ตู้ลำโพงแบบมาตรฐาน ( Loudspeaker Enclosures )
   รูปแบบของตู้ลำโพงมีความหลากหลาย ที่เป็นผลของความคิดบูรณาการ ที่พยายามใช้ส่วนผสมของตู้แบบต่างๆมาประยุกต์ออกแบบ
ด้วยปัจจุบันความคิดที่ต้องการให้อุปกรณ์ต่างๆ มีขนาดเล็กลง ไม่ต้องการเนื้อที่ในการจัดเก็บและติดตั้ง ทำให้ความคิดของนักออกแบบตู้ลำโพงรุ่นใหม่พยายามออกแบบตู้ลำโพงให้เป็นตู้แบบฟูลเรนจ์ ที่มีลำโพงซึ่งให้เสียงทุ้ม กลางแหลมอยู่ในตู้เดียว เหมือนกับกระแสตู้ลำโพงแบบไลน์อาร์เรย์ ที่เป็นข้อถกเถียงกันอยู่เพราะสมัยหนึ่งเราคิดว่า อุปกรณ์ตัวเดียวจะสามารถสนองความถี่ได้ทุกความถี่เป็นเรื่องที่ทำได้ลำบาก จึงมีการแยกการออกแบบตู้ออกเป็นตู้ๆ ไป ตอบสนองความถี่แตกต่างกันออกไป ตอนนั้นเราต่างคิดว่ามันประเสริฐจากเดิม..ที่ลำโพง ฟูลเรนจ์ให้ความชัดเจนของเสียงไม่ได้ หรือแยกได้ไม่ขาด แต่พอมาถึงวันนี้ มีคนคิดกลับไปเอาลำโพงฟูลเรนจ์มาใช้กับงานคอนเสิร์ตอีกครั้ง
ในขณะที่คอเครื่องเสียงบางท่าน ให้ความเห็นว่าศิลปะของการฟังเสียงนั้นอยู่ที่ความพอใจของคนในสังคม เพราะมิใช่ว่าเสียงที่เปล่งออกมาจากลำโพงต้องครบครอบคลุมความถี่อย่างเดียว แต่เนื้อเสียงดนตรีต้องชัด เพราะตัวเนื้อเสียงคือส่วนผสมของเสียงโทนิคและอาร์โมนิคที่ทำให้เครื่องดนตรีชิ้นนั้นๆ มีวิญญาณของเสียงเป็นเอกลักษณ์แตกต่างกันออกไป แต่...ก่อนที่จะไปหาข้อสรุปของเรื่องราวเหล่านี้ ลองพิจารณามาตรฐานเดิมๆ ของตู้ลำโพงว่ามันมีความเป็นมาอย่างไรมาจากแนวคิดแบบใด และที่หลายคนกำลังถกเถียงนั้น ความจริงแล้วเรื่องราวเหล่านี้มีคำอธิบายจากงานวิจัย จากการทดลองทางฟิสิกส์มาแล้ว เพื่อใช้อ้างอิงเป็นกรอบความคิดก่อนที่จะเอา"ความรู้สึก"นำไปสู่การวิจารณ์


