สารสื่อกระจายเสียง

เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับวิทยุ

ความรู้สื่อกระจายเสียง โดย เสงี่ยม เผ่าทองศุข

เมื่อปี พ.ศ. 2431 ศาสตราจารย์ชาวเยอรมัน ชื่อเฮิรตซ์ (Heinrich Rudolf Hertz)ได้ทดลองทำให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายออกไปนั้นได้ เป็นคนแรกของโลก พร้อมทั้งได้พิสูจน์ว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถสะท้อนและหักเหได้ ลักษณะเช่นนี้ไม่ต่างอะไรกับคลื่นแสงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านี้คือที่เรียกว่า คลื่นเฮิรตเซียน (HertzianWave)หรือ คลื่นวิทยุ

ผลการทดลองนี้เป็นมูลเหตุให้ มาร์โคนี(GuglielmoMarconi)ชาวอิตาเลี่ยน เชื้อสายไอริช นำไปทดลองทำตามศาสตราจารย์เฮิรตซ์ และสามารถส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคลื่นวิทยุไปได้ไกล 2,800 เมตร เมื่อ พ.ศ.2438มาร์โคนีใช้วิธีบังคับให้คลื่นวิทยุแพร่กระจายออกไปเป็นห้วง สั้นบ้าง ยาวบ้าง ตามแบบรหัสสัญญาณโทรเลขที่ มอร์ส (SamuelF.Morse)ชาวอเมริกันประดิษฐ์ขึ้นเมื่อพ.ศ.2380จึงเกิดมีกิจการวิทยุโทรเลขขึ้นเป็นครั้งแรก เมื่อ พ.ศ. 2440

ใน พ.ศ. 2449 ลี เดอฟาเรสต์ (Lee De Forest)ชาวอเมริกันได้คิดสร้างหลอดวิทยุชนิด 3 อิเลคโตรด ขึ้นได้เป็นครั้งแรกหลอดวิทยุชนิด2 อิเลคโตรดหรือ 3 ขั้ว มีไส้หลอด กริด และอะโหนดหรือเพลท อยู่ภายในหลอดแก้วที่ว่างอากาศ หลอดนี้สามารถทำงานขยายเสียง และ ทำให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดคลื่นต่อเนื่อง (Continuous Wave คือ แอมปลิจูดของคลื่นสม่ำเสมอกันทุกช่วงคลื่น)ซึ่งต่างกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดคลื่นลด (Damped Wave คือแอมปลิจูดของช่วงคลื่นถัดไปลดต่ำลงไปเรื่อยๆ)ที่ศาตราจารย์เฮิรตซ์ทดลองทำให้เกิดขึ้นได้เป็นคนแรก และที่มาร์โคนีนำมาใช้ทำงานวิทยุโทรเลข

การที่หลอด 3 อิเลคโตรด หรือหลอดวิทยุ สามารถทำให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคลื่นวิทยุชนิดคลื่นต่อเนื่องได้นี้เป็นผลให้เกิดกิจการวิทยุโทรศัพท์ขึ้นในปี พ.ศ. 2459 วิทยุโทรศัพท์เป็นวิธีการใช้เสียงพูดเข้าแปรรูปคลื่นวิทยุ (Modulate) แทนการใช้คันเคาะโทรเลข

การทำวิทยุโทรศัพท์ต้องอาศัยคลื่นวิทยุชนิดคลื่นลดอย่างทำวิทยุโทรเลขไม่ได้ วิทยุโทรศัพท์เป็นกิจการที่ใช้คลื่นวิทยุเป็นตัวนำเสียงพูดไปถึงผู้ฟังปลายทาง แล้วผู้ฟังปลายทางจึงใช้คลื่นวิทยุ นำเสียงพูดตอบกับมา เป็นการพูดโต้ตอบกัน อย่างพูดโทรศัพท์ทางสายต่างกันแต่ที่ใช้คลื่นวิทยุแทนสายลวดเท่านั้น

การพูดโทรศัพท์ทางสาย เป็นการพูดเจาะจงเฉพาะกับผู้ที่อยู่ปลายสายคนเดียวคนอื่นๆไม่อาจได้ยินด้วยได้ แต่การพูดวิทยุโทรศัพท์มิได้เป็นอย่างการพูดโทรศัพท์ทางสายพนักงานวิทยุทั้งหลายที่อยู่ในที่ต่างๆ กันและห่างไกลกัน จะสามารถรับฟังวิทยุโทรศัพท์นั้นได้พร้อมกันถ้าหากเปิดเครื่องรับวิทยุปรับตรงความถี่ที่ใช้พูดวิทยุโทรศัพท์นั้นนั่นคือคนพูดคนเดียวสามารถพูดให้คนอื่นๆ ที่อยู่ห่างไกลกันคนละบ้านคนละเมืองได้ยินข่าวสารนั้นได้ในเวลาเดียวกัน

ด้วยเหตุดังกล่าวจึงมีผู้เสนอแนะให้ใช้วิทยุโทรศัพท์ส่งข่าวสารไปถึงมวลชน เพื่อให้คนจำนวนมากๆได้ยินได้ฟังข่าวสารในเวลาเดียวกัน พร้อมๆกันจึงเกิดกิจการวิทยุกระจายเสียงขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2463

ความถี่วิทยุกระจายเสียง โดย เสงี่ยม เผ่าทองสุข

เนื่องจากกิจการวิทยุกระจายเสียงได้รับความนิยมและแพร่หลายไปในนานาประเทศทั่วโลกอย่างรวดเร็ว ประเทศต่าง ๆ ทั้งเล็กและใหญ่ ได้ใช้วิทยุกระจายเสียงเพื่อการให้ข่าวสาร ให้ความรู้ทางวิชาการ และให้ความบันเทิงแก่มวลชนทั้งภายในประเทศและภายนอกประเทศ

