอาณาจักรครอบคลุมช่วง 470 ถึง 790  เมกะเฮิร์ตซ์โดยทั่วไปแล้ว ไมโครโฟนไร้สายจะทำงานบนช่องสัญญาณโทรทัศน์ที่ไม่ได้ใช้งาน (" ช่องว่างสีขาว ") โดยมีพื้นที่สำหรับไมโครโฟนหนึ่งถึงสองตัวต่อเมกะเฮิร์ตซ์ของคลื่นความถี่ที่มีอยู่

การรบกวนระหว่างสัญญาณ (Intermodulation: IM) เป็นปัญหาสำคัญเมื่อใช้งานหลายระบบในสถานที่เดียวกัน IM เกิดขึ้นเมื่อสัญญาณ RF สองสัญญาณขึ้นไปผสมกันในวงจรที่ไม่เป็นเชิงเส้น เช่น ออสซิลเลเตอร์หรือมิกเซอร์ เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น อาจเกิดการรวมกันของความถี่ที่คาดเดาได้ ตัวอย่างเช่น อาจเกิดการรวมกันแบบ 2A-B, 2B-A และ A+BC โดยที่ A, B และ C คือความถี่ที่ใช้งานอยู่ หากการรวมกันแบบใดแบบหนึ่งใกล้เคียงกับความถี่ใช้งานของระบบอื่น (หรือความถี่ดั้งเดิม A, B หรือ C) ก็จะทำให้เกิดการรบกวนในช่องสัญญาณนั้น วิธีแก้ปัญหานี้คือการคำนวณผลคูณที่เป็นไปได้ทั้งหมดด้วยตนเอง หรือใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่คำนวณโดยอัตโนมัติ

ระบบไร้สายไฮบริดดิจิทัล

ระบบดิจิทัลไฮบริดใช้รูปแบบการส่งสัญญาณ FM แบบอนาล็อกร่วมกับการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) เพื่อเพิ่มคุณภาพเสียงของระบบ การใช้ DSP ช่วยให้สามารถใช้เทคนิคดิจิทัลที่ไม่สามารถทำได้ในระบบอนาล็อก เช่น อัลกอริทึมการคาดการณ์ ทำให้ได้การตอบสนองความถี่ที่ราบเรียบยิ่งขึ้นในสเปกตรัมเสียง และยังช่วยลดเสียงรบกวนและสิ่งรบกวนที่ไม่พึงประสงค์อื่นๆ เมื่อเทียบกับระบบอนาล็อกล้วนๆ

อีกแนวทางหนึ่งคือการใช้ DSP เพื่อจำลองกลไกการบีบอัดสัญญาณแบบอนาล็อก เพื่อรักษาความเข้ากันได้ระหว่างระบบอนาล็อกรุ่นเก่าและระบบรุ่นใหม่ การใช้ DSP ในตัวรับสัญญาณเพียงอย่างเดียวสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพเสียงโดยรวมได้โดยไม่ต้องแลกมาด้วยการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ลดลง ซึ่งมักเกิดขึ้นจากการรวม DSP เข้ากับตัวส่งสัญญาณที่ใช้แบตเตอรี่

ดิจิตอล

ระบบไมโครโฟนไร้สายแบบดิจิทัลล้วนๆ มีอยู่หลายระบบ และมีรูปแบบการมอดูเลชั่นแบบดิจิทัลที่หลากหลายให้เลือกใช้

ระบบดิจิทัลจาก Sennheiser, Sony, Shure, Zaxcom, AKG และ MIPRO ใช้ความถี่ UHF เดียวกันกับที่ระบบ FM แบบอนาล็อกใช้ในการส่งสัญญาณดิจิทัลด้วยอัตราบิตคงที่ ระบบเหล่านี้เข้ารหัสคลื่นพาหะ RF ด้วยเสียงดิจิทัลหนึ่งช่องสัญญาณ หรือในบางกรณีสองช่องสัญญาณ ปัจจุบันมีเพียงระบบ Sennheiser Digital 9000 ที่เปิดตัวในปี 2013 เท่านั้นที่สามารถส่งสัญญาณเสียงดิจิทัลแบบเต็มแบนด์วิดท์โดยไม่บีบอัดใน ช่อง UHF แบนด์วิดท์ 200 kHz เดียวกันกับที่ระบบ FM แบบอนาล็อกใช้[ 22 ] ข้อดีของระบบดิจิทัลล้วนๆ ได้แก่ เสียงรบกวนต่ำ การบิดเบือนต่ำ โอกาสในการเข้ารหัส และความน่าเชื่อถือในการส่งสัญญาณที่เพิ่มขึ้น

