ลำโพงนีโอไดเมี่ยม เป็นอย่างไร ???

ลำโพงนีโอไดเมี่ยม เป็นอย่างไร ???
แม่เหล็กลำโพง จากเฟอร์ไรต์ถึงนีโอไดเมี่ยมปฎิบัติการทางเสียงประสิทธิภาพสูง

เมื่อเสียงเพลงคือมนต์เสน่ห์ที่ขับขานจากภายนอกสู่ภายใน เสียงเพลงและดนตรี มิใช่อาหารที่ต้องรับประทานครบทั้ง 3 มื้อ มิใช่สิ่งจำเป็น แต่..ทำไมมนุษย์ต้องมีเพลงในหัวใจ ทำไมหัวใจต้องขับขานบทกวีอยู่ภายใน ทำไมไม่ใช้ชีวิตแบบเดียวกับเดรัจฉาน ที่กินเพื่ออยู่ไม่ต้องสะสมทรัพย์ ไม่ต้องสร้างบ้าน ไม่ต้องลงทุนในตลาดหลักทรัพย์ ฯลฯ
และเพลงที่ฟังนั้นต้องดี ไพเราะ บ่งบอกได้ถึงภาวะอารมณ์ต่าง ๆ เครื่องเสียงที่เป็นตัวถ่ายทอดเสียง จึงถูกออกแบบมาอย่างพิถีพิถัน แม้บางเวลา มันถูกกระชากให้ลดความหนาของเสียงไปบ้าง ให้อึกทึกเกินไปบ้าง ให้บางไปบ้าง ด้วยมายาจริตและมายาพาณิชย์ แต่ไม่กี่วันมันก็เดินทางไปสู่ความชัดเจน มันเหมือนขุมทรัพย์ทางจิตวิญญาณที่มนุษย์มีลายแทงอยู่ใน DNA ที่วันหนึ่งเขาต้องถูกกระแสจิตภายในเรียกร้องให้แสวงหา การคิดค้นให้การถ่ายทอดเสียงดนตรีมาดีมีประสิทธิภาพ จึงเป็นศาสตร์และศิลปะอันเสมือนขุมทรัพย์ที่ปลายฟ้า..

ย้อนรอยที่มาของลำโพง
นี่มิใช่การพูดถึงเนื้อหาของลำโพงในเชิงประวัติศาสตร์ แต่จะเป็นการพูดบริบทของมันว่าเริ่มต้นมาจากการที่ อะเล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์ คิดเรื่องตัวถ่ายทอดเสียง(Transducer)ได้เมื่อปี ค.ศ.1876 เขาคิดเรื่องตัวถ่ายทอดเสียงเพื่อมาใช้ในการติดต่อโทรศัพท์


ตัวถ่ายทอดเสียงในโทรศัพท์อันดับแรกสุดแสดงไว้ในรูปที่ 1 โดยเมื่อสัญญาณถูกจ่ายเข้าขดลวดโซลินอยด์ มันทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้น เกิดเป็นคลื่นเสียงอะนาล็อก เสียงที่เกิดขึ้นมาจากการสั่นของแผ่นเหล็กบางๆ ที่เป็นไดอะแฟรม(ไดอะแฟรมในยุคแรกจึงหมายถึงแผ่นสั่นของหูโทรศัพท์) ในตอนแรกนั้นสัญญาณที่ได้ออกมาเป็นไปในลักษณะของสัญญาณเร็กติฟาย เพราะมีการสั่นในด้านเดียว หรือแบบยูนิโพล่าร์
การใช้แผ่นเหล็กเป็นตัวสั่นเพื่อกำเนิดเสียงหรือตัวถ่ายทอดสัญญาณแบบมูฟวิ่ง-ไอรอน เป็นการยากที่จะทำให้เสียงออกมามีความชัดเจน การทำให้เสียงออกมากว้าง ดัง ต้องทำตัวถ่ายทอดเสียงให้มีขนาดใหญ่ ท่านคงเคยเห็นภาพของโทรศัพท์โบราณแบบที่มีหูฟังขนาดใหญ่นี้จากภาพเก่า ๆ หรือในภาพยนตร์ย้อนยุค ตัวถ่ายทอดเสียงของโทรศัพท์ขนาดใหญ่นี้เองที่ถูกเรียกว่า "ลาวด์สปีคเกอร์" (Loudspeaking)(อ้างจากข้อเขียนของ จอห์น วิตคินสัน จากหนังสือ Loudspeaker and Headphone Handbook ฉบับพิมพ์ครั้งที่3 หน้า44, ค.ศ.2001)