วิทยุกระจายเสียง จึงเป็นเครื่องมือที่สำคัญอย่างหนึ่งของรัฐบาลแทบทุกประเทศ ในการเสนอข่าวสารและการโฆษณาเผยแพร่ผลงานพร้อมทั้งนโยบายของรัฐบาลมาจนทุกวันนี้

เพื่อให้การใช้คลื่นวิทยุเป็นระเบียบเรียบร้อยไม่ก่อให้เกิดการรบกวนซึ่งกันและกัน อันจะเป็นผลเสียทั้งฝ่ายที่ใช้วิทยุคลื่นเสียงส่งออกและฝ่ายรับคลื่นวิทยุนั้น สหภาพโทรคมนาคม ระหว่างประเทศจึงได้กำหนดแบ่งพื้นที่ประเทศต่าง ๆ ของโลกออกเป็น 3 เขต ดังนี้

เขตที่1 ได้แก่ พื้นที่ทวีปยุโรป แอฟริกา และเอเซียตะวันตก

เขตที่2 ได้แก่ พื้นที่อเมริกาเหนือ และอเมริกาใต้

เขตที่3 ได้แก่ พื้นที่ทวีปเอเซีย (ยกเว้นแคว้นไซบีเรียของสหภาพโซเวียต) ตั้งแต่ประเทศญี่ปุ่น ที่อยู่ทางภาคตะวันออก ไปจนถึง ประเทศอิหร่าน อิรัก ที่อยู่ทางภาคตะวันตก และจดประเทศออสเตรเลีย กับนิวซีแลนด์ ที่อยู่ทางภาคใต้

และสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศได้กำหนดใช้ความถี่วิทยุตาม
ชนิดของงานหรือกิจการดังเช่น :
1. กิจการประจำที่
2. กิจการเคลื่อนที่ (จำแนกเป็นเคลื่อนที่ทางบก ทางน้ำ และทางอากาศ)
3. กิจการกระจายเสียง (คือ วิทยุกระจายเสียงและวิทยุโทรทัศน์)
4. กิจการแจ้งที่หมายและหาทิศทาง
5. กิจการสัญญาณเวลา
6. กิจการความถี่มาตรฐาน
7. กิจการวิทยุสมัครเล่น
8. กิจการพิเศษ
9. กิจการดาวเทียมสื่อสาร
ฯลฯ

ทั้งนี้ก็เพื่อให้กิจการวิทยุที่ต่างประเภทกัน ใช้ความถี่วิทยุต่างกัน และความถี่วิทยุขณะนั้นอาจใช้ได้เฉพาะในบางเขตเท่านั้น ดังเช่นความถี่วิทยุที่กำหนดให้ใช้สำหรับส่งวิทยุกระจายเสียง จะเอาไปใช้ทำงานส่งวิทยุโทรเลข วิทยุโทรศัพท์ ของสถานีวิทยุประจำที่หรือเคลื่อนที่ไม่ได้

การส่งวิทยุกระจายเสียงด้วยความถี่สูงมากระบบเอฟ.เอ็ม.ในเขตที่3 (เอเชีย) ใช้ความถี่วิทยุได้ตั้งแต่ 87 เมกะเฮิรตซ์ แต่ในเขตที่2(อเมริกา) ต้องใช้ความถี่วิทยุตั้งแต่ 88 เมกะเฮิรตซ์ เป็นต้น

สำหรับเขตที่ 3(ทวีปเอเซีย รวมทั้งประเทศไทย)ได้กำหนดให้ใช้ความถี่วิทยุสำหรับกิจการกระจายเสียง ดังนี้ :
ก. ย่านความถี่ปานกลาง (Medium Frequency)
(1) ความถี่ 526.5 ถึง 535 กิโลเฮิรตซ์ (ใช่ร่วมกับกิจการเคลื่อนที่)
(2) ความถี่ 535 ถึง 1606.5 กิโลเฮิรตซ์
ข. ย่านความถี่สำหรับใช้ในโซนร้อน (Tropical Zone)
(1) ความถี่ 2300 ถึง 2495 กิโลเฮิรตซ์
(2) ความถี่ 3200 ถึง 3400 กิโลเฮิรตซ์
(3) ความถี่ 4750 ถึง 4995 กิโลเฮิรตซ์
(4) ความถี่ 5005 ถึง 5060 กิโลเฮิรตซ์
หมายเหตุ : โซนร้อน หมายถึงบริเวณพื้นที่ระหว่างเส้นขนาน
(ละติจูด)30องศาเหนือ กับเส้นขาน 35 องศาใต้
ค. ย่านความถี่สูง (High Frequency)
(1) ความถี่ 5950 ถึง 6200 กิโลเฮิรตซ์
(2) ความถี่ 7100 ถึง 7300 กิโลเฮิรตซ์
(3) ความถี่ 9500 ถึง 9900 กิโลเฮิรตซ์
(4) ความถี่ 11650 ถึง 12050 กิโลเฮิรตซ์
(5) ความถี่ 15100 ถึง 15600 กิโลเฮิรตซ์
(6) ความถี่ 17550 ถึง 17900 กิโลเฮิรตซ์
(7) ความถี่ 21450 ถึง 21850 กิโลเฮิรตซ์
(8) ความถี่ 25600 ถึง 26100 กิโลเฮิรตซ์
ง. ย่านความถี่สูงมาก ( Very High Frequency)
(1) ความถี่ 47 ถึง 50 เมกะเฮิรตซ์ (ใช้ร่วมกับกิจการประจำที่และกิจการเคลื่อนที่)
(2) ความถี่ 54 ถึง 68 เมกะเฮิรตซ์ (ใช้ร่วมกับกิจการประจำที่และกิจการเคลื่อนที่)
(3) ความถี่ 87 ถึง 108 เมกะเฮิรตซ์
(4) ความถี่ 174 ถึง 223 เมกะเฮิรตซ์ (ใช้ร่วมกับกิจการประจำที่และกิจการเคลื่อนที่)
(5) ความถี่223 ถึง230เมกะเฮิรตซ์ (ใช้ร่วมกับกิจการประจำที่กิจการเคลื่อนที่ กิจการวิทยุเดินอากาศ และกิจการวิทยุหาที่อยู่)
จ. ย่านความถี่สูงยิ่ง (Ultra High Frequency)
(1) ความถี่ 470 ถึง 585 เมกะเฮิรตซ์ (ใช้ร่วมกับกิจการประจำที่และกิจการเคลื่อนที่)
(2) ความถี่ 585 ถึง 610 เมกะเฮิรตซ์ (ใช้ร่วมกับกิจการประจำที่กิจการเคลื่อนที่ และกิจการวิทยุเดินเรือ)
(3) ความถี่ 610 ถึง 890 เมกะเฮิรตซ์ (ใช้ร่วมกับกิจการประจำที่และกิจการเคลื่อนที่)
(4) ความถี่ 890 ถึง 942 เมกะเฮิรตซ์ (ใช้ร่วมกับกิจการประจำที่กิจการเคลื่อนที่ และกิจการวิทยุหาที่อยู่)
(5) ความถี่ 942 ถึง 960 เมกะเฮิรตซ์ (ใช้ร่วมกับกิจการประจำที่และกิจการเคลื่อนที่)
(6) ความถี่ 2500 ถึง 2690 เมกะเฮิรตซ์ (ใช้ในกิจการดาวเทียมกระจายเสียง ร่วมกับกิจการประจำที่ และกิจการเคลื่อนที่อื่นๆที่มิใช่กิจการเคลื่อนที่ทางอากาศ)