https://www.stunitedsupply.com

โดย: เจ้าบ้าน [16 ก.ค. 52 9:55] ( IP A:202.142.204.1 X: )
Add to Facebook  Add to Twitter  Add to Multiply  Add to Google  Add to Blogger  Add to Live
Counter : 3971 Pageviews
ความคิดเห็นที่ 1
    ความเป็นมา(Introduction)
ในข้อเขียนของ จี เอ บริกส์ จากหนังสือชื่อ Audio and Acoustics ของบริษัท Wharfedale Wireless Work ที่พิมพ์เผยแพร่เมื่อปี ค.ศ.1963 ทำให้เราได้เห็นลำโพงยุคแรกซึ่งเป็นที่มาของคำว่า Cabinets ที่เราเรียกว่าตู้ลำโพงในเวลาต่อมา เป็นตู้ลำโพงของ HMV victo gramophone ที่เขาระบุว่าเป็นเครื่องเล่นแผ่นเสียงที่ใช้ฮอร์นเป็นปากแตรเสียง ที่เกิดขึ้นเมื่อปี ค.ศ.1905 เป็นเครื่องเสียงชุดสมบูรณ์ในยุคแรกๆ ดังรูปภาพที่นำมาแสดง ให้เห็นใน รูปที่ 1 และเมื่อพิจารณาภาพของเครื่องเสียงในเวลาต่อมาใน รูปที่ 2 จะเห็นภาพของลำโพงและเครื่องขยายเสียง ของ BTH ที่ผลิตขึ้นเมื่อปี ค.ศ.1926(พ.ศ.2469) ซึ่งมีชื่อเรียกอีกอย่างว่า "เครื่องพานาโตรบ" (Panatrope) นับว่าเป็นจุดเริ่มต้นความคิดในการออกแบบตู้ลำโพง จึงถือได้ว่าทศวรรษ 1920 เป็นทศวรรษแห่งการเริ่มต้นของตู้ลำโพง
เพียงชั่วเวลา 80 ปี ของการคิดค้นมันจึงมีเรื่องราวต่างๆ ที่เราพูดถึงความลงตัวต่างๆได้พอสมควร และหากเป็นวาระครบรอบของการที่ความคิดต่างๆ ได้มาบรรจบลงไปในปีไหน วงการอื่นต้องทำการเฉลิมฉลองกันอย่างมโหฬาร คนในวงการเสียงน่าจะจัดงานฉลอง 80 ปี แห่งการคิดค้นระบบตู้ลำโพงขึ้นมาบ้าง!!!
การออกแบบตู้ลำโพงเบื้องต้น มาจากการทำให้มันสามารถสนองตอบความถี่ได้เต็มกำลังความสามารถและไม่เกิดผลรบกวนอื่นๆ ด้วยการถ่ายทอดพลังงานเสียงกระจายออกจากด้านหน้าถึงด้านหลังของตัวไดอะแฟรมได้เต็มที่ การที่ในอากาศมีแรงดึงของอากาศอยู่ ทำให้เสียงจากลำโพงเกิดขึ้นได้ไม่เต็มที่ หรือไม่อาจเพิ่มกำลังและทิศทางได้ จึงทำให้เกิดการนำเอาตู้เข้ามาควบคุมอากาศและทิศทางเสียงขึ้นมา กลายเป็นที่มาของลำโพงในแบบต่างๆขึ้น

รูปแบบของตู้ลำโพง (Enclosure Type)
ตัวตู้ลำโพง มีศัพท์ในภาษาอังกฤษเรียกได้หลายคำ เช่นที่ใช้กันอย่างเป็นทางการคือคำว่า Enclosure ซึ่งศัพท์เดิมหมายถึงขอบเขต กำแพงล้อมรอบ หรือสิ่งที่อยู่ภายในวงล้อมคอก แต่ในบางบริบทมันก็ถูกแปลว่าสิ่งที่สอดเข้าไปในช่องหรือในช่อง
อีกคำหนึ่งที่เป็นภาษาไม่เป็นทางการ คือคำว่า Cabinet แปลว่า ตู้ลำโพงได้ ในขณะที่ความหมายทั่วไปหมายถึงกล่องหรือตัวถัง ส่วนความหมายที่เลวที่สุดคือ ลิ้นชัก หมายถึงความคับขัน ส่วนใหญ่ความหมายของตู้แบบนี้มักใช้กับขนาดย่อมๆ หากเป็นตู้ลำโพงใหญ่ๆ จะไม่นิยมเรียก
อีกคำหนึ่งที่มีคนใช้อยู่คือ Baffle โดยหากเอาตามพจนานุกรมฉบับของสำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยอ๊อกฟอร์ด แห่งประเทศอังกฤษ หมายถึง อุปกรณ์ที่เป็นแผ่นกั้นเสียงรอบตัวลำโพงเพื่อทำให้เสียงดี ซึ่งคำแปลตรงนี้ทำให้นักวิชาการหลายคนของอเมริกาใช้เป็นประโยคล้อเลียนว่า คนอังกฤษให้ความหมายทางภาษาค่อนข้างตื้นเขิน อย่างเช่นที่เราเห็นข้อเขียนของแกรแฮม แบงค์ ดอกเตอร์จากมหาวิทยาลัย Essex ที่มีงานวิจัยลำโพง NXT เทคโนโลยีลำโพงแบนที่ใช้ในงานบ้านและงานอาชีพ
ในขั้นต้นนี้ เราจะไปศึกษารูปแบบของลำโพงประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้
1. อินฟินัต แบฟเฟิล (Infinite baffle)
2. ไฟไนต์ แบฟเฟิล (Finite baffle)
3. ตู้ปิด (Closed box)
4. ตู้แบบมีท่ออากาศ (Vent box)
5. ตู้กระจายเสียงแพสชีฟ (Passive radiator)
6. ตู้ทรานส์มิสชั่นไลน์ (Transmission line)
7. ตู้แบนด์พาส (Bandpass enclosures)
8. ตู้ผสมมัลติแชมเบอร์ (Multichamber system)

