ลำโพงโลหะ

โดย...อ. ไมตรี ทรัพย์เอนกสันติ

ลำโพงกรวยโลหะรุ่นแรกๆ สุดของโลกคงต้องยกให้ EJ Ted Jordan ซึ่งบริษัทนี้ทำกรวยโลหะมานานถึง 36 ปีแล้ว Jordan เองได้แรงบันดาลใจจากการเข้าร่วมสัมมนากับบริษัท GEC ที่กล่าวถึงดอกลำโพงกรวยโลหะขนาด 8 นิ้วซึ่งสร้างความประทับใจให้แก่  Jordan ตอนนั้น Jordan ยังทำงานกับบริษัทเกี่ยวกับห้องวิจัยระบบวิทยุในช่วงแรกสุดของปี ค.ศ. 1950

          ในปี ค.ศ.1981 บริษัทลำโพงเก่าแก่ของอังกฤษ Celestion ได้ออกลำโพงวางหิ้งที่ลือลั่นเป็นตำนานคือ SL-6 ที่ใช้ดอกโดมทองแดง

          ขณะเดียวกันกว่า 30 ปีมาแล้ว YAMAHA ก็ออกลำโพงวางหิ้ง (ขนาดใหญ่) 3 ทาง NS1000 ที่ลือลั่นสร้างประวัติศาสตร์ด้วยดอกโดมแหลมทำจากโลหะเบอริลเลี่ยมเป็นเจ้าแรกของโลก รุ่นที่รองลงมาของ YAMAHA ที่ใช้ดอก เบอริลเลี่ยมเหมือนกันคือ NS 890

          ย้อนกลับไปที่ดอกแหลมทองแดงของ Celestion ซึ่งประสบผลสำเร็จจนลือลั่นได้ ที่พัฒนาโดย Peter Fryer หลายปี มาแล้ว ขณะที่ Peter ทำงานที่บริษัท Wharfedale ภายหลัง Peter พัฒนาเทคนิคดังกล่าวสู่การกวาดลำแสงเลเซอร์ไปบนไดอะแฟรมของโดมแหลมและบันทึกการเคลื่อนไหวของโดมแต่ละเสี้ยววินาที แล้วนำมารวมต่อเนื่องเป็นภาพวิดีโอการขยับเข้า-ออกของตัวโดมให้ดูได้

          ต่อมาทั้ง Graham Bank ซึ่งเป็นผู้อำนวยการด้านเทคนิคของ Celestion และวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ Gordon Hathaway ต้องกลืนเลือดตัวเองออกมาจาก Wharfedale แล้วไปทำงานกับ Celestion ที่ซึ่งทั้งสองได้พัฒนาเทคนิคการกวาดลำแสง เลเซอร์วิเคราะห์โดมของ Peter Fryer ที่ Wharfedale เป็นรูปแบบการค้นคว้าวิจัยมากกว่าการสื่อให้วิศวกรผู้ออกแบบจับ ประเด็นได้ ซึ่งวิธีของ Graham Bank จะเป็นรูปธรรมที่วิศวกรจะเข้าใจ เห็นประเด็นได้ชัดกว่าเขาคิดว่า นี่เองที่ทำให้เสียงแหลมจากลำโพง Celestion SL-6 ออกมาได้นิ้งกว่า

          ไม่นานหลังจากนั้น Celestion ก็ขยับออกจากโดมทองแดงไปเป็นโดมอะลูมิเนียมแล้วก็มีผู้อื่นตามกันมาเป็นขบวน แพร่หลายไปทั่วโลก

          ในปี ค.ศ.1987 Acoustics Energy รุ่น AE 1 จุดพลุแก่วงการด้วยดอกลำโพงกรวยเสียงกลางทุ้ม ที่ทำจากโลหะ ซึ่งต่อมาใครๆแห่ตามกันเป็นแฟชั่นไปเลย แต่ของ Ted Jordan จะเน้นที่ความโค้งบานของตัวกรวยเพื่อควบคุมการยืดหยุ่นของกรวยด้วย ทำให้ของเขามีเอกลักษณ์แยกไปจากชาวบ้านที่แห่ตามกระแสกรวยโลหะโดยคิดแง่เดียวในเรื่องความแกร่งเป็นเลิศ