การใช้ความถี่วิทยุย่านความถี่ปานกลาง และย่านความถี่สูง เพื่อส่งวิทยุกระจายเสียง จะต้องใช้วิธีแปรรูปคลื่นวิทยุด้วยระบบเอ.เอ็ม.(AmplitudeModulation)ส่วนความถี่วิทยุย่านความถี่สูงมากจะใช้วิธีแปรรูปคลื่นวิทยุด้วยระบบ เอฟ.เอ็ม.(FrequencyModulation)หรือระบบเอ.เอ็ม.ก็ได้

ระบบการแปรรูปคลื่นวิทยุ โดย เสงี่ยม เผ่าทองสุข

เมื่อแรกริ่มมีการส่งวิทยุกระจายเสียงได้ใช้คลื่นวิทยุขนาดความถี่ปานกลาง (MF)และคลื่นวิทยุความถี่สูง (HF)แปรรูปคลื่นวิทยุ (Modulation)ด้วยระบบ เอ.เอ็ม. (Amplitude Modulation)ต่อมาเมื่อสามารถทำให้เกิดคลื่นวิทยุขนาดความถี่สูงมาก (VLF) ได้ จึงได้มีการใช้วิธีแปรรูปคลื่นวิทยุ ระบบ เอฟ.เอ็ม. (Frequency Modulation)สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศได้กำหนดว่าเมื่อใช้คลื่นวิทยุขนาดความถี่ปานกลางและขนาดความถี่สูง จะต้องใช้วิธีการแปรรูปคลื่นวิทยุ ระบบ เอ.เอ็ม.อย่างเดียว หากใช้คลื่นวิทยุขนาดความถี่สูงมาก จะใช้วิธีการแปรรูปคลื่นวิทยุระบบ เอ.เอ็ม.หรือ เอฟ.เอ็ม. ก็ได้ ในปัจจุบันนิยมใช้ระบบ เอฟ.เอ็ม. กันมากกว่า

การใช้วิธีการแปรรูปวิทยุ ระบบ เอ.เอ็ม. ในการส่งวิทยุกระจายเสียงด้วยความถี่ขนาดปานกลาง มีข้อจำกัดว่า จะต้องใช้เสียงมีความถี่ไม่เกิน 4,500 เฮิรตซ์ (หรือ 4.5 กิโลเฮิรตซ์) เมื่อแปรรูปคลื่นวิทยุแล้ว จะเกิดความถี่แถบข้าง (Side Band) 2 ข้าง กว้างข้างละ 4.5กิโลเฮิรตซ์ รวมเป็นความกว้างของแถบคลื่นวิทยุ (BandWidth)9กิโลเฮิรตซ์ดังนั้นแต่ละสถานีจะต้องใช้ความถี่วิทยุห่างกันไม่น้อยกว่า9 กิโลเฮิรตซ์ จึงจะไม่รบกวนกัน เพราะแถบความถี่ข้างจะไม่เหลื่อมทับกัน

ส่วนการใช้วิธีการแปรรูปคลื่นวิทยุ ระบบ เอฟ.เอ็ม. ในการส่งวิทยุกระจายเสียง มีข้อจำกัดในเรื่องการใช้ความถี่วิทยุ คือจะต้องใช้คลื่นวิทยุขนาดความถี่สูงมาก ตั้งแต่ความถี่ขนาด 30เมกะเฮิรตซ์ขึ้นไป (ที่เรียกว่า ย่านความถี่สูงมาก และย่านความถี่สูงยิ่งยวด)แต่ไม่มีข้อจำกัดในเรื่องความถี่ของเสียงจะใช้ความถี่เสียงตั้งแต่ต่ำที่สุดจนถึงสูงที่สุด เท่าใดก็ได้

การใช้ระบบ เอฟ.เอ็ม.จึงมีข้อดีกว่าระบบ เอ.เอ็ม ที่ว่าสามารถได้ยินเสียงแหลม ๆ และไพเราะกว่าเมื่อใช้ระบบ เอ.เอ็ม.การใช้ความถี่สูงมากยังมีข้อดีอีกอย่างหนึ่งคือ มีเสียงรบกวนจากเครื่องไฟฟ้า หรือเสียงอากาศรบกวนน้อยที่สุด หรือแถบจะไม่มีเลยแต่การใช้วิธีแปรรูปคลื่นวิทยุ ระบบ เอฟ.เอ็ม. นี้ ทำให้เกิดความถี่แถบข้าง กว้างถึง 75 กิโลเฮิรตซ์ และเมื่อรวมความถี่แถบข้างทั้งสองแล้ว จะเป็นความกว้างของแถบคลื่นวิทยุถึง 150กิโลเฮิรตซ์ (กว้างกว่าที่จะใช้ระบบ เอ.เอ็ม. ถึง 16 เท่ากว่า)