โดย: เจ้าบ้าน [16 ก.ค. 52 9:59] ( IP A:202.142.204.1 X: )
ความคิดเห็นที่ 2
    อินฟินัต แบฟเฟิล (Infinite baffle)
ความจริงของตู้แบบอินฟินัต แบฟเฟิล (Infinite baffle) หมายถึงการนำเอาลำโพงติดตั้งเข้ากับแผ่นเรียบแบนที่มีระยะความยาว (ของแผ่นเรียบ) ยาวมากๆ กรณีนี้ทำให้การกระจายเสียงออกไปทางด้านหน้า ไม่เกี่ยวข้องกับการแผ่กระจายทางด้านหลัง ตู้แบบนี้จึงไม่เกิดผลทางกลหรือค่าอะคูสติกเรโซแนนซ์
ลำโพงติดเพดาน ก็ถือเป็นตู้อินฟินัตแบบหนึ่งที่นิยมใช้กับห้องประชุม หรือพื้นที่ขายสินค้าในห้างสรรพสินค้า ที่ต้องการให้เสียงออกไปในพื้นที่ด้านหน้าของไดอะแฟรม ด้วยมุมแคบแต่มีระยะไกล


ไฟไนต์ แบฟเฟิล (Finite baffle)
ตู้ไฟไนต์ เป็นตู้แบบเฟิลเปิด ตู้แบบนี้สนองตอบต่อผลทางกลในการติดตั้ง เมื่อตัวดอกลำโพงมีส่วนที่เรียกว่า"ไดอะแฟรม"เป็นตัวกำเนินเสียง การกระเสียงอะคูสติกเป็นไดโพลที่มีระยะระหว่างจุด 2 จุดที่เรากำหนดให้เป็นระยะทางเชิงฟิสิกส์รอบตัวแผ่นกั้น(แบฟเฟิล)ที่เป็นระยะทางจากด้านหน้าไปจนถึงด้านหลังของไดอะแฟรม
กรณีเช่นนี้การตอบสนองต่อแรงอัดอยู่ในรูปซี่หวีที่เรียกกันตามศัพท์ช่างว่ามีลักษณะของคอมบ์ฟิลเตอร์(Comb filter)
โอลซัน ให้สูตรเพื่ออธิบายถึงแรงอัดสนามระยะไกล เอาไว้ว่า p = (Pfu/r)cos[t sin (kD/2) cosӨ>
กรณีนี้จึงอธิบายได้ว่าการให้ความถี่ต่ำเป็นผลลัพธ์ออกมานั้น สัมพันธ์กับค่า D ซึ่งเป็นระยะทางของการแยกแหล่งกำเนิดเสียง ในทางปฎิบัติทำได้โดยการเพิ่มขนาดของแบฟเฟิล
ในบรรดาตู้ไฟไนต์แบฟเฟิล มีรุ่นที่ได้รับความนิยมใช้อยู่รุ่นหนึ่งคือแบบที่เรียกว่า ตู้แบบเปิดด้านหลังหรือ โอเพ่นแบ็ค (Open-back cabinet) และปัจจุบันตู้แบบนี้ก็เป็นต้นแบบของการทดสอบคุณสมบัติของไฟไนต์แบฟเฟิล

