บทที่ 8 ลำโพง

ลำโพง มหี น้ำทเี่ ปลยี่ นสญั ญำณทำงไฟฟ้ ำทไี่ ดม้ ำจำกเครอื่ งขยำย เป็ นสญั ญำณเสยี งเป็ นแรงดนั อำกำศ โดยกำรส่นั ผำ่ นอำกำศมำยงั หู ประกอบขนึ้ จำกหลำยสว่ นคอื 1. Cone หรอื Diaphragm ทำหน้ำทหี่ ลกั ในกำรสรำ้ งแรงดนั อำกำศ ในยุคแรกๆนิยมทำจำกดว้ ยกระดำษเนื่องจำกมีควำมเบำแตแ่ ขง็ แ รง ปจั จบุ นั ไดม้ ีกำรคดิ คน้ วสั ดุหลำยประเภท ทง้ั พลำสตกิ ไฟเบอร์ เซรำมกิ รวมทง้ั โลหะ ซงึ่ มีจุดประสงคเ์ พื่อให้ Cone หรอื Diaphragm มนี ้ำหนกั เบำ ในขณะทมี่ ีควำมแข็งแกรง่ สงู สุด ไมเ่ กดิ กำรบดิ เบี้ยวผดิ รปู ขณะทำงำน

2. Surround เป็ นขอบทใี่ ช้ยดึ ประคอง Diaphragm เขำ้ กบั Frame มคี วำมยืดหยนุ่ สำมำรถเคลอื่ นทีข่ นึ้ และลงได้ และจะตอ้ งสำมำรถรกั ษำจดุ ศนู ย์กลำงในกำรเคลอื่ นทไี่ ดด้ ี นิยมทำมำจำกโฟม ยำง และผำ้ อำบน้ำยำ 3. Frame หรอื Basket เป็ นโครงสรำ้ งหลกั ของลำโพง นิยมทำจำกเหล็กป๊มั หรือวสั ดุหลอ่ ขน้ึ รูปเพื่อจุดประสงคใ์ นกำรลดกำรส่นั สะเทอื น หรือ resonance ในขณะทำงำน

4. Dust cap มหี น้ำทหี่ ลกั ในกำรป้ องกนั ฝ่ นุ ละอองเขำ้ สรู่ ะบบแมเ่ หล็กของ ลำโพง ในปจั จบุ นั มีกำรแทนทดี่ ว้ ย phase plug มีลกั ษณะเรยี วแหลมแทนที่ dust cap โดยมจี ดุ ประสงค์เพือ่ ให้กำรกระจำยเสียงทีค่ วำมถสี่ งู ทดี่ ีขน้ึ

5. Spider มหี น้ำทยี่ ดึ Voice coil ใหอ้ ยใู่ นตำแหน่งจดุ ศนู ยก์ ลำงเสมอ ทำหน้ำทเี่ หมอื นกบั สปรงิ โดยจะส่นั สะเทือน เมือ่ มสี ญั ญำณไฟฟ้ ำเขำ้ มำ 6. Voice coil ทำหน้ำทใี่ นกำรรบั สญั ญำณไฟฟ้ ำจำกเครอื่ งขยำยเสยี ง โดยกำรนำลวดมำพนั อยูบ่ นวสั ดุ former ลกั ษณะเป็ นทรงกระบอก ทำงำนรว่ มกบั สนำมแมเ่ หลก็ จำกแมเ่ หล็กถำวร โดยเมือ่ มีกระแสไฟฟ้ ำไหลผำ่ นเขำ้ ไปใน Voice coil ภำยในขดลวดจะเกดิ สนำมแมเ่ หลก็ ช่วั ครำวขนึ้ ซง่ึ ปกตแิ ม่ เหลก็ จะมขี ว้ั เหนือและขว้ั ใต้ ถำ้ นำแมเ่ หล็กสองแทง่ มำอยใู่ กลๆ้ กั น โดยนำขว้ั เดียวกนั มำชดิ กนั จะเกดิ กำรผลกั กนั แตถ่ ำ้ ตำ่ งขว้ั กนั จะดงึ ดดู เขำ้ หำกนั และดว้ ยหลกั กำรพื้นฐำนน้ี ลำโพงจงึ ใช้แมเ่ หลก็ ถำวรเพือ่ สรำ้ งสนำมแมเ่ หล็กลอ้ ม Voice coil ไว้ เมือ่ มีสญั ญำณทำงไฟฟ้ ำหรือสญั ญำณเสยี งทเี่ ป็ นไฟฟ้ ำกระแส สลบั ป้ อนสญั ญำณใหก้ บั Voice coil ขว้ั แมเ่ หล็กช่วั ครำวภำยใน

Voice coil จะเปลยี่ นทศิ ทำงตำมสญั ญำณสลบั ทีเ่ ขำ้ มำ ทำให้ Voice coil ขยบั ขนึ้ และลง ซงึ่ จะทำให้ Diaphragm ขยบั เคลอื่ นทขี่ น้ึ และลงดว้ ย เกดิ กำรเคลอื่ นทีข่ องอำกำศเกดิ เป็ นคลืน่ เสยี งขนึ้ ซง่ึ จะเปลยี่ นแปล งไปตำมควำมถแี่ ละ Amplitude ของสญั ญำณ โดยน้ำหนกั ของสว่ นเคลอื่ นที่ ไมว่ ำ่ จะเป็ น Diaphragm, Spider, Surround ทง้ั หมดลว้ นเป็ นขอ้ จำกดั ทำให้ลำโพงตวั เดียวไมส่ ำมำรถจะใหค้ วำมถไี่ ดค้ รบครอบคลมุ ควำมถที่ ี่ มนุษย์ไดย้ นิ ลำโพงจงึ จำเป็ นจะตอ้ งมหี ลำยขนำด ซงึ่ สำมำรถแบง่ ชนิดของลำโพงโดยใชย้ ำ่ นควำมถีค่ อื  Sub Woofer เป็ นลำโพงทมี่ ี Diaphragm ขนำดใหญ่ น้ำหนกั มำก เคลอื่ นทไี่ ดช้ ำ้ ดว้ ย Diaphragm ขนำดใหญ่ ในกำรเคลอื่ นทแี่ ตล่ ะครง้ั สำมำรถสรำ้ งปรมิ ำตรกำรอดั อำกำศไดม้ ำก ทำให้สำมำรถตอบสนองควำมถตี่ ่ำไดด้ มี ำก ครอบคลมุ ควำมถใี่ นยำ่ น Deep bass