          ประมาณอีก 20 ปีต่อมาหลังจาก SL-6  ออกสู่ตลาด Gordan Bank เผยลำโพงระบบ Balanced Mode Radiator ออกมาให้แก่บริษัท NXT หลักการของ BMR นี้คือแผงที่ปลอดจากการยืดหยุ่นที่มีรูปร่างง่ายๆโดยมีรูปแบบการสั่นไม่กี่ แบบ รูปร่างของแผงอาจเป็นวงกลมหรือรูปสี่เหลี่ยมที่มีด้านกว้างกับด้านยาวที่ต่างกันมากๆถ้าแผงทั้ง 2 แบบนี้ถูกขยับด้วยตัวกำเนิดแรงที่สมบูรณ์แบบจะให้ผลตอบสนองที่เป็นอุดมคติได้

          ในความเป็นจริงแผ่นเหล่านี้จะต้องถูกขับด้วยวอยซ์คอยล์(คือแทนที่กรวยลำโพงหรือโดมด้วยแผ่นเหล่านี้) ซึ่งจะเป็นการเพิ่มมวล ( น้ำหนัก ) เข้าไปอันจะไปป่วนการตอบสนองความถี่ตามธรรมชาติได้ แต่จากการเพิ่มมวลเข้าไปในบางจุดบนแผงนั้นก็เป็นไปได้ที่จะสร้างรูปแบบการยืดหดสั่นตัวของแผงนั้นได้เพื่อให้ได้การตอบสนองความถี่ที่ต้องการ ในกรณีของแผ่นแบบกลมการทำ BMR ทำได้โดยการออกแบบขอบวงให้มีการยืดลอยเป็นช่วงๆโดยปล่อยขอบวงปลายสุดอิสระไว้

          ตัวกำเนิดเสียงระบบ BMR มีการนำไปใช้กันหลายรูปแบบอย่างรุ่น Minx ของ Cambridge และรุ่น Ovator ของ Naim แน่นอนว่าระบบ BMR นับเป็นก้าวกระโดดไกลซึ่งเป็นไปได้ก็ด้วยความก้าวหน้าทางการวิเคราะห์ การสั่นและการสร้างรูปแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์

          จะเห็นว่ามีความพยายามปลุกปั้นการนำโลหะมาใช้เป็นโดมหรือกรวยลำโพงกันอย่างหลากหลาย แต่คิดแล้วก็ยังห่างไกลจากความอุตสาหะของ Hugh Britain บริษัท GEC ย้อนกลับไปในปี ค.ศ. 1930 และ 1940 การวัดทดสอบพฤติกรรมของลำโพงทำได้ก็แต่วิธีการที่ต้องลงไม้ลงมือจับต้องแบบรูปธรรมจริงๆที่ต้องเสียเวลาอย่างยิ่งยวด ( แทบจะต้องให้เหรียญกันเลย ) เช่นต้องโรยผง Lycopodium ลงไปบนกรวย ขับกรวยด้วยสัญญาณแรงต่ำๆแล้วมาดูร่องรอยกระจายของผงบนกรวยเพื่อพิจารณาว่ามันเกิดการย่นตรงไหนบ้างขณะที่มันขยับตัว