โดย: เจ้าบ้าน [16 ก.ค. 52 10:17] ( IP A:202.142.204.1 X: )
ความคิดเห็นที่ 3
    ตู้ปิด (Closed Box)
ตู้ปิดหรือตู้แบบซีลด์ หรือตู้อะคูสติกซัสเพนชั่น(Acoustic suspension) เป็นตู้ที่พัฒนาขยายผลมาจากตู้ไฟไนต์แบฟเฟิล แต่ธรรมชาติของตู้ไฟไนต์คือการให้ค่าเรโซแนนซ์เพิ่มขึ้น มีมุมการกระจายเสียงบีบทำให้เกิดความแข็ง เสียงอาจไม่ใสในระยะไกลๆ
ตู้แบบนี้ให้การกระจายเสียงออกด้านหน้าได้ดีขึ้น ด้วยลักษณะการปิดทึบของตัวตู้ที่เป็นแรงผลักออกมาทางด้านหน้า และเมื่อเป็นตู้ปิด ทำให้การปิดล้อมอากาศในตู้เกิดขึ้นหรือถูกควบคุมเอาไว้ ทำให้มีสภาพเหมือนวงจรสมมูลของการกระจายอิมพีแดนซ์ ทำให้ตู้แบบนี้จำกัดความถี่ต่ำ แรงอัดโดยธรรมชาติเป็นเหมือนวงจรกรองผ่านความถี่สูงออร์เดอร์ที่สอง (Second-order high-pass filter) ค่าความถี่โรลออฟอยู่ที่ 12dB ต่อออกเตฟ
การออกแบบตู้ปิด มีข้อต้องพิจารณาในเรื่องของขนาดตู้ ตู้จะมีความสูงเมื่อตัวดอกลำโพงมีขนาดใหญ่ เพราะตู้ต้องแปรผลผลไปตามปริมาตร และค่าระดับความเร่ง


ตู้แบบมีท่ออากาศ (Vent box)
ตู้แบบมีท่ออากาศ(Vent box) บางทีเรียกว่าตู้พอร์ต(Ported box)หรือตู้เวนต์ เป็นตู้ลำโพงให้เสียงทุ้ม ที่เรียกกันว่าตู้เบสรีเฟล็กซ์(Bass-reflex)หรือตู้เฟสอินเวอร์เตอร์(Phase inverter)เป็นตู้แบนด์พาสของความถี่ต่ำ มีการกระจายเสียงทั้งด้านหน้าและหลัง ของตัวดอก การเกิดภาวะเฮลม์ฮอลซ์เรโซแนนซ์จากผลของมวลอากาศในท่อ พ้องกับค่าอากาศในท่อ

โดย: เจ้าบ้าน [16 ก.ค. 52 10:22] ( IP A:202.142.204.1 X: )
ความคิดเห็นที่ 4
    ตู้กระจายเสียงแพสซีฟ (Passive radiator)
ตู้กระจายเสียงแพสซีฟ(Passive radiator) เป็นตู้ที่คอเครื่องเสียงรู้จักกันในนามตู้ ABR ซึ่งมาจากคำว่า Auxillary bass radiation หรือตู้โดรนโคนเฟสอินเวอร์เตอร์ (Drone cone phase inverter) โดยคำว่าโดรน หมายถึงเสียงคราง ด้วยความถี่ต่ำ ปัจจุบันในวงการเครื่องเสียงอาจเรียกว่า ซับวูฟเฟอร์ประเภทหนึ่ง ความเป็นเอกลักษณ์ของ ABR คือการทำให้มวลอากาศครางสั่นโดยตัวท่อแทนที่จะสั่นด้วยวัสดุอื่น
ตู้แพสซีฟมีส่วนคล้ายกับตู้แบบมีท่อ ที่ให้ค่าผลลัพธ์อะคูสติกรวมเกิดขึ้นได้โดยมาจากค่ารวมของระดังความเร็วจากทางด้านหน้าของตัวดอกลำโพง(Driver)และปริมาณความเร็วในการ กระจายเฟส(กลับเฟส-Out of phase)