เสียงของลำโพงแบบนี้มาจากมาตรฐานของกลไกให้เสียงแหลมๆ มันจึงถูกแทนที่ด้วยขดลวดที่เรียกว่า "มูฟวิ่งคอยล์มอเตอร์" (Moving-coil motor)
คำว่า "มอเตอร์" หมายถึงอุปกรณ์ที่เคลื่อนที่ เคลื่อนไหวขยับได้ มอเตอร์ของลำโพงในปัจจุบันจึงหมายถึง ชุดวอยซ์คอยส์นั่นเอง
ปี ค.ศ.1898 ตัวถ่ายทอดเสียงแบบมูฟวิ่งคอยล์ ถูกคิดค้นโดย เซอร์ โอลิเวอร์ลอร์ด แต่ข้อด้อยของตัวถ่ายทอดเสียงแบบนี้คือ ต้องมีภาคขยายสัญญาณเข้ามาร่วมด้วยจึงจะขับเสียงออกมาได้ ลำโพงแบบมูฟวิ่งคอยล์ จึงถูกนำไปใช้ควบคู่กับการพัฒนาหลอดสุญญากาศหรือหลอดเทอร์มิโอนิค มันจึงไปมีบทบาทในวงการวิทยุ(Wireless)
ลำโพงแบบมูฟวิ่งคอยล์ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางเมื่อ 'ไรซ์' และ 'เคลล็อก' สร้างลำโพง Radola104 ขึ้นในทศวรรษ 1920 เป็นลำโพงแบบ แอ็กตีฟ คือมีเครื่องขยายคลาส A กำลังขับ 10 วัตต์ บรรจุอยู่ภายในตัวตู้ขนาดหน้าตัด 610ตารางมิลลิเมตร ขับลำโพงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 152 มิลลิเมตร ภาคขยายทำให้เกิดสนามไฟฟ้าผลักขดลวดให้เคลื่อนที่ แม่เหล็กถาวรที่จะขับเสียงออกมาได้นั้นต้องมีความเข้มพอ จึงใช้ขดลวดฟิลด์คอยล์เหนี่ยวนำเพิ่มเพื่อทำให้การเคลื่อนที่ของมูฟวิ่งคอยล์เคลื่อนที่ได้ 2 ทางและกำลังเสียงออกมามากขึ้นเหมือนโช้คที่มีความนิ่มนวล เมื่อนำมาใช้กับวงจรขยายเสียงที่มีไฟเลี้ยงสูงๆ

หลายท่านอาจจะเคยเห็น ลำโพงบางยี่ห้อที่นำมาโชว์ในงานเครื่องเสียงมีการเสียบไฟเข้าตัวลำโพงแล้วทำให้เสียงดังเพิ่มขึ้นและถือว่าเป็นที่ชื่นชอบของนักฟังเพลงจากเทริ์นเทเบิ้ล ทั้งที่ความจริงแล้ว ลำโพงดังกล่าวเป็นของโบราณที่สุด แต่มีการนำเอาความโบราณมาบอกขายว่านี่คือ สุดยอดลำโพงแมกเนติกฟิลด์
ต่อมาเมื่อมีการพัฒนาเทคโนโลยีของแม่เหล็กขึ้นมาใช้เพื่องานเสียงในทศวรรษ 1930 ฟิลด์คอยล์ จึงถูกแทนที่ด้วยแม่เหล็กรุ่นใหม่ที่ทำมาจากเฟอร์ไรต์ ดังนั้นลำโพงในรุ่นต่อมาจึงมีรูปร่างที่คล้ายกับลำโพงในยุคปัจจุบัน โดยเมื่อพิจารณาองค์ประกอบของลำโพงราคาถูกที่มีองค์ประกอบพื้นฐานที่สุด สามารถดูได้จากรูปที่ 2 เมื่อพิจารณาองค์ประกอบการทำงานในลักษณะตีปะทะเพื่อให้เกิดเสียง แต่ลำโพงในยุคใหม่ใช้การกระพือเสียงจากกรวยลำโพง โดยแม่เหล็กแผ่กระจายออก ส่งสนามแม่เหล็กไปยังขดลวด(คอยล์) คอยล์เป็นตัวรับสัญญาณกระแสไฟฟ้าของเสียงจากภาคขยายสัญญาณเสียง จึงเรียกคอยล์ในเลาต่อมาว่า "วอยซ์คอยล์"