          ผง Lycopodium มันไม่ใช่การนำมาประยุกต์ใช้ที่จะสอดคล้องกับหลักทางวิทยาศาสตร์อะไรเช่นกัน การจุดเผามันด้วยเปลวไฟมันจะให้ลำเพลิงที่ไม่เป็นอันตรายและดูน่าตื่นใจซึ่งพวกนักมายากลชอบเอาไปใช้กัน สิ่งนี้นำเราไปสู่การวัดของ Celestion ที่ Gordon Bank นำมาใช้ในยุคแรกๆซึ่งตั้งอยู่บนพื้นฐานของ Laser Interferometer ( ดูการเบี่ยงเบนของแสงเลเซอร์ ) ซึ่ง Gordon Bank ดัดแปลงจากวิธีการของ Harwell แต่คนที่ Harwell กล่าวว่าตามแนวคิดที่ Gordon Bank จะยิงลำแสงเลเซอร์ไปกระทบกรวย ( หรือโดม ) เพื่อให้สะท้อนกลับออกมาและไปทาบบันทึกลงที่ตัวรับนั้น จะต้องใช้ปริมาณแสงสะท้อนออกมาที่มากทีเดียว พวกเขาเสนอว่าควรจะเคลือบผิวโดม ( กรวย ) ด้วยสิ่งที่สะท้อนแสงได้ดีที่สุด โดยคนที่ Harwell จะทำการเผาแถบแบน ( ริบบอน ) แมกนีเซียมให้เกิดควันของแมกนีเซียมออกไซด์เป็นผงขาวๆไปฝัง เคลือบเอาไว้บนผิวที่จะสะท้อนแสงได้

          ทราบดังนี้แล้ว Gordon Bank ก็นำกลับมาใช้วิธีการวัดของเขาโดยเริ่มที่กรวยพลาสติก เขาจัดการเผาริบบอนแมกนีเซียมให้ติดไฟแล้วเอามาใกล้กรวย คงนึกออกนะว่าเกิดอะไรขึ้น เปลวไฟจากแมกนีเซียมไปทำให้กรวยพลาสติก ติดไฟแล้วทั้งหมดก็หลอมละลายหมดโดย Gordon Bank ลืมไปว่ากรวยของเขาไม่ใช่โลหะ!

จากประสบการณ์ของผู้เขียน

          เมื่อกว่า 30 ปีมาแล้วผู้เขียนได้มีโอกาสฟังลำโพง YAMAHA NS-1000 ของเพื่อนผู้เขียน เป็นลำโพงที่กินวัตต์พอ ควร รวมทั้งฟังที่โชว์รูมของบริษัท สยามพารากอน ( เอเย่นต์ยามาฮ่า ) โอเค เสียงโดยรวมก็ราบรื่นดี ไม่มีเสียงไหนโดดล้ำหน้าแต่มันก็ราบรื่นแบบไร้วิญญาณ แทบไม่การไล่เสียงหนัก-เบา อ่อน-แก่ ฟังเสมอๆกันไปหมด อีกทั้งปลายแหลมก็ไม่ได้วิจิตรพิสดารอะไร ทุ้มก็ไม่ได้อิ่มลึกแน่นออกกระด้างด้วยซ้ำ ไม่สงสัยเลยว่าทำไมนักวิจารณ์ชาวอังกฤษจึงชื่นชมกันหนักหนา เพราะพวกเขาก็ฟังกันในสไตล์อย่างนี้แหละ ( ผู้เขียนชอบลำโพง YAMAHA รุ่นใหม่ๆปัจจุบันเช่นตระกูล SOAVO รุ่นวางหิ้งมากกว่า NS-1000 เสียอีก )