ระบบดิจิทัลล้วนๆ มีหลายรูปแบบ บางระบบใช้ เทคโนโลยี การกระจายสเปกตรัมแบบกระโดดความถี่คล้ายกับที่ใช้ในโทรศัพท์ไร้สายและโมเดลควบคุมด้วยวิทยุ เนื่องจากอาจต้องการแบนด์วิดท์มากกว่าสัญญาณ FM แบบบรอดแบนด์ ไมโครโฟนเหล่านี้จึงมักทำงานในย่านความถี่ 900  MHz, 2.4  GHz หรือ 6  GHz ที่ไม่ต้องขอใบอนุญาต การที่ไม่ต้องขอใบอนุญาตในย่านความถี่เหล่านี้เป็นข้อดีเพิ่มเติมสำหรับผู้ใช้จำนวนมาก ไม่ว่าเทคโนโลยีที่ใช้จะเป็น แบบใดก็ตาม  ย่านความถี่ 900 MHz ไม่สามารถใช้งานได้นอกสหรัฐอเมริกาและแคนาดา เนื่องจากถูกใช้โดยเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ GSM ในส่วนอื่นๆ ของโลกส่วนใหญ่ ย่านความถี่ 2.4 GHz มีความหนาแน่นมากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยระบบต่างๆ รวมถึงWi-Fi , Bluetooth และการรั่วไหลจากเตาไมโครเวฟ ย่านความถี่ 6  GHz มีปัญหาเรื่องระยะทาง (ต้องมองเห็นกันโดยตรง) เนื่องจากความยาวคลื่นพาหะในการส่งสัญญาณสั้นมาก Alteros GTX Series เป็นเครือข่ายไมโครโฟนไร้สายในพื้นที่จำกัดที่เอาชนะปัญหาการมองเห็นกันโดยตรงได้โดยใช้ตัวรับส่งสัญญาณมากถึง 64 ตัวรอบๆ พื้นที่การแสดง นอกจากนี้ ยังเป็นระบบเดียวที่ใช้เทคโนโลยีคลื่นวิทยุแบบพัลส์อัลตร้าไวด์แบนด์ ซึ่งไม่ก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์การผสมสัญญาณระหว่างคลื่นความถี่ (intermodulation products) ที่มักพบในคลื่นพาหะแบบ FM, QAM และ GFSK ที่ระบบอื่นๆ ส่วนใหญ่ใช้

ไมโครโฟนวิทยุดิจิทัลนั้นยากต่อการดักฟังสำหรับผู้ฟัง ทั่วไป ที่ใช้เครื่องรับสัญญาณแบบสแกน เนื่องจากเครื่องรับสัญญาณแบบสแกนทั่วไปนั้นสามารถถอดรหัสสัญญาณอนาล็อกแบบดั้งเดิม เช่น FM และ AM ได้เท่านั้น อย่างไรก็ตาม ระบบไมโครโฟนไร้สายดิจิทัลบางระบบยังมีเทคโนโลยี การเข้ารหัส เพิ่มเติม เพื่อป้องกันการดักฟังที่ร้ายแรงกว่า ซึ่งอาจเป็นเรื่องที่น่ากังวลสำหรับผู้ใช้ในองค์กรและผู้ที่ใช้ไมโครโฟนวิทยุในสถานการณ์ที่ต้องการความปลอดภัยสูง

ปัจจุบัน ผู้ผลิตที่นำเสนอระบบไมโครโฟนไร้สายดิจิทัล ได้แก่ AKG-Acoustics, Alteros, Audio-Technica, Lectrosonics, Line 6, MIPRO, Shure , Sony, Sennheiser และ Zaxcom โดยแต่ละรายใช้รูปแบบการมอดูเลชั่นดิจิทัลที่แตกต่างกัน