ตู้ทรานส์มิชชั่นไลน์ (Transmission Line)
ตู้ทรานส์มิชชั่นไลน์ บางที่อาจเรียกว่า ตู้อะคูสติกแลบะรินธ์ (Acoutic labyrinth) ที่มีหลายคนพยายามแปลความว่าเป็นตู้เขาวงกต เพราะเอาคำว่าแลบะรินธ์มาแปลความ ซึ่งแลบะรินธ์หมายถึง ตู้ที่มีลิ้นวกไปวนมา โดยตู้แบบนี้ให้เสียงกระจายออกทางด้านหน้า โดยอาศัยลิ้นภายในตู้ที่เป็นทางวกวนก่อนเปิดช่องอากาศของลิ้นออกทางด้านหน้าตู้ ทำให้ตู้แบบนี้รีดเอาเฉพาะความถี่ต่ำออกมาด้วยผลความยาวของระยะทางภายในตัวตู้
ช่องลิ้นแบบเขาวงกตออกแบบให้มีลักษณะเหมือนไปป์ออร์แกน การสนองพ้องสัญญาณก็ออกมาแบบเดียวกันความถี่ที่เกิดขึ้นจึงสัมพันธ์กับระยะทางของการส่งผ่าน (Transmission line) สัญญาณเสียง ที่มีค่าเท่ากับครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่น ความเร็วที่เปิดรีดออกทางด้านหน้ามีเฟสเหมือนเดิม (Inphase) เหมือนกับเฟสสัญญาณที่ส่งกระจายออกจากตัว ไดรเวอร์(ดอกลำโพง) ที่ส่งกระจายทางด้านหน้าของตู้
ตู้แบบนี้เมื่อต้องการให้ดูดซับเอาความถี่เสียงไว้ จึงต้องใส่วัสดุซับเสียงเพื่อควบคุมความถี่เอาไว้ภายใน วัสดุซับเสียงจึงทำหน้าที่ลดความเร็วของเสียงไว้ในตัวไลน์(Line หมายถึงช่องทางเดินของสัญญาณเสียงภายในลิ้นเสียง) ดังนั้น จึงให้เรียกชื่อตู้แบบนี้ทับศัพท์ว่า"ตู้ทรานส์มิชชั่น" ไม่แปลว่าตู้เขาวงกต เพราะไม่ให้ความหมายต่อความรู้สึกว่าที่จริงแล้วภายในของตู้วกวนสับสน แต่เป็นทางเดินของเสียงที่ขดไปมาเพื่อให้ดูดซับเอาความถี่สูง เหลือเพียงความถี่ต่ำๆ เท่านั้นที่ส่งออกจากท่ออากาศ
สิ่งสำคัญที่ต่างออกไปจากตู้ลำโพงแบบท่ออากาศ(Vent system) คือการให้ค่าโรลออฟคงที่ 24dB ต่อออกเตฟ หากกำหนดอิมพีแดนซ์ให้กระจายออกทางด้านหน้าของไดรเวอร์สามารถหาลักษณะท่อของแลบะรินธ์ได้จากสูตรอิมพีแดนซ์
Zab=(pcls){Zal+j(pclS) tan kl} / {(pclS) + jZal tan kl}
เมื่อ / เป็นค่าความยาวของท่อ
S เป็นจุดตัดของพื้นที่ท่อ
Zal เป็นค่าอิมพีแดนซ์อะคูสติกที่ปลายท่อ
หากค่า Zal มีค่ามากๆ ถือว่าใกล้กับค่าอินฟินิตี้ จะได้สูตรอิมพีแดนซ์ใหม่ของตู้เป็นสูตรต่อไปนี้
Zab = (pc/S){1/(j tan kl)}

