Speaker Sensitivity คือการวัดความไวของลำโพง โดย การส่งซายเวฟ เข้าไปที่ลำโพง ขนาด หนึ่งวัตต์ และวัดความดัง โดยเอาไมค์วัดความดังห่างจากลำโพงออกมา หนึ่งเมตร แล้วได้ความดังออกมาเป็นดีบี
ค่าตัวเลขยิ่งมาแสดงว่าลำโพงมีความไวสูง ลำโพงที่มีความไวสูงจะได้เปรียบนิดหน่อยเมื่อใช้กับแอมป์วัตต์ต่ำเทียบกับ ลำโพงที่มีความไวต่ำกว่าเทียบกันวัตต์ต่อวัตต์
แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น ลำโพงความไวสูงไม่ได้แปลว่าเสียงดังกว่าในที่สุดเพราะต้องดูค่า
MAX SPL หรือ Maximum Sound Pressure Level ว่าตัวไหนมีค่ามากกว่าด้วย ซึ่งเป็นตัวบ่งบอกว่าลำโพงตัวนั้นสามารถเปิดได้ดังที่สุดเท่าไหร่ครับ
ระยะห่าง 1 M (เมตร) นี่ต้องวัดจากระยะที่ดอกลำโพงกระแทกอากาศออกมาเป็นเสียงแรกจนไปถึงไมค์ครับ
วัตต์เท่าไรถึงจะพอ (How Many Watts are Enough?) .
นับ ตั้งแต่ Micheal Faraday ค้นพบกระแสไฟฟ้า Edison ค้นพบหลอfไฟและเครื่อง Grammophone ส่วน Marconi ค้นพบการส่งคลื่นวิทยุ โลกของไฮไฟก็อุบัติขึ้นหลังจากการถือกำเนิดของหลอดสูญญากาศ อันที่จริงในยุคเริ่มต้นของหลอดสูญญากาศ หลอดส่วนใหญ่ถูกใช้อยู่ในเครื่องรับส่งวิทยุ ส่วนการผลิตออก มาในรูปของเครื่องเสียงนั้นเกิดขึ้นยุคถัดมา เครื่ิองขยายหลอดในยุคแรกๆมีกำลังวัตต์ต่ำมากเป็น มิลลิวัตต์ แม้ในโรงภาพยนตร์เองก็ใช้เครื่องขยายขนาดประมาณ 10 วัตต์เท่านั้น หลอดที่ใช้ก็จะเป็นพวก 300B เสีย ส่วนใหญ่ เมื่อเครื่องขยายมีกำลังต่ำมากในยุคเริ่มต้นของไฮไฟ ก็ย่อมต้องเป็นหน้าที่ของลำโพงที่ต้องชดเชยจุดอ่อนนี้ โดยการสร้างลำโพงที่สามารถให้เสียงได้ดังมากๆที่วัตต์น้อยๆ หรือเป็นลำโพงแบบ High Efficiency Loudspeaker นั่นเอง การออกแบบลำโพงให้มีความไวสูงมากๆจึงเป็นเรื่องที่จำเป็น ลำโพงส่วนใหญ่ในยุคนั้นล้วนมีความไวเกิน 100 dB แทบทั้งสิ้น ลำโพงแบบประสิทธิภาพสูงก็มีข้อดีข้อด้อยของตนเอง ข้อดีคือ ความไวของลำโพง ส่วนข้อด้อยคือการตอบสนองความถี่เสียงที่ไม่ราบเรียบโดยเฉพาะเสียงทุ้ม การออกแบบให้ลำโพงมีความไวสูง ต้องออกแบบให้มวลที่เคลื่อนที่ต่ำที่สุดหรือเบาเพื่อไม่ให้เสียกำลังขับ เคลื่อนมากนัก การขับเสียงความถี่สูงไม่เป็นปัญหา แต่กับความถี่ต่ำแล้วมักจะเป็นจุดอ่อนของลำโพงประเภทนี้ลองคำนวณดูคร่าวๆจาก สูตร v = ƒ*L เมื่อ v เป็นความเร็วของเสียงในอากาศซึ่งเป็นค่าคง ที่ที่ 1120 ฟุต/วินาที ƒ เป็นค่าความถี่เสียง ส่วน L คือความยาวคลื่นเสียง พบว่าที่ 20 Hz เสียงจะมี ความยาวคลื่นถึง 56 ฟุต ซึ่งสำหรับยุคนั้นเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้เลยที่ลำโพงจะสร้างคลื่นความถี่ ต่ำขนาด นั้นได้ วิศวกรในยุคนั้นแก้ปัญหานี้โดยการสร้างระบบตู้ลำโพงแบบที่เรียกว่า Horn-Loaded Enclosure หรือตู้ ฮอร์น ซึ่ึ่งมีทั้งแบบ Front-Loaded Horn และ Back-Loaded Horn แต่ละแบบก็มีข้อดีข้อเสียของตัวเอง การทำงานของตู้ฮอร์นก็เพื่อขยายคลื่นเสียงความถี่ต่ำจากลำโพงให้ดังมากขึ้น โดยหลักการคล้าย หลักการทำงานของทรานสฟอร์เมอร์ โดยคลื่นเสียงจะเดินทางผ่านช่องแคบที่ค่อยๆขยายออกจนถึง ปากฮอร์น ซึ่งความถี่ต่ำเท่านั้นที่เดินทางไปได้ ส่วนความถี่กลางและแหลมจะถูกดูดซับไว้จาก Chamber หลังลำโพง และตลอดความยาวของฮอร์นแบบ Back Loaded ลำโพงจะให้เสียงต่ำได้ลึกแค่ไหนขึ้นกับ ขนาดของปากฮอร์น ยิ่งใหญ่ก็ยิ่งลึก โดยทั่วไปปากฮอร์นจะถูกออกแบบให้มีขนาดเท่า 1/4 ของความยาว คลื่นที่ต้องการ เช่น ที่ 50 Hz คลื่นเสียงจะมีความยาว 22.4 ฟุต และที่ 1/4 ของความยาวคลื่นจะมีความ ยาว 5.6 ฟุต ซึ่งก็คือขนาดของปากฮอร์นนั่นเอง
การ ออกแบบลำโพงฮอร์นบางรุ่นจะใช้ผนังห้องหรือมุมห้องเป็นส่วนหนึ่งของปาก ฮอร์นไปเลยก็มี เช่น KLIPSCH HORN เป็นต้น เป็นไงบ้างครับ คงพอจะจินตนาการกันออกว่าลำโพงฮอร์นนั้นจะใหญ่โต
โอฬารแค่ไหนเพียงเพื่อ ให้ได้เสียงทุ้มลึกที่ต้องการ แล้วห้องฟังละครับควรจะมีขนาดใหญ่แค่ไหน คงไม่ต้องบรรยายต่อนะครับ หลังจากยุคเฟื่องฟูของหลอดก็มาสู่ยุคของทรานซิสเตอร์ ซึ่งข้อดีของทรานซิสเตอร์ที่เห็นได้ชัดคือ เล็กเบา กินไฟน้อยกว่า และเสียงดังกว่า สำหรับทรานซิสเตอร์แล้วการออกแบบให้แอมป์มีกำลังสูงๆระดับ
1000 W. ไม่ใช่เรื่องยาก เมื่อแอมป์มีกำลังที่สูงขึ้น ข้อจำกัดในการออกแบบลำโพงก็น้อยลง คือไม่ต้อง เน้นเรื่องประสิทธิภาพหรือความไวจนเกินไป เอาแค่พองามก็พอ ดังนั้นการออกแบบลำโพงจะเน้นเรื่อง
ความถี่ตอบสนองที่ราบเรียบมากยิ่ง ขึ้น จากเดิมที่ลำโพงมีเสียงกลางและแหลมที่เด่นวิศวกรจะเพิ่มมวล ของลำโพงให้สูงขึ้น เมื่อมวลสูงขึ้นการตอบสนองความถี่ต่ำก็ราบเรียบขึ้น ในทางกลับกันการตอบสนอง ความถี่กลางและแหลมจะด้อยลงพร้อมกับประสิทธิภาพของลำโพงที่ด้อยลงดังเช่น ลำโพงทั่วไป
