ไมโครโฟนอิเล็กเตรต: มันคืออะไรและจะเชื่อมต่ออย่างไร?

ไมโครโฟนอิเล็กเตรตเป็นหนึ่งในกลุ่มแรกๆ - สร้างขึ้นในปี 2471 และจนถึงทุกวันนี้ยังคงเป็นเครื่องดนตรีอิเล็กเตรตที่สำคัญที่สุด อย่างไรก็ตาม หากในอดีตมีการใช้แว็กซ์เทอร์โมอิเล็กเตรต เทคโนโลยีในปัจจุบันมีความก้าวหน้าอย่างมาก

มาดูคุณสมบัติของไมโครโฟนดังกล่าวและลักษณะเฉพาะของมันกัน

ไมโครโฟนอิเล็กเตรตถือเป็นประเภทย่อยของอุปกรณ์คอนเดนเซอร์ มองเห็นได้คล้ายกับคอนเดนเซอร์ขนาดเล็กและตรงตามข้อกำหนดที่ทันสมัยทั้งหมดสำหรับอุปกรณ์เมมเบรน โดยปกติแล้วจะทำจากฟิล์มโพลาไรซ์ที่เคลือบด้วยชั้นโลหะที่บางที่สุด การเคลือบดังกล่าวเป็นหนึ่งในใบหน้าของตัวเก็บประจุในขณะที่ส่วนที่สองดูเหมือนแผ่นแข็งที่มีความหนาแน่น: แรงดันเสียงจะกระทำต่อไดอะแฟรมโบกและทำให้คุณสมบัติความจุของตัวเก็บประจุเปลี่ยนแปลงไป

เช่นเดียวกับอุปกรณ์อื่นๆ ไมโครโฟนอิเล็กเตรตมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง

ข้อดีของเทคนิคนี้ประกอบด้วยปัจจัยหลายประการ:

• มีต้นทุนต่ำเนื่องจากไมโครโฟนดังกล่าวถือเป็นหนึ่งในงบประมาณมากที่สุดในตลาดสมัยใหม่
• สามารถใช้เป็นอุปกรณ์การประชุม รวมทั้งติดตั้งในไมโครโฟนในบ้าน คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล กล้องวิดีโอ เช่นเดียวกับในอินเตอร์คอม อุปกรณ์ฟัง และโทรศัพท์มือถือ
• โมเดลที่ทันสมัยกว่าได้พบการประยุกต์ใช้ในการผลิตเครื่องวัดคุณภาพเสียงรวมถึงในอุปกรณ์สำหรับนักร้อง
• ผู้บริโภคมีทั้งผลิตภัณฑ์ที่มีขั้วต่อ XLR และอุปกรณ์ที่มีขั้วต่อ 3.5 มม. และขั้วต่อสายไฟ

เช่นเดียวกับการติดตั้งประเภทคอนเดนเซอร์อื่นๆ เทคนิคอิเล็กเตรตมีลักษณะเฉพาะด้วยความไวที่เพิ่มขึ้นและความเสถียรในระยะยาว ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวมีความทนทานต่อความเสียหาย การกระแทก และน้ำสูง

อย่างไรก็ตาม มันก็ไม่มีข้อเสีย ข้อเสียของรุ่นคือคุณสมบัติบางประการ:

• ไม่สามารถใช้สำหรับโครงการขนาดใหญ่ที่จริงจัง เนื่องจากวิศวกรเสียงส่วนใหญ่คิดว่าไมโครโฟนดังกล่าวเป็นตัวเลือกที่แย่ที่สุด
• เช่นเดียวกับไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ทั่วไป การติดตั้งอิเล็กเตรตจำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานเพิ่มเติม แม้ว่าในกรณีนี้เพียง 1 V ก็เพียงพอแล้ว

ด้วยขนาดที่กะทัดรัดและกันน้ำได้สูง จึงสามารถติดตั้งได้เกือบทุกที่ เมื่อใช้ร่วมกับกล้องขนาดเล็ก เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบพื้นที่ที่มีปัญหาและเข้าถึงยาก

อุปกรณ์คอนเดนเซอร์อิเล็กเตรตได้รับการติดตั้งมากขึ้นในไมโครโฟนสำหรับผู้บริโภคในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีช่วงความถี่ที่สามารถทำซ้ำได้ค่อนข้างกว้างตั้งแต่ 3 ถึง 20,000 Hz ไมโครโฟนประเภทนี้ให้สัญญาณไฟฟ้าที่เด่นชัดซึ่งมีพารามิเตอร์สูงกว่าอุปกรณ์คาร์บอนทั่วไปถึง 2 เท่า