การแพร่กระจายคลื่นวิทยุ โดย เสงี่ยม เผ่าทองสุข

การแพร่กระจายคลื่นวิทยุมีลักษณะแตกต่างกันตามขนาดความถี่วิทยุที่ใช้ เมื่อกล่าวโดยสรุปแล้ว จะเป็นดังนี้ :

1.ขนาดความถี่ปานกลาง (ความถี่ 300 ถึง 3000 กิโลเฮิรตซ์)เมื่อใช้ความถี่ขนาดวิทยุขนาดความถี่ปานกลาง คลื่นวิทยุที่แพร่กระจายออกไป ส่วนหนึ่งจะเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวโลก เรียกว่า คลื่นพื้นดินไปได้ไกลประมาณ 200 – 300 กิโลเมตรจากสถานีส่ง คลื่นอีกส่วนหนึ่งจะพุ่งทะแยงขึ้นฟ้า แล้วโค้งตกลงมาเมื่อไปกระทบบรรยากาศเหนือโลก บริเวณที่มีคลื่นตกลงมาอาจจะอยู่ไกลจากสถานีส่งนับตั้งแต่ 100 – 200กิโลเมตร ทำให้ผู้ที่อยู่ไกลๆสามารถรับฟังได้ คลื่นที่โค้งตกลงมานี้ เรียกว่า คลื่นฟ้าในเวลากลางคืน คลื่นฟ้าที่โค้งตกลงมาจากฟ้า จะตกลงในบริเวณที่ห่างไกลมากกว่าที่ตกในบริเวณเวลากลางวัน อย่างไรก็ดีความถี่ปานกลางนี้ นิยมใช้สำหรับการส่งวิทยุกระจายเสียงเพื่อการรับฟังภายในประเทศ กับในประเทศข้างเคียงบ้างเท่านั้น เนื่องจากรังสีของดวงอาทิตย์ที่พื้นโลกได้รับ มีความแรงไม่คงที่สม่ำเสมอ เช่น เวลาเช้าแตกต่างกับเวลากลางวันตอนเที่ยง เวลากลางวันแตกต่างกับเวลากลางคืน คลื่นฟ้าจึงโค้งตกลงมาใกล้บ้าง ไกลบ้าง ทำให้การรับคลื่นวิทยุบนพื้นโลกไม่คงที่ มักเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอตามวันเวลาและฤดูกาลส่วนคลื่นพื้นดินมิได้ถูกกระทบกระเทือนจากรังสีของดวงอาทิตย์คลื่นพื้นดินจึงมีความแรงคงที่สม่ำเสมอ ไม่ว่าจะเป็นเวลากลางวันหรือกลางคืน ดังนั้นพื้นที่บริเวณที่รับคลื่นวิทยุได้คงที่ สม่ำเสมอ แน่นนอนตลอดเวลา จึงเป็นบริเวณที่มีคลื่นพื้นดินไปถึงเท่านั้น

2. ขนาดความถี่สูง ย่าน 3000 ถึง 6000 กิโลเฮิรตซ์เมื่อใช้คลื่นวิทยุที่มีความถี่สูงขึ้น ระยะทางที่คลื่นพื้นดินจะไปได้ ก็จะสั้นเข้ามา ฉะนั้นคลื่นวิทยุขนาดนี้จึงมักใช้สนับสนุนการส่งวิทยุกระจายเสียงในประเทศแถบร้อนของโลก ในเมื่อไม่สามารถรับคลื่นวิทยุขนาดความถี่ปานกลางได้หรือรับได้ไม่สะดวกภายในประเทศนั้น ๆ

3.ขนาดความถี่สูง ย่าน 6000 ถึง 26000 กิโลเฮิรตซ์คลื่นวิทยุที่ใช้ความถี่ย่านนี้ จะยิ่งมีคลื่นพื้นดินไปได้ไม่ไกล เช่นเพียง 20 –30กิโลเมตร ส่วนคลื่นฟ้าจะพุ่งทะแยงขึ้นฟ้าเป็นมุมต่ำ จึงโค้งตกลงมาในบริเวณที่ห่างไกลจากสถานีส่งมากนับตั้ง 3,000กิโลเมตรขึ้นไป จนถึง 10,000 กิโลเมตรจัดว่าไม่เหมาะสำหรับการส่งวิทยุกระจายเสียงเพื่อรับฟังภายในประเทศแต่จะเหมาะสำหรับการส่งวิทยุกระจายเสียงข้ามทวีป ข้ามมหาสมุทร ไปต่างประเทศไกล ๆที่สำคัญคือคลื่นวิทยุย่านความถี่สูงขนาดนี้ มีความแรงไม่คงที่แน่นอน ส่วนมากเนื่องมาจากรังสีของดวงอาทิตย์ และความผันแปรของความเข้มของเส้นแรงแม่เหล็กโลก บางเวลาบริเวณหนึ่งรับฟังคลื่นวิทยุขนาดนี้ได้ดี แต่อีกบริเวณหนึ่งอาจรับฟังไม่ได้ บางฤดูกาลบริเวณหนึ่งรับฟังได้ แต่บริเวณอื่น ๆ รับฟังไม่ได้เลย แม้ในขณะที่กำลังรับฟังอยู่ดี ๆ ความแรงของคลื่นวิทยุอาจแรงดี แต่อีกสักครู่อาจเบาลงแล้วก็กลับดังแรงขึ้นมาอีก เสียงที่ได้ยินจึงดัง ๆ เบา ๆ ที่เรียกว่า มีอาการจางหาย (Fading) อย่างนี้เป็นต้นดังนั้นการส่งวิทยุกระจายเสียงภาคต่างประเทศ เช่น เอ บี ซี ของออสเตรเลีย , บี บี ซี ของอังกฤษ , เอ็น เอ็ช เค ของญี่ปุ่น และวี โอ เอ ของสหรัฐอเมริกา จึงมักใช้ความถี่วิทยุหลาย ๆ ขนาด ส่งพร้อมกันด้วยรายการเดียวกัน เพื่อให้ผู้รับฟังที่อยู่ในต่างประเทศ เลือกรับฟังคลื่นวิทยุที่จะเหมาะกับเวลา ฤดูกาล
และระยะทางใกล้ไกลได้
หมายเหตุ : สำหรับประเทศไทย รัฐบาลได้ออกระเบียบว่าด้วยวิทยุกระจายเสียงและวิทยุโทรทัศน์ พ.ศ. 2518 กำหนดห้ามสถานีวิทยุกระจายเสียงอื่น ๆ นอกจากสถานีวิทยุกระจายเสียงของกรมประชาสัมพันธ์ ใช้คลื่นวิทยุความถี่สูงส่งวิทยุกระจายเสียง