ในปัจจุบันถ้าจะแบ่งตลาดลำโพงในปัจจุบันตามความไวของลำโพง ก็พอแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่มดังนี้
กลุ่มความไวต่ำ มีค่าความไวประมาณ 84-88 dB
กลุ่มความไวปานกลาง มีค่าความไวประมาณ 89-92 dB
กลุ่มความไวสูง มีค่าความไวประมาณ 93 dB ขึ้นไป
หาก ท่านไม่คุ้นเคยหน่วย dB ก็คือความดังของเสียง เมื่อวัดที่ระยะห่าง 1 เมตร และใช้สัญญาณ 1 วัตต์ ป้อนเข้าสู่ลำโพง แล้วหน่วย dB สำคัญอย่างไร สำคัญมากครับลองมาอ่านกันต่อจะทราบเอง มีเครื่องมือ ง่ายๆที่ใช้วัดความดังของเสียงเป็น dB แบบง่ายๆ คล้ายกับที่ตำรวจจราจรใช้ เรียกว่า Sound Pressure Level Meter สามารถหาซื้อได้ที่ร้านนัฐพงษ์ ริมคลองหลอด สามารถใช้วัดความดังและการตอบสนอง ความถี่ของลำโพงได้ มีประโยชน์มากในการ Tune เสียงของห้องฟัง และสำหรับคนที่ชอบออกแบบ Crossover Network ของลำโพงเอง
สิ่งหนึ่งที่เราควรทราบก็คือว่า ความดังโดยเฉลี่ยที่เราฟังเพลงกันนี่ ดังสักขนาดไหน พอจะสรุปตัวเลขแบบคร่าวๆได้ดังนี้ครับ
ฟังเพลงดังพอประมาณ 80-90 dB
ฟังเพลงค่อนข้างดัง 90-100 dB
ฟังเพลงดังมาก >100 dB
การฟังเพลงดังเกินกว่า 100 dB นั้นไม่แนะนำนะครับ เพราะเป็นอันตรายต่อประสาทหู ควรถนอมไว้ฟัง
เพลงเพราะๆดีกว่าครับ นักฟังอีกกลุ่มที่มักฟังเสียงดังมากโดยไม่รู้ตัวคือ นักฟังที่นิยมหูฟัง อันนี้ควรระวัง
มากๆ นะครับ ขนาดในดิสโกยังระบุมาเลยไม่ให้เกิน 90 dB ไม่งั้นโดนจับ เรื่องค่าความไวของลำโพงนั้นมีความสำคัญมากกับความดังของเสียงที่ได้จาก ลำโพง ทุก 3 dB ที่ดังเพิ่ม ขึ้นนั้นต้องใช้กำลังจากเครื่องขยายเสียงเป็น 2 เท่าเสมอ ตามสูตร
dB = 10 log (P2/P1)
= 10 log (100W/50W)
= 10 log 2
= 10 x 0.3 = 3 dB เท่านั้นเอง
จาก สูตรและตัวอย่างการคำนวณแบบง่ายๆข้างต้น จะพบว่าหากเดิมใช้แอมป์ขนาด 50 W ในการขับลำโพงคู่หนึ่งแล้วเปลี่ยนแอมป์ให้มีกำลังเพิ่มอีกเท่าตัว เป็น 100 W ปรากฏว่าเสียงที่ได้ยินไม่ได้ดังขึ้นอีกเท่าตัว แต่กลับดังขึ้นเพียง 3 dB เท่านั้น ซึ่งน้อยมาก ท่านที่กำลังอยากจะเปลี่ยนแอมป์ควรพิจารณาข้อนี้ให้ดี เพื่อไม่ให้ผิดหวัง ลองตามมาดูกันต่อครับ สมมุติว่าเราใช้ลำโพงความไว 86 dB กับแอมป์ขนาด 100 W ใน system ชุดแรก ขณะที่ชุดที่ 2 เราใช้ลำโพงฮอร์นความไว 103 dB กับแอมป์หลอดประเภท Single End ขนาด 2 W แล้วเปรียบเทียบดูว่าชุดใด จะให้เสียงได้ดังกว่ากัน