อุตสาหกรรมวิทยุสมัยใหม่นำเสนอไมโครโฟนอิเล็กเตรตหลายประเภทแก่ผู้ใช้

MKE-82 และ MKE-01 - ในแง่ของขนาดจะเหมือนกับรุ่นถ่านหิน

MK-59 และสิ่งที่คล้ายคลึงกัน - อนุญาตให้ติดตั้งในชุดโทรศัพท์ธรรมดาที่สุดโดยไม่มีการดัดแปลง ไมโครโฟนอิเล็กเตรตมีราคาถูกกว่าไมโครโฟนคอนเดนเซอร์มาตรฐานมาก ซึ่งเป็นเหตุให้นักวิทยุสมัครเล่นชอบใช้ ผู้ผลิตในรัสเซียยังได้เปิดตัวไมโครโฟนอิเล็กเตรตจำนวนมาก ซึ่งแพร่หลายที่สุดคือ รุ่น MKE-2... นี่คืออุปกรณ์ทิศทางเดียวที่ออกแบบมาเพื่อใช้ในเครื่องบันทึกเทปแบบม้วนต่อม้วนของประเภทแรก

ไมโครโฟนเหล่านี้มักจะทำในกล่องพลาสติก มีหน้าแปลนสำหรับยึดที่แผงด้านหน้าอุปกรณ์ดังกล่าวไม่อนุญาตให้มีการสั่นไหวอย่างรุนแรงและไฟฟ้าช็อต

ผู้ใช้มักสงสัยว่าไมโครโฟนตัวใด (อิเล็กเตรตหรือคอนเดนเซอร์แบบเดิม) เหมาะสมกว่า การเลือกรุ่นที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับแต่ละสถานการณ์ โดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของการใช้อุปกรณ์ในอนาคตและข้อจำกัดทางการเงินของผู้ซื้อ ไมโครโฟนอิเล็กเตรตมีราคาถูกกว่าไมโครโฟนตัวเก็บประจุมาก ในขณะที่ไมโครโฟนแบบหลังมีคุณภาพดีกว่ามาก

ถ้าเราพูดถึงหลักการของการกระทำในไมโครโฟนทั้งสองจะเหมือนกันนั่นคือภายในตัวเก็บประจุที่มีประจุไฟฟ้าจะมีแรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นที่การสั่นสะเทือนเพียงเล็กน้อยของแผ่นเดียวหรือหลายแผ่น ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือในไมโครโฟนคอนเดนเซอร์มาตรฐาน การชาร์จที่จำเป็นจะได้รับการดูแลโดยแรงดันโพลาไรซ์แบบต่อเนื่องที่ใช้กับอุปกรณ์

ในอุปกรณ์อิเล็กเตรตจะมีชั้นของสารพิเศษซึ่งเป็นอะนาล็อกของแม่เหล็กถาวร มันสร้างสนามโดยไม่มีฟีดจากภายนอก - ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับไมโครโฟนอิเล็กเตรตไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อชาร์จตัวเก็บประจุ แต่เพื่อรองรับกำลังของเครื่องขยายเสียงในทรานซิสเตอร์ตัวเดียว

ในขณะที่ธนาคารตัวเก็บประจุแบบคลาสสิกอยู่ในหมวดหมู่ของอุปกรณ์มืออาชีพที่มีราคาแพงพร้อมพารามิเตอร์การทำงานที่ประเมินค่าสูงเกินไปและตัวกรองความถี่ต่ำ มักใช้ในการวัดเสียง พารามิเตอร์ความไวของอุปกรณ์ตัวเก็บประจุนั้นต่ำกว่าอุปกรณ์อิเล็กเตรตมาก ดังนั้นพวกเขาต้องการเครื่องขยายเสียงเพิ่มเติมที่มีกลไกการจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ซับซ้อน

หากคุณวางแผนที่จะใช้ไมโครโฟนในสายอาชีพ เช่น สำหรับการบันทึกเสียงเพลงหรือเครื่องดนตรี การเลือกผลิตภัณฑ์คาปาซิทีฟแบบคลาสสิกจะดีกว่า ในขณะที่ สำหรับการใช้งานมือสมัครเล่นในแวดวงเพื่อนและญาติการติดตั้งอิเล็กเตรตแทนไดนามิกก็เพียงพอแล้ว - เหมาะสำหรับใช้เป็นไมโครโฟนสำหรับการประชุมและไมโครโฟนของคอมพิวเตอร์ ในขณะที่สามารถใช้เป็นไมโครโฟนแบบผิวเผินหรือแบบผูกก็ได้

เพื่อให้เข้าใจว่าอุปกรณ์และกลไกการทำงานของไมโครโฟนอิเล็กเตรตคืออะไร ก่อนอื่นคุณต้องค้นหาว่าอิเล็กเตรตคืออะไร