4. ขนาดความถี่สูงมากความถี่ที่ได้รับอนุญาตให้ใช้ส่งวิทยุกระจายเสียงได้ คือ ขนาด 87 ถึง 108 เมกะเฮิรตซ์ แปรรูปคลื่นวิทยุด้วยระบบ เอฟ เอ็ม คลื่นวิทยุที่มีความถี่ย่านนี้แพร่กระจายคลื่นเป็นแนวเส้นตรง ดังนั้น ถ้าให้คลื่นวิทยุแพร่กระจายไปบนพื้นโลก เมื่อไปได้ไกลประมาณ 60 – 70 กิโลเมตรจากสถานีส่ง คลื่นวิทยุนี้ก็จะไปพบกับส่วนโค้งของโลก ทำให้บริเวณที่อยู่เลยถัดไป ไม่อาจรับคลื่นวิทยุขนาดนี้ได้ หากบังคับให้คลื่นขนาดนี้พุ่งขึ้นไปบนฟ้า ก็จะทะลุเลยบรรยากาศที่หุ้มห่อโลกไป ไม่สะท้อนหรือโค้งตกลงมาสู่พื้นโลก ดังนั้นบริเวณพื้นโลก ที่จะได้รับฟังคลื่นวิทยุกระจายเสียงความถี่ขนาดสูงมากนี้ได้ จึงอยู่ไกลไม่เกิน 60- 70 กิโลเมตร จากสถานีส่ง แต่ก็เป็นคลื่นวิทยุที่มีแรงคงที่ตลอดเวลา เช่นเดียวกับคลื่นพื้นดินของคลื่นวิทยุนาดความถี่ปานกลางส่วนคลื่นที่ถูกบังคับให้พุ่งขึ้นฟ้าและทะลุบรรยากาศที่หุ้มห่อโลกออกไปนั้น เป็นประโยชน์สำหรับการติดต่อกับดาวเทียมสื่อสาร ซึ่งทำหน้าที่ถ่ายทอดสัญญาณโทรเลข โทรศัพท์ และโทรทัศน์ กลับลงมาสู่พื้นโลกได้อีก

นอกจากความถี่วิทยุขนาด 87 – 108 เมกะเฮิรตซ์ ที่ให้ใช้ส่งวิทยุกระจายเสียง ดังกล่าวแล้ว ความถี่วิทยุขนาดอื่น ๆ ในย่านนี้ได้กำหนดให้ใช้สำหรับส่งวิทยุโทรทัศน์เท่านั้น และจำแนกเป็นแถบ (Pand) และช่องสัญญาณวิทยุโทรทัศน์ ไว้ดังนี้ :

รูปแบบของสายอากาศ โดย เสงี่ยม เผ่าทองสุข

แต่เดิมมา สถานีวิทยุกระจายเสียง ที่ใช้ความถี่ปานกลาง มักใช้สายอากาศที่มีความยาว 1/4ของความยาวคลื่น ทำเป็นรูปตัว L คว่ำ (Inverted L) คือ ใช้ส่วนยาวของสายอากาศขึงระหว่างเสาสองต้น และมีลายลวดต่อจากปลายสายอากาศข้างหนึ่ง ลงมาถึงเครื่องส่ง ความยาวของสายลวด วัดจากปลายสายด้านที่ไม่ได้ต่อเข้าเครื่องส่ง ลงมาจนถึงตัวเครื่องส่ง เท่ากับ 1/4 หรือ 0.25 ของความยาวคลื่นแบบหนึ่ง อีกแบบหนึ่งทำเป็นรูปตัว T คือ ต่อสายลวดมาเข้าเครื่องส่งตรงกึ่งกลางของสายที่ขึงระหว่างเสาสองต้น ความยาวของลวดสายอากาศ จากปลายสายข้างใดข้างหนึ่งมาถึงจุดกึ่งกลางและเลยลงมาถึงเครื่องส่งจะยาวเท่ากับ 0.25 ของความยาวคลื่นเช่นกัน สายอากาศแบบนี้ กระจายคลื่นวิทยุไปในทิศทางต่างๆ ไม่เท่ากัน ด้านข้างของสายอากาศที่ขนานกับพื้นโลก จะกระจายคลื่นไปได้น้อยที่สุด ด้านที่ต่อลายลวดมาเข้าเครื่องส่ง จะแพร่กระจายคลื่นแรงที่สุด ส่วนสายที่ต่อลงมาจากสายอากาศ ซึ่งมักจะเป็นเส้นตั้งฉากกับพื้นโลก จะแพร่กระจายคลื่นได้รอบตัว ทุกทิศทาง ด้วยความแรงเท่าๆ กัน