 Woofers เป็ นลำโพงทมี่ ีขนำดใหญ่ ออกแบบมำเพื่อให้เสยี งทมี่ คี วำมถตี่ ่ำ ครอบคลุมควำมถใี่ นยำ่ น Mid bass และ Upper bass เป็ นลำโพงทเี่ ป็ นตวั กำหนดจงั หวะ สว่ นใหญม่ กั มีกำรตอบสนองควำมถอี่ ยู่ในช่วง 40-2000 Hz มกั ถกู เลอื กใชใ้ นลำโพง 3 ทำงขน้ึ ไป คอื ประกอบดว้ ย Woofer, Midrange และ Tweeter  Bass- Midrange เป็ นลำโพงทถี่ ูกออกแบบใหม้ ีกำรตอบสนองควำมถกี่ ว้ ำงขวำง ทง้ั ยำ่ น Bass และ Midrange มี Diaphragm

ไมใ่ หญน่ กั น้ำหนกั เบำ จงึ สำมำรถตอบสนองควำมถใี่ นยำ่ น Midrange โดยทยี่ งั ใหป้ รมิ ำณ Bass ทดี่ ี มกั ถกู เลอื กใช้ในลำโพงแบบ 2 ทำงขนำดเลก็ โดยทำงำนรว่ มกบั Tweeter สำมำรถให้ควำมถคี่ รอบคลมุ เพียงพอตอ่ กำรรบั ฟงั  Midrange เป็ นลำโพงขนำดกลำง มที ง้ั ชนิด Dome คลำ้ ย Tweeter และแบบ Cone คลำ้ ย Woofer มจี ดุ มุง่ หมำยเพื่อตอบสนองย่ำนควำมถี่ Midrange โดยเฉพำะ จงึ จำเป็ นตอ้ งพง่ึ พำ กำรทำงำนของ Woofer และ Tweeter จงึ จะสำมำรถตอบสนองควำมถไี่ ดค้ รอบถว้ น

 Tweeter เป็ นลำโพงทมี่ ขี นำดเล็ก ออกแบบมำเพื่อใหเ้ สียงทีม่ ีควำมถสี่ ูง มี diaphragm ขนำดเลก็ น้ำหนกั เบำ แตต่ อ้ งสำมำรถคงรปู ทีค่ วำมถสี่ งู ๆไดด้ ี ปจั จุบนั มกี ำรเลือกใชว้ สั ดหุ ลำยชนิดมำผลติ diaphragm ไมว่ ำ่ จะเป็ น กระดำษ ผำ้ โลหะ เซรำมกิ หรอื แมก้ ระทง่ั เพชร สว่ นใหญม่ กั มกี ำรตอบสนองควำมถอี่ ยูใ่ นชว่ ง 2000-20000 Hz บำงชนิดอำจสำมำรถตอบสนองไดถ้ งึ 40000 Hz

 Full range เป็ นลำโพงทมี่ ีขนำดเลก็ ในลกั ษณะของ Woofer ออกแบบมำเพือ่ ใหค้ รอบคลุมควำมถที่ กี่ วำ้ งมำก บำงครง้ั สูงถงึ 20000 Hz โดยกำรออกแบบใหส้ ว่ นเคลอื่ นทมี่ นี ้ำหนกั เบำ สำมำรถใหป้ รมิ ำณเบสไดด้ เี พียงพอตอ่ กำรรบั ฟงั จงึ เป็ นทนี่ ิยมอย่ำงมำกในหมูน่ กั DIY เนื่องจำกไมซ่ บั ซ้อน และสำมำรถตอบสนองควำมถไี่ ดก้ วำ้ งแมใ้ ชเ้ พียงตวั เดียว อย่ำงไรก็ดดี ว้ ยขอ้ จำกดั ทำงกำยภำพ ทำให้ลำโพงประเภทนี้ยงั ไมส่ ำมำรถทำใหม้ ุมกำรกระจำยเสียงกวำ้ งไดม้ ำกนกั  Concentric หรอื Coaxial เป็ นลำโพงทถี่ ูกออกแบบบนพ้ืนฐำนของ Point source กลำ่ วคอื ใหเ้ สียงทกุ ควำมถเี่ ดนิ ทำงออกจำกจดุ เดียวกนั โดยกำรฝงั Tweeter ลงไปทจี่ ดุ ศนู ย์กลำงของ Woofer โดยสำมำรถตอบสนองควำมถคี่ รอบคลมุ ทง้ั ควำมถตี่ ่ำและสงู แตด่ ว้ ยเหตทุ มี่ มุ กำรกระจำยเสียงของ Tweeter ถกู บดบงั ดว้ ย Diaphragm ของ Woofer มุมกำรกระจำยเสียงโดยรวมจงึ ยงั เป็ นขอ้ จำกดั