การออกใบอนุญาต

สหราชอาณาจักร

ในสหราชอาณาจักร การใช้ระบบไมโครโฟนไร้สายต้องได้รับใบอนุญาตตามพระราชบัญญัติโทรเลขไร้สาย ยกเว้นย่านความถี่ที่ไม่ต้องขอใบอนุญาต ได้แก่ 173.8–175.0  MHz และ 863–865  MHz ในปี 2556 หน่วยงานกำกับดูแลด้านการสื่อสารของสหราชอาณาจักรOfcomได้จัดการประมูลเพื่อขายย่านความถี่ UHF ตั้งแต่ 790  MHz ถึง 862  MHz เพื่อนำไปใช้สำหรับบริการบรอดแบนด์เคลื่อนที่[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]

สหรัฐอเมริกา

ในสหรัฐอเมริกา การใช้ไมโครโฟนไร้สายในช่องสัญญาณโทรทัศน์ที่ว่างอยู่ จำเป็นต้องมีใบอนุญาต เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของบริการสนับสนุนการออกอากาศ (Broadcast Auxiliary Service หรือ BAS) ใบอนุญาตนี้มีให้เฉพาะผู้แพร่ภาพกระจายเสียง เครือข่ายเคเบิลทีวี ผู้ผลิตรายการโทรทัศน์และภาพยนตร์เท่านั้น

ปัจจุบันมีผู้ผลิตไมโครโฟนไร้สายบางรายที่วางจำหน่ายไมโครโฟนไร้สายสำหรับใช้ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งทำงานในช่วง ความถี่ 944–952 MHz ที่สงวนไว้สำหรับ การสื่อสาร ระหว่างสตูดิโอและเครื่องส่งสัญญาณตั้งแต่ปี 2017 เป็นต้นมา ปริมาณคลื่นความถี่โทรทัศน์ที่ใช้ได้สำหรับไมโครโฟนไร้สายลดลงอันเป็นผลมาจากการประมูลเพื่อจูงใจ ซึ่งเสร็จสิ้นลงเมื่อวันที่ 13 เมษายน 2017

ออสเตรเลีย

ในประเทศออสเตรเลีย การใช้งานไมโครโฟนไร้สายที่มีกำลังส่งสูงสุด 100  mW EIRP ในช่วงความถี่ 520 ถึง 694  MHz นั้น สามารถทำได้บนช่องสัญญาณโทรทัศน์ที่ไม่ได้ใช้งาน และอยู่ภายใต้ใบอนุญาตแบบรวม ทำให้ผู้ใช้ทุกคนสามารถใช้งานอุปกรณ์ได้โดยไม่ต้องขอใบอนุญาตเฉพาะบุคคล

ประเทศอื่นๆ

การออกใบอนุญาตในประเทศยุโรปอยู่ภายใต้การกำกับดูแลของคณะกรรมการการสื่อสารอิเล็กทรอนิกส์ (ECC) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการประชุมการบริหารไปรษณีย์และโทรคมนาคมแห่งยุโรป (CEPT) ซึ่งตั้งอยู่ในเดนมาร์ก[ 26 ]

อุปกรณ์ไวท์สเปซ (สหรัฐอเมริกา)

ขณะนี้มีความพยายามที่จะอนุญาตให้ใช้งานอุปกรณ์ดิจิทัลแบบบรอดแบนด์ส่วนบุคคลที่ไม่ต้องขอใบอนุญาต โดยใช้คลื่นความถี่ UHF สำหรับโทรทัศน์ในสหรัฐอเมริกา อุปกรณ์ " ไวท์สเปซ " (WSD) เหล่านี้จะต้องมีGPSและสามารถเข้าถึงฐานข้อมูลตำแหน่งเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนผู้ใช้งานรายอื่นในย่านความถี่เดียวกัน การทดสอบเบื้องต้นที่ดำเนินการโดย FCC แสดงให้เห็นว่า ในบางกรณี ต้นแบบของอุปกรณ์เหล่านี้ไม่สามารถระบุความถี่ที่ใช้งานอยู่ได้อย่างถูกต้อง และอาจส่งสัญญาณทับซ้อนกับผู้ใช้งานรายอื่นโดยไม่ได้ตั้งใจ ผู้ประกอบการด้านการออกอากาศ โรงภาพยนตร์ และผู้ผลิตไมโครโฟนไร้สายต่างคัดค้านอุปกรณ์ประเภทนี้อย่างหนักแน่นด้วยเหตุผลดังกล่าว