คลื่นวิทยุขนาดความถี่ปานกลาง ที่แพร่กระจายออกไปมีทั้งคลื่นพื้นดินและคลื่นฟ้า บริเวณใดมีทั้งคลื่นพื้นดินและคลื่นฟ้าที่ตกลงมาพบกัน ผลการรับฟังในบริเวณนั้นจะไม่ค่อยดี คือ ขณะหนึ่งจะได้ยินเสียงดังแรง (เพราะคลื่นพื้นดินกับคลื่นฟ้ารวมกำลัง
กัน)แต่อีกขณะหนึ่งอาจได้ยินเสียงเบาลง จนไม่ได้ยินเลย (เพราะคลื่นพื้นดินกับคลื่นฟ้าหักล้างกำลังกัน)ดังนั้นบริเวณที่มีแต่คลื่นพื้นดินอย่างเดียวจึงไม่ห่างไกลจากเครื่องส่งมากนัก

ปัจจุบัน จึงได้นิยมใช้เสาเหล็กตั้งฉากเป็นตัวสายอากาศความสูง (หรือความยาว)ของเสาอากาศมักให้สูงกว่า 0.25 ของความยาวคลื่น แต่ไม่เกิน 0.6 ของความยาวคลื่น สายอากาศแบบนี้จะแพร่กระจายคลื่นวิทยุไปในทิศทางต่างๆ รอบตัว ด้วยความแรงเท่า ๆ กัน
ทุกทิศ สามารถป้องกันมิให้คลื่นฟ้าตกลงมาในบริเวณที่มีคลื่นพื้นดินได้ และในขณะเดียวกันก็ขยายรัศมีการแพร่กระจายคลื่นพื้นดินให้กว้างไกลออกไปกว่าที่ใช้สายอากาศหรือยาวเพียง 0.25 ของความยาวคลื่น

นอกจากนั้น หากใช้เสาเหล็กตั้งฉากเป็นสายอากาศ 2 ต้น ตั้งห่างกันตามความเหมาะสม จะสามารถบีบคลื่นวิทยุให้แพร่กระจายออกไปในทิศทางที่ต้องประสงค์ให้แรงยิ่งขึ้นกว่าปกติ และไม่ให้คลื่นวิทยุแพร่กระจายไปในทิศทางที่ไม่พึงประสงค์ได้ด้วย

ส่วนสายอากาศที่ใช้สำหรับส่งคลื่นวิทยุความถี่สูงมาก มักใช้สายอากาศยาว 1/2หรือ 0.5ของความยาวคลื่น สายอากาศแบบนี้ ถ้าอยู่ในท่าขนานกับพื้นโลก จะแพร่กระจายคลื่นไปในทิศทางตั้งฉากกับความยาวของสายอากาศ ได้แรงที่สุด เช่น ถ้าสายอากาศอยู่ตามแนวทิศตะวันออกมาทิศตะวันตก คลื่นวิทยุจะแพร่กระจายออกไปทางทิศเหนือกับทิศใต้ ได้แรงที่สุด ส่วนทางทิศตะวันออกกับทิศตะวันตกจะมีคลื่นวิทยุแพร่กระจายออกไปน้อยที่สุด ดังนั้น เพื่อที่จะให้มีคลื่นวิทยุแพร่กระจายออกไปทุกทิศคือ ออกไปได้รอบ ๆ ตัว จึงใช้สายอากาศที่ยาว 0.5ของความยาวคลื่น 2ชุด อยู่ในแนวตั้งฉากแก่กัน ให้เส้นหนึ่งอยู่ทางทิศตะวันออก – ตะวันตก อีกเส้นหนึ่งอยู่ทางทิศเหนือ –ใต้แพร่กระจายคลื่นพร้อมกันผู้รับฟังที่อยู่ในทิศทางต่าง ๆ รอบสถานีส่ง จึงสามารถรับคลื่นวิทยุได้แรงเท่า ๆ กัน

อนึ่ง เพื่อที่จะให้มีคลื่นวิทยุแพร่กระจายออกไปได้แรงยิ่งขึ้น จึงใช้วิธีเพิ่มจำนวนสายอากาศขึ้นเป็นหลายชุด อยู่ซ้อนกัน แพร่กระจายคลื่นไปในทิศทางเดียวกัน คลื่นวิทยุที่ออกจากสายอากาศแต่ละชุด ที่ในแนวทางเดียวกัน จะรวมกำลังกัน ทำให้มีความแรงสูงกว่าเมื่อใช้สายอากาศชุดเดียว