          เช่นเดียวกันลำโพง Celestion SL-6 ( SL-6S,SL-600 ) ผู้เขียนเคยฟังมาทั้งนั้นและขลุกกับมันมาโชกโชนพอควร ทีเดียว ก็เช่นกัน เสียงก็ไม่ได้มีอะไรพิสดารนอกจากความราบเรียบแต่อ่อน การไล่เสียงอ่อน-แก่ ( Dynamic Contrast แทบไม่มี ) พูดง่ายๆมาแนวเดียวกับ NS-1000 ( รวมทั้ง NS-1000M ) ปลายแหลมก็ไม่ได้สดใส ซาบซ่า กรุ๊งกริ๊ง เป็นประ กายระยิบระยับอะไร ( ไม่ AIRY เลย ) ติดแห้งด้วยซ้ำ ( มีการใส่วงจรความถี่สูงแถวๆ 24 KHz ทิ้งเป็นวงจรแบบ NOTCH FILTER เพื่อกำจัดความถี่เสียงโด่งจัดที่ปลายแหลมทิ้ง ( RESONANCE ) ซึ่งมันน่าจะทำให้ค่า Damping Factor ( DF ) ต่ำลงที่ปลายแหลม ทำให้ปลายแหลมทึบ ผลคือ หัวโน้ตของทุกความถี่เสียง ( ทุ้ม,กลาง,แหลม ) พลอยทึบไปหมด

          ในยุคแรกๆที่ผู้เขียนได้ฟังดอกลำโพงเสียงแหลมแบบโดม ( แทบทั้งหมดเป็นโดมอะลูมีเนียม ) จากหลายๆบริษัทลำโพงปลายแหลมจะออกผอมบาง,สะบัดปลาย โดดจากเสียงกลางและทุ้ม

          จนในยุคหลังๆเกือบ 10 ปีต่อมาแหลมจากโดมอะลูมิเนียมจึงเข้ารูปเข้ารอย จากการที่ดอกลำโพงเสียงกลางหรือดอกกลางทุ้ม ใช้วัสดุทำกรวยที่ฉับไวขึ้นจนตามความฉับไวของโดมอะลูมิเนียมได้ทัน ปลายแหลมจึงราบรื่นขึ้น,หวานขึ้น ล่าสุดผู้ออกแบบมีการเพิ่มการเคลือบโดมอะลูมิเนียม หรือโดมไททาเนียมด้วยผงเซรามิก ทำให้เสียงแหลมอ่อนโยน หวานขึ้น แต่ยังสดใสไม่ทึบ (อาจเพราะไม่จำเป็นต้องใส่วงจรกรองสูงสุดทิ้งอีกต่อไป )

          ปัจจุบันโดมแหลมมีทั้งที่ทำจากอะลูมิเนียม,ไททาเนียม,แมกนีเซียม,เบอริลเลี่ยม มีทั้งเคลือบผิวด้วยผงเซรามิก,ทอง,ฯลฯ บางครั้งเป็นโดมพลาสติกแต่เคลือบด้วยผงไททาเนียม,อะลูมิเนียมก็มี

          สำหรับกรวยในยุคแรกๆเมื่อเกือบ 30 ปีมาแล้วผู้เขียนได้มีโอกาสฟังดอกลำโพงกลางทุ้ม ดอกทุ้ม กรวยโลหะ ( น่าจะเป็นอะลูมิเนียม ) เป็นลำโพงรถยนต์เสียงจะออกทะแม่งๆเหมือนมีแต่ความถี่หลัก ไม่มีน้ำ,มวลเสียง(ไม่มีฮาร์โมนิก ) เสียงออกเป็นโทนเดียว ( cool ) ไม่มีอ่อน-แก่ ( Dynamic Contrast ไม่ดี ) ไม่เปิดโปร่งโล่ง นักร้องชายกี่คนๆเสียงคล้ายกันไปหมดเช่นกัน นักร้องหญิงก็เหมือนกัน แยกแยะไม่ได้ระหว่างเปียโนราคา 1 แสนบาทกับ 3 ล้านบาท พูดง่ายๆถ่ายทอดบุคลิกไม่ได้ มิติเสียงก็ออกแบนๆไร้ทรวดทรง ( 3D ) ปลายแหลมก็ไม่เป็นประกายระยิบระยับ

