Inside Balanced Armature Driver

หูฟังโดยทั่ว ๆ ไปนั้น จะใช้ตัวขับแบบไดนามิคหรือบางครั้งก็เรียกว่าไดอะแฟรม ซึ่งการทำงานของมันก็จะคล้าย ๆ ไมโครโฟน แต่การทำงานจะกลับด้านกัน สำหรับหูฟังแบบสอดหูนั้น ในหูฟังที่ราคาสูงมักจะใช้ตัวขับแบบ Balanced Armature (BA) แทน ซึ่งข้อดีของตัวขับแบบ BA คือ

• เล็ก และน้ำหนักเบา
• ความละเอียดสูงกว่า
• ความไวในการตอบสนองมากกว่า
• สามารถกันเสียงเข้าและเก็บเสียงออกได้ดีกว่า

ตัวขับ Balanced Armature ของยี่ห้อทั่ว ๆ ไป (ในรูปเป็นของ UE)

รูปผ่าภายในของตัวขับ BA จาก Sony

สำหรับการทำงานของตัวขับ BA ของ Sony นั้น (ซึ่งก็จะคล้าย ๆ กับของเจ้าอื่น) คุณโกจิอธิบายด้วยโมเดลจำลองไว้ดังนี้

เริ่มต้นจากชิ้นส่วน Balanced Armature

ประกบกับ FPC เมื่อรับสัญญาณเสียงเข้ามา มันจะเหนี่ยวนำชิ้น Balance Armature

จากนั้นเราก็จะใส่แม่เหล็กถาวรเข้าไปอยู่ระหว่างขาของ BA โดยจากในโมเดลจำลอง ทิศเหนือจะอยู่ด้านบน ทิศใต้จะอยู่ด้านล่าง

ชิ้นต่อมาคือไดอะแฟรม เป็นส่วนที่จะไว้สร้างเสียง ทำจากสแตนเลส และพลาสติก PET (ที่ทำขวดน้ำใส ๆ)

เมื่อมีสัญญาณเสียงเข้ามา ตัวชิ้นส่วน Balanced Armature จะถูกเหนี่ยวนำ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนส่งไปยังไดอะแฟรม

และเสียงก็จะออกมาจากช่อง air duct บนตัวขับนั้นเอง

สำหรับความพิเศษของตัวขับ BA ของ Sony คือ flat-type air duct construction และการจูนเสียงที่ตัวขับจนได้ตัวขับมา 4 ชนิด ได้แก่ Full Range, Woofer, Treble และ Super Woofer

จากการที่ผมพูดคุยกับทางวิศวกร พบว่าถึงแม้หน้าตาของตัวขับ BA ภายนอกจะดูคล้าย ๆ กันทั้งหมด แต่ก็จะไม่เหมือนกันซะทีเดียว อย่างเช่น ตัวขับ Woofer จะมีช่อง air duct ที่เล็กกว่าตัวขับ Full Range และมีการจูนเสียงภายในที่แตกต่างกัน

สำหรับตัว housing ที่จะมาประกอบเป็นตัวหูฟังนั้น ทาง Sony เลือกที่จะทำเป็นสองชั้น โดยชั้นแรกคือชั้นที่บรรจุตัวขับไว้ ซึ่งจะใช้วัสดุที่แข็ง เพื่อให้เสียงที่ผ่านไปนั้นราบลื่นที่สุด โดยใช้ Liquid Crystal Polymer ในรุ่นล่าง และแมกนีเซียมในรุ่นสูง ๆ ที่เหลือ ส่วนชั้นที่สองคือส่วนที่จะไปยังหูของเรา Sony จะใช้ ABS ที่มีคุณสมบัติในการดูดซับแรงสั่นสะเทือน เพื่อป้องกันการสั่นของตัวขับไปรบกวนเสียง จนเกิดสิ่งที่เรียกว่า microphonic นั้นเอง

ตอนที่คุยกันเรื่อง housing ผมเลยสงสัยเรื่องการผสมเสียงของตัวขับแต่ละตัวในหูฟังรุ่นที่มีตัวขับหลายตัว ซึ่งคุณโกจิก็ใจดีวาดรูปอธิบายให้ดู (แต่ถ่ายรูปและเขียนเนื้อหาส่วนนี้บางส่วนไม่ได้ เพราะแกอาจจะโดนไล่ออก และผมอาจถูกฟ้องได้ เนื่องจากแกอธิบายลึกและวาด engineering drawing ให้ดูเลย) แกอธิบายว่าของ Sony จะใช้การผสมเสียงในตัวหูฟังเลย ไม่มีความจำเป็นต้องแยกช่องทางเดินเสียงของแต่ละตัวขับไปที่หูเหมือนหูฟังยี่ห้ออื่นบางรุ่น เพราะสุดท้ายเสียงของทุกตัวขับมันก็ไปผสมที่หูอยู่ดี

ข้อสังเกตอย่างหนึ่งเกี่ยวกับเรื่องการใช้ตัวขับหลาย ๆ ตัว คือ Sony วันนี้ไม่มีการพูดถึงเรื่องวงจร cross over หรือวงจรที่ทำหน้าที่แบ่งเสียงที่เข้ามาไปให้ตัวขับที่รับหน้าที่ขับสัญญาณในช่วงความถี่นั้นไปขับ ซึ่งตอนที่คุณโกจิอธิบายเรื่องของการผสมเสียงจากตัวขับนั้น ตัวขับ Full Range จะเป็นตัวขับหลัก แล้วจะมีพวกตัวขับพิเศษ เช่น Woofer หรือ Treble ขับเสียงความถี่ต่ำหรือสูงเข้ามารวมกับเสียงจากตัวขับหลักที่ต้องรับผิดชอบขับสัญญาณทุกช่วงความถี่ ทำให้เสียงช่วงความถี่ต่ำหรือสูงดีขึ้น

สำหรับการป้องกันเสียงเข้าและออกนั้น ทาง Sony ใช้วิธีการซีลตัวหูฟัง ตรงนี้ก็เหมือนกับยี่ห้ออื่นอยู่แล้ว อีกส่วนก็คือตัวจุกหูฟังแบบ Hybrid ซึ่งช่วยให้การซีลป้องกันเสียงดีขึ้น โดยสามารถกันเสียงเข้าได้ถึง 70% และกันเสียงออกได้ถึง 20 dB

สำหรับรุ่นสำหรับการออกกำลังกายนั้น จะมีการทำให้โครงสร้าง housing แข็งแรงขึ้น และกันน้ำ สามารถไปใส่วิ่งกลางพายุฝนได้ถ้าต้องการ

ต่อไป เราไปลองฟังตัวหูฟังในซีรีย์ XBA กัน