วิทยุกระจายเสียงในประเทศไทย โดย เสงี่ยม เผ่าทองสุข

ประเทศไทยเริ่มรู้จักเครื่องวิทยุเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2447 เมื่อ ห้าง บี.กริมม์ นำผู้แทนบริษัทวิทยุโทรเลข เทเลฟุงเก็น เข้ามาตั้งเครื่องรับส่งวิทยุโทรเลขทดลองในกรุงเทพ ฯ หลังจากนั้นทางราชการกองทัพเรือ และกองทัพบกจึงได้นำเครื่องรับส่งวิทยุโทรเลขขนาดเล็ก ๆ มาใช้ราชการในเรือรบและในงานสนามในปี พ.ศ. 2456ทางราชการทหารเรือได้ตั้งสถานีวิทยุโทรเลขถาวรขึ้นที่ตำบลศาลาแดงในกรุงเทพฯ สถานีหนึ่ง และที่ชายทะเล อำเภอเมือง จังหวัดสงขลาอีกแห่งหนึ่ง พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 6ได้เสด็จมาทรงเปิดสถานีวิทยุโทรเลขแห่งแรกของประเทศไทย ที่ตำบล ศาลาแดง กรุงเทพ ฯ เมื่อวันที่ 13 มกราคม (ปลายปี) พ.ศ. 2456เครื่องส่งวิทยุโทรเลขครั้งนั้นเป็นแบบประกายไฟฟ้า (Spark) ทำคลื่นวิทยุชนิดคลื่นลด สมัยนั้นยังไม่มีหลอดวิทยุ และยังไม่สามารถทำคลื่นวิทยุชนิดคลื่นต่อเนื่องได้ต่อมา ในปี พ.ศ. 2470 นายพลเอกพระเจ้าพี่ยาเธอ กรมพระกำแพงเพ็ชรอัครโยธิน เสนาบดีกระทรวงพาณิชย์และคมนาคม ได้ทรงซื้อเครื่องส่งวิทยุโทรศัพท์ชนิดใช้หลอด 3อิเลคโตรดใช้ความถี่สูง (คลื่นสั้น) กำลังส่งประมาณ 200 วัตต์ มาติดตั้งที่วังดอกไม้ ในกรุงเทพ ฯ เพื่อทรงทดลองค้นคว้า ได้ทรงทดลองส่งเสียงพูด และเสียงดนตรี ด้วยเครื่องส่งวิทยุโทรศัพท์ ทำนองส่งวิทยุกระจายเสียงด้วยนับว่าเป็นครั้งแรกที่ประเทศไทยเริ่มมีการส่งวิทยุกระจายเสียงด้วยการบุกเบิกริเริ่มของเสด็จในกรมพระกำแพงเพชรอัครโยธิน ฝ่ายกองช่างวิทยุ กรมไปรษณีย์โทรเลข ก็ได้ดำเนินการทดลองส่งวิทยุกระจายเสียง โดยใช้เครื่องส่งวิทยุโทรศัพท์ขนาดเล็ก กำลังส่งประมาณ 200 วัตต์ ณ ที่ตั้งของกองช่างวิทยุ ในตึกที่ทำการกรมไปรษณีย์โทรเลข (เก่า) ปากคลองโอ่งอ่าง หน้าวัดราชบูรณะ (วัดเลียบ)ซึ่งปัจจุบันได้รื้อลงหมดแล้ว เพื่อสร้างสะพานพระปกเกล้าขนานกับสะพานพระพุทธยอดฟ้า ทางด้านฝั่งกรุงเทพมหานคร กองช่างวิทยุ กรมไปรษณีย์โทรเลข ได้ส่งวิทยุกระจายเสียงเป็นงานประจำ ตั้งแต่วันที่ 31 พฤษภาคม พ.ศ. 2471 เป็นต้นมาการส่งวิทยุกระจายเสียงในระยะเริ่มแรกนี้ ใช้ขนาดความถี่สูงประมาณ 8,000 กิโลเฮิรตซ์ (หรือที่เรียกว่า คลื่นสั้น ความยาวคลื่นประมาณ37 เมตร) มีกำลังส่งออกอากาศ 200 วัตต์ ใช้สัญญาณเรียกขาน (Call Sign) ประจำสถานีว่า 4 พี.เจ. (HS 4 PJ)ต่อมากองช่างวิทยุ กรมไปรษณีย์โทรเลข ได้ย้ายกิจการทดลองส่งวิทยุกระจายเสียง จากตึกกรมไปรษณีย์โทรเลข (เก่า) ปากคลองโอ่งอ่าง หน้าวัดราชบูรณะ (วัดเลียบ) ไปดำเนินการที่สถานีวิทยุศาลาแดงและเปลี่ยนใช้ความถี่ประมาณ 10,100 กิโลเฮิรตซ์ (ความยาวคลื่น 29.5 เมตร) มีกำลังส่ง 500 วัตต์ ใช้สัญญาณเรียกขานว่า 2 พี.เจ.การทดลองส่งวิทยุกระจายเสียงในระยะต้น ๆ ด้วยความถี่สูง (หรือคลื่นสั้น) เช่นนี้ ปรากฏผลว่าการรับฟังในระยะทางใกล้ เช่นในเขตจังหวัดใกล้เคียงกรุงเทพ ฯ ไม่ใคร่ได้ผลดี เนื่องจากมีอาการจางหาย กองช่างวิทยุกรมไปรษณีย์โทรเลข จึงเปลี่ยนไปทดลองส่งด้วยความถี่ปานกลาง (หรือที่เรียกกันว่าคลื่นยาวในสมัยนั้น) ขนาดความถี่ประมาณ 937.5 กิโลเฮิรตซ์ หรือความยาวคลื่น320 เมตร ใช้กำลังส่ง 1,000 วัตต์ มีสัญญาณเรียกขานว่า “หนึ่ง หนึ่ง พี.เจ.” (HS 1 1 P J) ปรากฏว่าได้ผลการรับฟังดีกว่าเมื่อใช้ความถี่สูงจึงได้ใช้คลื่นวิทยุขนาดความถี่ปานกลางนี้สำหรับการส่งวิทยุกระจายเสียงภายในประเทศ ส่วนการทดลองส่งวิทยุกระจายเสียงด้วยความถี่สูง คงใช้สำหรับการส่งวิทยุกระจายเสียงไปต่างประเทศเท่านั้นโดยที่ปรากฏว่า ประชาชนสนใจและนิยมรับฟังวิทยุกระจายเสียงกันมากขึ้น โดยใช้เครื่องรับชนิดแร่ และชนิดหลอดขนาดเล็ก เพียง 2-3 หลอด กองช่างวิทยุ กรมไปรษณีย์โทรเลข จึงได้จัดตั้งสถานีวิทยุกระจายเสียงถาวรขึ้นที่บริเวณทุ่งพญาไท กรุงเทพ ฯ ตัวอาคารเครื่องส่งอยู่ในบริเวณทุ่งนา หน้าโฮเตลพญาไท (เดิมเป็นวังพญาไท) ส่วนห้องส่งกระจายเสียงอยู่บนชั้นสองของโฮเตลพญาไท (ปัจจุบันเป็นโรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้า ของกองทัพบก)เครื่องส่งวิทยุกระจายเสียงใหม่นี้ เป็นเครื่องที่ซื้อมาจากบริษัทฟิลิปส์ ประเทศเนเธอแลนด์ มี 2 เครื่องตั้งเคียงกัน มีกำลังส่งเครื่องละ 2,500 วัตต์ เครื่องหนึ่งใช้ความถี่ 857 กิโลเฮิรตซ์ความยาวคลื่น 350 เมตร) ใช่ชื่อว่า “สถานีวิทยุกรุงเทพ ฯ ที่พญาไท” ใช้สัญญาณเรียกขานว่าเอช.เอส.พี.เจ. (HSPJ) ส่วนอีกเครื่องหนึ่งเป็นเครื่องความถี่สูง(คลื่นสั้น)ใช้เครื่องแปรรูปคลื่นวิทยุ (มอดูเลเตอร์)เครื่องเดียวกันจึงส่งพร้อมกันทั้งสองเครื่องไม่ได้