การทดสอบในภายหลังโดย FCC ระบุว่าอุปกรณ์สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัย[ 27 ]สิ่งนี้ไม่ได้ลดการต่อต้านจากผู้แพร่ภาพกระจายเสียงซึ่งอาจกังวลเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการแข่งขันในการส่งมอบความบันเทิงจากการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตมือถือความเร็วสูงที่ส่งมอบในพื้นที่ว่าง

เมื่อวันที่ 23 กันยายน 2553 FCC ได้ออกบันทึกความเห็นและคำสั่งที่กำหนดกฎขั้นสุดท้ายสำหรับการใช้พื้นที่ว่างสำหรับอุปกรณ์ไร้สายที่ไม่ได้รับอนุญาต[ 28 ]กฎขั้นสุดท้ายได้นำข้อเสนอจาก White Spaces Coalition มาใช้[ 29 ]

การเข้าถึงเชิงปัญญา (สหราชอาณาจักร)

อุปกรณ์ประเภทเดียวกันกับที่รู้จักกันในสหรัฐอเมริกาในชื่อ White Space Devices (WSD) กำลังอยู่ระหว่างการวิจัยในสหราชอาณาจักรและอาจรวมถึงประเทศอื่นๆ อีกหลายประเทศ ในขณะที่สถานการณ์ WSD ในสหรัฐอเมริกากำลังถูกจับตามองอย่างใกล้ชิดโดยผู้ที่เกี่ยวข้องในสหราชอาณาจักรและที่อื่นๆ ในช่วงต้นปี 2552 Ofcom ได้เริ่มการวิจัยและการปรึกษาหารือสาธารณะเกี่ยวกับการเข้าถึงเชิงปัญญาสำหรับสเปกตรัม UHF แบบสลับ[ 30 ]ผลลัพธ์ของการปรึกษาหารือนี้และกิจกรรม WSD ที่เกี่ยวข้องในสหรัฐอเมริกาอาจมีผลกระทบอย่างกว้างขวางต่อผู้ใช้ไมโครโฟนวิทยุ UHF ในสหราชอาณาจักรและทั่วโลก

ดูเพิ่มเติม

  • การอภิปรายเกี่ยวกับการจัดสรรความถี่ช่อง 69 ใหม่ในสหราชอาณาจักรเก็บถาวรเมื่อวันที่ 8 ตุลาคม 2550 ที่Wayback Machine

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไมโครโฟนไร้สาย

ไมโครโฟน ไร้สาย หรือ ไมโครโฟนแบบไม่มีสาย คือ ไมโครโฟน ที่ไม่มีสายเชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์บันทึกเสียงหรืออุปกรณ์ขยายเสียง เรียกอีกอย่างว่า ไมโครโฟนวิทยุ โดยมี ตัวส่งสัญญาณวิทยุ...

ประวัติศาสตร์

บุคคลและองค์กรต่างๆ มากมายอ้างว่าเป็นผู้คิดค้นไมโครโฟนไร้สาย

เทคนิค

รุ่นสำหรับมืออาชีพส่งสัญญาณวิทยุในย่านความถี่ VHF หรือ UHF และมี ระบบรับสัญญาณแบบไดเวอร์ซิตี้ ที่แท้จริง (โมดูลรับสัญญาณสองโมดูลแยกกัน แต่ละโมดูลมีเสาอากาศของตัวเอง) ซึ่งช่วยขจัดจุดอับสัญญาณ (ที่เกิดจากการหักล้างเฟส)...

สินค้า

AKG Acoustics , Audio Ltd, Audio-Technica , Electro-Voice , Lectrosonics, MIPRO , Nady Systems, Inc, Samson Technologies , Sennheiser , Shure , Sony , Wisycom และ Zaxcom ล้วนเป็นผู้ผลิตระบบไมโครโฟนไร้สายรายใหญ่...