เดิมทีนั้น ไดเวอร์ของหูฟังแบบที่เรียกว่า “Balanced Armature” หรือ BA ถูกคิดค้นขึ้นมาเพื่อใช้กับเครื่องช่วยฟังของผู้พิการทางหู ไม่ได้ออกแบบมาให้ใช้ทำหูฟังสำหรับฟังเพลงมาตั้งแต่แรก เพิ่งจะมีการดัดแปลงเอาไดเวอร์ BA มาใช้ในวงการหูฟังสำหรับโปรเฟสชั่นแนลและต่อมาที่ตลาดหูฟังสำหรับผู้ฟังทั่วไปในปัจจุบัน
ลิ้งค์ | มาทำความรู้จักกับตัวขับเสียงแบบ BA หรือ Balanced Armature กันเถอะ
Penta Balanced Armature ของ Sony
Sony ออกแบบและผลิตไดเวอร์ BA ขึ้นมาใช้เอง เมื่อนำไดเวอร์ BA ที่ผลิตออกมาทำหูฟัง ในรุ่นใหญ่ๆ พวกเขาใช้ไดเวอร์ BA จำนวนหลายตัวมาออกแบบให้ทำงานร่วมกัน ในรูปแบบของเทคนิคที่เรียกว่า “Multi Balance Armature System” ยกตัวอย่างเช่นรุ่น IER-M9 ซึ่งเป็นรุ่นใหญ่ในซีรี่ย์มอนิเตอร์ พวกเขาใช้ไดเวอร์ BA ทั้งหมด 5 ตัวทำงานร่วมกัน พร้อมทั้งได้ออกแบบอุปกรณ์ที่เป็นชิ้นส่วนแวดล้อมด้วยเทคนิคพิเศษหลายอย่าง และพวกเขาได้ตั้งชื่อเรียกเทคนิคที่ใช้ออกแบบหูฟังด้วยไดเวอร์ BA จำนวน 5 ตัวนี้ว่า “Penta Balnced Armature”
ลักษณะของไดเวอร์ BA ที่ใช้ในการออกแบบระบบไดเวอร์ Penta Balanced Armature ซึ่งตัวที่อยู่ซ้ายมือสุดในภาพนี้คือ Super Tweeter ซึ่งมีความพิเศษกว่าอีก 4 ตัวที่เหลือ
ลักษณะการจัดแบ่งความถี่ให้ไดเวอร์แต่ละตัวทำงาน
สำหรับเทคนิค Penta Balanced Armature นี้ Sony ใช้ไดเวอร์ BA จำนวน 5 ตัวตามภาพข้างบนเป็นฐานในการออกแบบ โดยกำหนดให้ไดเวอร์ BA แต่ละตัวรับผิดชอบในการสร้างความถี่เสียง “คนละย่านเสียง” กัน โดยที่ 4 ตัวแรกแบ่งกันทำงานในย่านเสียง 4 ย่าน คือตั้งแต่ “ทุ้ม” (Woofer > Low Frequency > เส้นสีแดง) x 1 ตัว, ย่านเสียง “กลาง–ฟูลเร้นจ์” (Full Range > Mid Frequency > เส้นสีเหลือง + เขียว) x 2 ตัว, ย่านเสียง “แหลม” (Tweeter > High Frequency > เส้นสีน้ำเงิน) x 1 ตัว ส่วนตัวที่ห้าเป็นไดเวอร์ BA ที่ออกแบบมาพิเศษกว่าตัวอื่น เรียกว่า “Super Tweeter” ทำหน้าที่ในการถ่ายทอดความถี่เสียงในย่าน “แหลมตอนปลายๆ” (เส้นสีฟ้า)
ไดเวอร์ BA ที่ทำหน้าที่เป็น Super Tweeter
ส่วนประกอบภายในตัว Super Tweeter
ในภาพข้างบน A คือไดอะแฟรมของไดเวอร์ ทำมาจากแมกนีเซี่ยมอัลลอยด์ที่มีน้ำหนักเบา และทนทาน ทำให้สามารถตอบสนองต่อสัญญาณความถี่สูงได้อย่างรวดเร็ว และที่ตำแหน่ง B ในภาพคือวอยซ์คอยที่พันขึ้นมาด้วยเส้นตัวนำทองแดงเคลือบเงิน ซึ่งช่วยเพิ่มความไวต่อการตอบสนองสัญญาณได้ดีขึ้น และชิ้นส่วน C ในภาพคือขั้วต่อสัญญาณ ซึ่งเป็นโลหะเคลือบทองช่วยให้การส่งผ่านสัญญาณทำได้ดีขึ้นกว่าขั้วต่อธรรมดาทั่วไป
ภาพบนคือลักษณะการประกอบร่างของไดเวอร์ Penta Balanced Armature ในบอดี้ของหูฟัง Sony รุ่น IER-M9 โดยที่ A = แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ใช้ปรับอะคูสติกของเสียง, B = บอดี้ของหูฟังทำด้วยแมกนีเซียม, C = วงจรเน็ทเวิร์ค, D = ไดเวอร์ BA ทั้ง 5 ตัว, E = เฮ้าซิ่งที่ใช้บรรจุไดเวอร์ BA ทั้ง 5 ตัวซึ่งทำมาจากแม็กนีเซียมเพื่อช่วยเพิ่มความนิ่งและลดเรโซแนนซ์ของตัวไดเวอร์, F = บอดี้ส่วนหน้าที่ติดตั้งท่อนำเสียง และ G = จุกยาง หรือ เอียร์บัด (earbud)
ภาพบนนี้คือแผงวงจรที่ติดตั้งอุปกรณ์แคปาซิเตอร์แบบฟิล์ม (film capacitor) ที่ใช้ในวงจรครอสโอเวอร์เน็ทเวิร์คซึ่งทำหน้าที่ตัดแบ่งความถี่แต่ละช่วงให้กับไดเวอร์ BA แต่ละตัว
เทคนิคอีกอย่างหนึ่งที่ถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของ Penta Balanced Armature ก็คือการออกแบบท่อนำเสียง (sound tube) ที่นำส่งเสียงจากภายในตัวบอดี้เข้าไปที่หูของผู้ฟัง ซึ่ง Sony ออกแบบ sound tube ให้มีเส้นผ่าศูนย์กลางที่ค่อนข้างใหญ่ เพื่อลดแรงเสียดทานในตัวท่อลง และทำให้ความยาวของท่อสั้นลงกว่าปกติด้วย ทำให้สัญญาณเสียงจากตัวไดเวอร์ส่งออกมาที่ช่องหูของผู้ฟังได้อย่างเต็มที่ มีความสูญเสียและผิดเพี้ยนน้อยที่สุด ยิ่งไปกว่านั้น วัสดุที่ใช้ทำท่อนำเสียง หรือ sound tube นี้ ก็คือแม็กนีเซียม ซึ่งมีคุณสมบัติที่ช่วยลดเรโซแนนซ์ไปด้วยในตัว ทำให้เสียงที่พุ่งผ่านท่อนำเสียงออกมามีความบริสุทธิ์สูง ใกล้เคียงต้นฉบับที่ออกมาจากไดเวอร์มากที่สุด ไม่มีเรโซแนนซ์ของวัสดุเข้ามาปนเปื้อน /
*********************