อิเล็กเตรตเป็นวัสดุพิเศษที่มีคุณสมบัติในการโพลาไรซ์เป็นเวลานาน

ไมโครโฟนอิเล็กเตรตประกอบด้วยตัวเก็บประจุหลายตัวซึ่งส่วนหนึ่งของเครื่องบินทำจากฟิล์มที่มีอิเล็กโทรดฟิล์มนี้ถูกดึงผ่านวงแหวนหลังจากนั้นจะสัมผัสกับการกระทำของอนุภาคที่มีประจุ อนุภาคไฟฟ้าแทรกซึมเข้าไปในฟิล์มในระดับความลึกที่ไม่มีนัยสำคัญ - ส่งผลให้มีประจุเกิดขึ้นในบริเวณใกล้ ๆ ซึ่งสามารถทำงานได้ค่อนข้างนาน

ในระยะทางเล็กน้อย อิเล็กโทรดอีกอันหนึ่งถูกวาง ซึ่งเป็นกระบอกโลหะขนาดเล็ก ส่วนแบนของมันหันไปทางฟิล์ม วัสดุเมมเบรนโพลีเอทิลีนทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของเสียงซึ่งจะถูกส่งไปยังอิเล็กโทรด - และด้วยเหตุนี้จึงมีการสร้างกระแส ความแรงของมันนั้นเล็กน้อยมาก เนื่องจากอิมพีแดนซ์เอาต์พุตมีค่าเพิ่มขึ้น ในการนี้การส่งสัญญาณเสียงก็ทำได้ยากเช่นกัน เพื่อให้กระแสไฟที่อ่อนแอและความต้านทานที่เพิ่มขึ้นเพื่อให้จับคู่กันได้ น้ำตกพิเศษจะติดตั้งอยู่ในอุปกรณ์ซึ่งมีรูปแบบของทรานซิสเตอร์แบบขั้วเดียวและตั้งอยู่ในแคปซูลขนาดเล็กในตัวไมโครโฟน

การทำงานของไมโครโฟนอิเล็กเตรตขึ้นอยู่กับความสามารถของวัสดุประเภทต่างๆ ในการเปลี่ยนประจุที่พื้นผิวภายใต้การกระทำของคลื่นเสียง ในขณะที่วัสดุทั้งหมดที่ใช้จะต้องมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกเพิ่มขึ้น

เนื่องจากไมโครโฟนอิเล็กเตรตมีอิมพีแดนซ์เอาต์พุตค่อนข้างสูง จึงสามารถเชื่อมต่อกับเครื่องรับได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ เช่นเดียวกับแอมพลิฟายเออร์ที่มีอิมพีแดนซ์อินพุตเพิ่มขึ้น ในการตรวจสอบความสามารถในการทำงานของแอมพลิฟายเออร์ คุณเพียงแค่เชื่อมต่อมัลติมิเตอร์เข้ากับแอมพลิฟายเออร์ แล้วดูค่าที่ได้ หากผลจากการวัดทั้งหมด พารามิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์จะสอดคล้องกับ 2-3 หน่วย จากนั้นแอมพลิฟายเออร์ก็สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยด้วยเทคโนโลยีอิเล็กเตรต ไมโครโฟนอิเล็กเตรตเกือบทุกรุ่นมักจะมีพรีแอมพลิฟายเออร์ซึ่งเรียกว่า "ตัวแปลงสัญญาณอิมพีแดนซ์" หรือ "ตัวจับคู่อิมพีแดนซ์" มันเชื่อมต่อกับตัวรับส่งสัญญาณที่นำเข้าและหลอดวิทยุขนาดเล็กที่มีอิมพีแดนซ์อินพุตประมาณ 1 โอห์มพร้อมอิมพีแดนซ์เอาต์พุตที่สำคัญ

โดยทั่วไป แผนภาพการเชื่อมต่อจะเป็นดังนี้

สิ่งสำคัญคือต้องใช้พลังงานกับยูนิตที่มีขั้วที่ถูกต้องเพื่อรักษาการทำงานปกติ สำหรับอุปกรณ์สามอินพุต การเชื่อมต่อเชิงลบกับตัวเครื่องเป็นเรื่องปกติ ซึ่งในกรณีนี้ พลังงานจะถูกจ่ายผ่านอินพุตบวก จากนั้นผ่านตัวเก็บประจุแบบแยกจากจุดที่มีการเชื่อมต่อแบบขนานกับอินพุตของเพาเวอร์แอมป์

โมเดลสองเอาต์พุตถูกจ่ายผ่านตัวต้านทานจำกัด รวมถึงอินพุตบวกด้วย สัญญาณเอาท์พุตจะถูกลบออกด้วย นอกจากนี้หลักการก็เหมือนกัน - สัญญาณไปที่ตัวเก็บประจุบล็อกแล้วไปที่เพาเวอร์แอมป์

วิธีเชื่อมต่อไมโครโฟนอิเล็กเตรต ดูด้านล่าง