กองช่างวิทยุ กรมไปรษณีย์โทรเลขได้ประกอบพิธีเปิดสถานีวิทยุกระจายเสียงถาวรแห่งแรกของประเทศไทยนี้ เมื่อวันพุธที่25 กุมภาพันธ์ (ปลายปี) พ.ศ. 2473 อันเป็นวันที่ระลึกฉัตรมงคลในรัชกาลพระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 7 ด้วยการถ่ายทอดกระแสพระราชดำรัสในงานพระราชพิธีฉัตรมงคล จากพระที่นั่งอมรินทรวินิจฉัย ในพระบรมมหาราชวัง กรุงเทพมหานคร ส่วนการทดลองส่งวิทยุกระจายเสียงของกองช่างวิทยุ กรมไปรษณีย์โทรเลข จากสถานีวิทยุศาลาแดง ก็ยังคงดำเนินการต่อไป ได้ปรับปรุงสร้างเครื่องส่งใหม่มีกำลังส่ง 10,000 วัตต์ ใช้ความถี่ 750 กิโลเฮิรตซ์ (ความยาวคลื่น 400 เมตร) ใช้สัญญาณเรียกขานว่า 7 พี.เจ. (HS 7 P J ) ทดลองส่งรายการภาคในประเทศนอกเวลาส่งกระจายเสียงของสถานีวิทยุกรุงเทพ ฯ ที่พญาไท (คือเมื่อสถานีวิทยุกรุงเทพ ฯ ที่พญาไท ปิดสถานีแล้ว) และมักเป็นคืนวันพุธกับคืนวันเสาร์ ส่วนการทดลองวิทยุกระจายเสียงภาคต่างประเทศนั้นใช้ความถี่ 12,000 กิโลเฮิรตซ์ (ความยาวคลื่น 25 เมตร) ใช้สัญญาณเรียกขานว่า“8 พี.เจ.” (HS 8 P J) ส่งจากสถานีวิทยุศาลาแดงต่อไปตามเดิม

ในวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2482 ทางรัฐบาลได้สั่งโอนกิจการวิทยุกระจายเสียง จากกรมไปรษณีย์โทรเลข ไปขึ้นอยู่กับสำนักงานโฆษณาการ สำนักนายกรัฐมนตรี (ภายหลังได้ยกฐานะขึ้นเป็นการโฆษณาการ และต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็นกรมประชาสัมพันธ์ จนกระทั่งทุกวันนี้) ดังนั้นการจดทะเบียนเครื่องรับวิทยุกระจายเสียงกับเครื่องขยายเสียง และการดำเนินงานวิทยุกระจายเสียงภายในประเทศ รวมทั้งสถานีวิทยุกระจายเสียงกรุงเทพ ฯ ที่พญาไท จึงไปขึ้นอยู่กับสำนักงานโฆษณาการทั้งหมด

ส่วนการส่งวิทยุกระจายเสียงภาคต่างประเทศด้วยความถี่สูงจากสถานีวิทยุกระจายเสียงทดลอง 8 พี.เจ.ที่ศาลาแดง กรุงเทพ ฯ คงโอนไปแต่เจ้าหน้าที่ฝ่ายจัดรายการวิทยุกระจายเสียงเท่านั้น งานฝ่ายช่างที่เกี่ยวกับห้องส่งกระจายเสียง และเครื่องส่งวิทยุกระจายเสียงยังคงอยู่กับกองช่างวิทยุ กรมไปรษณีย์โทรเลข

(ต่อมาทางราชการกองทัพบกต้องการสถานที่ ที่สถานีวิทยุกระจายเสียงกรุงเทพ ฯ ที่พญาไทตั้งอยู่ จึงต้องย้ายเครื่องส่งวิทยุของสถานีวิทยุกรุงเทพ ฯ ที่พญาไท กลับมารวมอยู่ที่สถานีวิทยุศาลาแดง เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2479 ระหว่างการย้ายก็ได้ใช้เครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง 7 พี.เจ. กำลัง 10 กิโลวัตต์ ทำงานแทน ภายหลังเมื่อได้โอนกิจการวิทยุกระจายเสียงไปขึ้นกับสำนักงานโฆษณาการ ซึ่งได้เปลี่ยนฐานะมาเป็นกรมโฆษณาการในภายหลังและกรมโฆษณาการหาที่ตั้งสถานีวิทยุกระจายเสียงได้ใหม่ที่ ซอยอารี แขวงสามเสนใน กรุงเทพ ฯ จึงได้ตั้งเครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง ณ ที่แห่งใหม่นี้)

ครั้นเมื่อเกิดสงครามมหาเอเซียบูรพาในต้นเดือนธันวาคม พ.ศ. 2484 รัฐบาลไทยสมัยจอมพล ป. พิบูลสงคราม เป็นนายกรัฐมนตรี ได้ร่วมกับญี่ปุ่น และประกาศสงครามกับอังกฤษและอเมริกา เป็นผลให้กรุงเทพ ฯ ถูกเครื่องบินฝ่ายสัมพันธมิตรทิ้งระเบิดเสียหาย ต้องอพยพโยกย้ายที่ทำการรัฐ?