โดย: เจ้าบ้าน [16 ก.ค. 52 10:32] ( IP A:202.142.204.1 X: )
ความคิดเห็นที่ 5
    ตู้แบนด์พาส (Bandpass Enclosures)
ตู้แบบนี้ คิดเพิ่มเติมขยายผลมาจากผลลัพธ์ของตู้แบบมีท่อ แต่ทำอย่างไรที่จะให้ผลออกมาเหมือนวงจรกรองความถี่แบนด์พาส
ความคิดนี้จึงถูกนำมาขยายผล เป็นตู้คอนเซปช่วล ที่มาจากการออกแบบตู้แบบมีท่ออากาศ แต่ครอบดอกลำโพงด้านหน้าเอาไว้ แบบนี้ความถี่ถูกตั้งเอาไว้ในกลุ่มหรือแบนด์ที่ต้องการ จึงเรียกว่าตู้แบนด์พาส(Bandwidth is restriced) โดยปกติแล้ว ตู้แบนด์พาส ถูกนำไปใช้เพื่อเป็น ตู้ซัพวูฟเฟอร์ ให้ตัวดอกลำโพงหรือไดรเวอร์บรรจุอยู่ภายในตัวตู้ ในงานโฮมเธียรเตอร์จึงพบเห็นกันมากที่สุดก็ว่าได้
ต่อมาก็เห็นในเครื่องเสียงรถยนต์เพียงแต่ในวงการเสียงรถยนต์มีความพยายาม "ขาย" ความเป็นตู้ซัพวูฟเฟอร์ให้ดูขลังจึงกลับไปเรียกว่าตู้คอนเซ็ปช่วลและโหมประโคมว่าเป็นสุดยอดตู้ซัพวูฟเฟอร์ อันเป็นช่องทางการทำมาหากินทางหนึ่งสำหรับคนชาวบ้านทั่วไป...
ตู้แบบนี้อาจเรียกว่าตู้แบนด์พาสออร์เดอร์ที่ 4 ที่เรียกต่างออกไปเช่นนี้เนื่องจากมีผลงานทางวิชาการของ L R Fincham ซึ่งเขียนลงในวารสารวิจัยของสมาคมวิศวกรรมเสียง งานวิจัยที่ 1512 ปี ค.ศ.1979 ในเรื่อง A band-pass loudspeaker enclosure ให้รายละเอียดของตู้แบบนี้ไว้ว่ามันประกอบด้วยไฮพาสฟิลเตอร์ที่สอง ซึ่งเป็นตัวกำหนดค่าความถี่ตัดเสียง(ค่าโรลออฟ)จึงมีเรียกตู้แบบนี้ว่าเป็นตู้แบนด์พาสออร์เดอร์ที่ 4 โดยตัวของท่ออากาศที่เปิดออกมาทางด้านหน้าของตัวตู้มันสามารถนำมาทำเป็นตู้ออร์เดอร์ที่ 4 + ออร์เดอร์ที่ 4 เป็นตู้ออร์เดอร์ที่ 8 ได้ด้วย เหมือนตู้แบนด์พาสของ Geddes


ตู้มัลติแชมเบอร์ (Multi-chamber Systerm)
เรียกว่าตู้แบบ 2 แชมเบอร์ หรือดับเบิ้ลแชมเบอร์ คำว่าแชมเบอร์มีความหมายถึง "ห้อง" ตู้แบบนี้ในความจริงแล้วอาจจะหาดูยากเพราะการออกแบบตู้แบบนี้จะมีในงานที่ต้องการคุณสมบัติสูง เป็นงานพิเศษอย่างลำโพงของ Bose เป็นต้น


คัดมาจาก : อิเล็กทรอนิกส์แฮนด์บุ๊ค ฉบับที่ 107 กรกฎาคม
รูปภาพบางส่วนจากอินเตอร์เน็ท


ขอขอบคุณ https://www.stunitedsupply.com

โดย: เจ้าบ้าน [16 ก.ค. 52 10:40] ( IP A:202.142.204.1 X: )

คลิกที่นี่เพื่อกลับหน้าบ้าน