ลำโพงความไว 86 dB ลำโพงความไว 103 dB
1W 86 dB 1W 103 dB
2W 89 dB 2W 106 dB
4W 92 dB 4W 109 dB
8W 95 dB 8W 112 dB
16W 98 dB 16W 115 dB
32W 101 dB
64W 104 dB
100W 106 dB
จาก ตารางการเปรียบเทียบข้างบน เราจะพบว่าทั้งสองชุดให้เสียงได้ดังที่สุดเท่าๆกัน คือ 106 dB ซึ่งอาจเป็นเรื่องที่น่าแปลกใจที่แอมป์ขนาด 100 W ให้เสียงได้ดังเท่ากับ แอมป์หลอด 2 W แต่นี่คือความจริงที่ไม่
อาจปฏิเสธได้ เราจะพบว่าสิ่งที่ตัดสินความดังไม่ได้ขึ้นกับแอมป์แต่ขึ้นกับลำโพงต่างหาก ลำโพงที่มีความไวสูงย่อมให้เสียงได้ดังกว่าลำโพงความไวต่ำและไม่กินวัตต์ เครื่องขยายเสียงก็สามารถทำงานได้แบบ
สบายๆโดยไม่ต้องรับภาระมากนัก เรื่องยังไม่จบง่ายๆครับ เพราะยังพูดถึงคุณสมบัติของลำโพงไม่ครบ ในโลกของความเป็นจริงจากตัวอย่าง เดิม ถ้าลำโพงความไว 86 dB ทนกำลังขับสูงสุดได้ 100 W ส่วนลำโพงความไวสูงทนได้ 16 W แล้วจะเป็นอย่างไร จากตารางการเปรียบเทียบระหว่างกำลังขับและระดับความดังของเสียงด้านบนอีก เช่นเคย พบว่าลำโพงความไว 86 dB ให้ความดังสูงสุดที่ 106 dB ที่อัตราการทนกำลังสูงสุดที่รับได้ ส่วนลำโพง ความไว 103 dB ให้ความดังสูงสุดที่ 115 dB ที่อัตราการทนกำลังสูงสุด เราจะพบว่าลำโพงความไวสูงแต่ทนกำลังได้ต่ำเพียง 16 W กลับให้เสียงที่ดังกว่าลำโพงที่ทนกำลังได้ถึง 100 W ดังนั้นการเลือกกำลังแอมป์และลำโพงที่เหมาะสมจึงเป็นส่วนสำคัญของการเล่น เครื่องเสียง การเลือกแอมป์ให้เหมาะกับลำโพงหรือเลือกลำโพงให้เหมาะกับแอมป์มีผลอย่างมาก ต่อคุณภาพเสียง ตัวแปรที่มักถูกมอง ข้ามคือค่าความไวของลำโพงที่เป็นตัวกำหนดทิศทางของชุดเครื่องเสียงโดยรวม มากกว่ากำลังของแอมป์ที่
ใช้ บทความคงเป็นประโยชน์ในแง่ทิศทางการเล่นเครื่องเสียง การเลือกกำลังขับของแอมป์ที่เหมาะสม ตลอดจนการเลือกค่าความไวของลำโพงที่เหมาะกับ System ในภาพรวม ขอให้มีความสุขในการฟังเพลงและพบกับ System ในฝันของคุณในไม่ช้า
ขออนุญาติและขอขอบคุณ
http://www.discoveryhifi.com ครับ
จาก
http://soundonline.pantown.com/ขอบคุณทุกแหล่งข้อมูลครับ