ปัญหาของลำโพงแบบเฟอร์ไรต์ ก็คือการรั่วไหลของสนามแม่เหล็ก ดังแสดงภาพเอาไว้ใน รูปที่ 10 เมื่อดูรูปที่ 10ก ลำโพงเป็นชนิดที่ใช้วอยซ์คอยล์กลมในทางปฎิบัติมันจะให้สนามแม่เหล็กออกมาเป็นรูปวงกลมทอรอยด์ มีแม่เหล็กถาวรอยู่กลาง สังเกตว่าสนามของทอรอยด์ไม่ได้วิ่งเข้าจุดตรงกลาง ต้องขยับฟลักซ์แม่เข้าใกล้กัน ในขณะที่ลำโพงเฟอร์ไรต์เดิมๆนั้นมีฟลักซ์เหมือนอย่าง รูปที่10 ข. ทำให้ฟลักซ์จำนวนมากไหลหนีออกจากจุดกลางกลายเป็นการรั่วของสนามแม่เหล็ก(Leakage) การแก้ปัญหาคือเพิ่มขนาดของวอยซ์คอยล์ให้มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางใหญ่ขึ้น ดังวิธีการในรูปที่ 10ค. ใส่วอยซ์คอยล์ เอาไว้ด้านนอกตัวแม่เหล็ก สร้างขั้วโพลพีซนำฟลักซ์ให้มีทิศทางกระทำโดยตรงต่อสนามไฟฟ้าของวอยซ์คอยล์ เพื่อลดการรั่วของสนามแม่เหล็กลงไปจำนวนหนึ่ง
แต่หากนำไปเปรียบเทียบกับนีโอไดเมี่ยม ความแตกต่างในเรื่องพลังงานแม่เหล็กมีความเด่นชัดมาก แม่เหล็กพลังสูง (High-energy magnetic materials) ของ Neodymium iron boron ทำให้แม่เหล็กแบบนี้มีขนาดเล็กกว่าทำให้ใช้กับวอยซ์คอยล์ขนาดเล็กได้ ให้ค่าการรั่วไหลของแม่เหล็กน้อยกว่า เพียงแต่ราคาแพงกว่าเท่านั้น
รูปที่ 11 เป็นการแสดงวงจร แม่เหล็กที่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ซิมมูเลตออกมา เมื่อนำเอาแม่เหล็กนีโอไดเมี่ยมมาสอดเข้าไปในวอยซ์คอยล์ อ้างอิงจากการทดสอบของจอห์น บอร์วิกค์ ที่ทำการทดสอบกับลำโพงวูฟเฟอร์ขนาด200มิลลิเมตร(ลำโพง 8 นิ้ว) แสดงให้เห็นถึงการรั่วไหลของสนามแม่เหล็กน้อยมากในขณะที่พลังงานสูงมากไม่น้อยกว่า 20 เท่าของเฟอร์ไรต์

เตรียบพบกับลำโพงนีโอดีเมี่ยมพันธุ์ไทย
เมื่อฐานการผลิต ลำโพงนีโอดีเมี่ยมที่ส่งขายประเทศสหรัฐอเมริกา ขยายฐานมาอยู่ในประเทศไทย จึงเป็นโชคดีของคนไทยที่จะได้ทดสอบ ทดลอง ลำโพงนวัตกรรมใหม่นี้ ในราคาถูกลง เป็นราคาที่คุณสามารถเป็นเจ้าของได้
อย่างน้อยตอนนี้มีวางตลาดอยู่ 2 เจ้า คือ P.Audio กับ GIP แน่นอน ตลาดเสียงกลางแจ้งตั้งแต่ปี พ.ศ.2548 ฝุ่นตลบแน่นอนคอยดูความสะใจครั้งใหม่ที่กำลังจะเกิดขึ้นในเร็ววันนี้.....