           ปัจจุบันดอกลำโพงกรวยโลหะจึงหลีกเลี่ยงเป็นกรวยผสมโดยโครงสร้างหลักของกรวยอาจเป็นโปลีแล้วเคลือบหรือฝังด้วยโลหะอีกที หรือโลหะกับเซรามิก อีกทั้งระบบแม่เหล็กที่ทรงพลังขึ้นเช่น จากแม่เหล็กเฟอร์ไรท์ธรรมดาก็เป็นแบเรียมเฟอร์ไรท์ หรือ สตรอนเตียม หรือ อัลนิโค หรือ นีโอไดเมียม ทำให้ขยับกรวยได้อิสระ,ฉับไวขึ้นไปตามดอกแหลมโดมโลหะได้ทัน

เสน่ห์ของดอกโดมโลหะ,หรือดอกกรวยโลหะ

          ถ้าออกแบบอย่างลงตัว ถูกต้อง โดมแหลมโลหะมักได้เปรียบโดมกระดาษ ( หรือโดมโปลี ) ที่สามารถให้ความถี่สูงได้ไกลอย่างน้อยๆก็ 20-25 KHz บางดอกไปถึง 35 KHz (ซุปเปอร์ทวีตเตอร์) ทำให้ได้เสียงที่คมชัด ( ทั้งกลาง-ต่ำด้วย ) เสียงโปร่งทะลุได้ยินลมหายใจของตัวโน้ต ( AIRY ) เหมือนมีอากาศแตกตัวรอบๆตัวโน้ต เสียงสดใส มีประกายระยิบระยับ ( Sparkle )

          ขณะเดียวกันดอกเสียงกลาง,ดอกกลางทุ้ม,ดอกทุ้มที่กรวยโลหะหรือกึ่งโลหะที่ออกแบบดีๆจะให้ช่องไฟระหว่างตัวโน้ตที่สงบ,สงัดโปร่ง,สะอาด ทำให้เราสังเกตรายละเอียดของหัวโน้ตและหางโน้ต ( รวมความกังวาน ) ได้ดีขึ้นพูดง่ายๆ Transient Detail ดีขึ้น ทำให้เสียงผิว ( Texture ) ชัดขึ้น ( เช่นผิวหน้ากลอง,ผิวเส้นสายไวโอลิน,ผิวระนาด ฯลฯ) เสียงฉับไวขึ้น ( Dynamic ขึ้น ) ช่วงดนตรีขึ้นพร้อมๆกันหลายชิ้นก็ไม่มั่ว แยกเสียงตรงกับเสียงกังวานได้ดีขึ้น

          อย่างไรก็ตามลำโพงโดมโลหะ,กรวยโลหะ ถ้าออกแบบไม่เก่งจริงๆ 90 % ในท้องตลาดมักจะให้เสียงที่มีบุคลิกแบบ ลู่ไปโทนเดียวไม่มากก็น้อย เพราะให้ความถี่คู่ควบ ( ฮาร์โมนิก ) สู้ลำโพงกรวยกระดาษเคลือบดีๆไม่ได้ แต่กรวยกระดาษ โดมกระดาษก็แยกแยะช่องไฟ ,ความสงัด เสียงผิวสู้กรวยโลหะ,โดมโลหะดีๆไม่ได้

          ปัจจุบันระบบลำโพงมักใช้โดมแหลมโลหะ ผสมกับกรวยกลาง/ทุ้ม หรือกรวยทุ้มเป็นพลาสติก เช่น คาร์บอนไฟเบอร์,เคฟลาร์,โพลีโพรไพลีน,หรือกระดาษเคลือบ/ผสม

          สุดท้าย ไม่ว่าจะอ้างเทคโนโลยีวิจิตรพิสดารเลอเลิศอะไร สิ่งที่สำคัญที่สุดคือเสียงสุดท้ายที่ต้องเป็นธรรมชาติ น่าฟัง ฟังเพลิน ได้บรรยากาศดุจอยู่ในเหตุการณ์ มีความเป็นดนตรี มีเสน่ห์ ไม่ใช่เรื่องของเทคโนโลยีหรือวัสดุ