Mongkol Oumroengsri
แรกเริ่มเดิมที… สายสัญญาณถูกมองเป็นเพียงแค่สะพานเชื่อมต่อสัญญาณระหว่างจุดหนึ่งไปสู่อีกจุดหนึ่ง หรือจากอุปกรณ์ใช้งานหนึ่งไปสู่อีกอุปกรณ์หนึ่ง โดยผ่านทางวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นสื่อตัวนำไฟฟ้า (conductive) มิได้ถูกมองว่าเป็นอุปกรณ์ (device) อย่างเช่นในปัจจุบัน
ตอนเรียนหนังสือ ตำราก็ระบุว่า การเดินทางของไฟฟ้ามีค่าความเร็วเท่ากับแสง นั่นคือ แสง (light) เดินทางได้รวดเร็วมากๆ คำนวณได้ถึง 299,337.24 กิโลเมตรต่อวินาที หรือ 186,000 ไมล์ต่อวินาทีโดยประมาณ แต่แสงนั้นเดินทางได้โดยไร้ซึ่งตัวนำ ทว่าไฟฟ้าจำเป็นต้องมีวัสดุโลหะเป็นตัวนำพา ซึ่งในตำราก็ได้มีค่าการตรวจวัดระบุไว้ว่า ไฟฟ้าเดินทางบนตัวนำโลหะด้วยความเร็วถึง 982,080,000 ฟุตต่อวินาที สรุปว่า ระยะทาง 1 ฟุตนั้น ไฟฟ้าใช้เวลาเดินทางผ่านเพียงแค่ 0.000,000,001 วินาที หรือ 1 Nanosecond นั่นเอง
ดังนั้นจึงมิใช่เรื่องแปลกที่สายสัญญาณจะถูกมองว่า เป็นเพียงแค่สะพานเชื่อมต่อสัญญาณระหว่างจุดหนึ่งไปสู่อีกจุดหนึ่ง เนื่องเพราะค่าความเร็วในการเดินทางของไฟฟ้านั้น มันช่างรวดเร็วเสียนี่กระไร ระยะทางการนำพาไฟฟ้าของสายสัญญาณจากอุปกรณ์หนึ่งไปสู่อีกอุปกรณ์หนึ่ง มันก็แค่กระผีกริ้นนิดเดียว ไม่ถึงเศษเสี้ยวของกิโลเมตรด้วยซ้ำ จึงไม่น่าจะมีผลกระทบต่อการนำพา หรือ ส่งผ่านสัญญาณไฟฟ้าระหว่างตัวนำ (conductor) ที่นำมาใช้ทำสายสัญญาณ
บวกกับอาจจะเป็นด้วยว่า ในสมัยก่อนนู้น… การถลุงแร่แม้ว่าจะยังไม่ก้าวล้ำในเทคโนโลยีพัฒนาการอันทันสมัย แต่ก็ทำให้ได้สินแร่ที่มีคุณภาพดี มีความเป็นเนื้อแท้ (pure) ของสินแร่นั้นๆ โดยแทบจะไร้ซึ่งการเจือปนจากสินแร่อื่นที่จงใจใส่เพิ่มเติมเข้าไปทางกระบวนการ (processing) ไม่ว่าอาจจะเพื่อต้องการลดค่าต้นทุนของสินแร่หลัก หรืออาจจะเพื่อวัตถุประสงค์ในการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเฉพาะ (characteristic) ของสินแร่หลักชนิดนั้นๆ หรืออาจจะเพื่อวัตถุประสงค์ใดๆ ก็ตาม ล้วนส่งผลต่อเนื้อแท้ของสินแร่คุณภาพดีเหล่านั้น โดยเฉพาะทองแดง (copper) – ทองแดงเป็นวัสดุตัวนำไฟฟ้าที่ใช้กันแพร่หลายที่สุดนับตั้งแต่แรกเริ่มของการเชื่อมต่อสัญญาณ แม้ว่าในความเป็นจริงแล้วทองแดงจะมิใช่วัสดุตัวนำที่ดีสุดๆ ก็ตาม
แม้ว่าโลหะทุกชนิด ล้วนสามารถนำไฟฟ้าได้ แต่โลหะบางชนิดมักได้รับความนิยมใช้กันมากกว่า เนื่องจากมีการนำไฟฟ้าสูง ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดคือ ทองแดง นับเป็นโลหะที่มีความเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสูง ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ “ทองแดง” ถูกนำไปใช้ในการเดินสายไฟฟ้า ตั้งแต่สมัยยุคสมัยของโทรเลข ในขณะที่ “ทองเหลือง” (brass) ซึ่งก็มีทองแดงเป็นส่วนประกอบ กลับมีความเป็นสื่อนำไฟฟ้าได้น้อยกว่าทองแดงมาก เนื่องจากประกอบด้วยวัสดุเพิ่มเติมที่มีผลลดทอนค่าการนำไฟฟ้า จึงไม่เหมาะสำหรับวัตถุประสงค์ทางด้านไฟฟ้า บางคนอาจจะกำลังนึกไปถึง “ทองคำ” (gold) ที่กำลังแพงเอา-แพงเอาว่า น่าจะมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี หรือ ดีมากๆ ทว่านั่นเป็นความคิดที่ผิดถนัด เพราะทองคำนั้นแม้ว่าจะมีระดับการนำไฟฟ้าค่อนข้างสูง แต่ก็มีความนำไฟฟ้าที่น้อยกว่าทองแดง น้อยคนนักที่จะคิดไปถึงโละหะอย่าง “เงิน” (silver) อาจจะเนื่องด้วยเป็นวัสดุไกลตัวที่ไม่คุ้นชินต่อการนำมาใช้งาน แต่ในความเป็นจริง “เงินบริสุทธิ์” (pure silver) นี่แหละที่มีค่าการนำไฟฟ้าดีที่สุด
หากกางตำราทางด้านไฟฟ้า …จะได้คำตอบของ “ค่าการนำไฟฟ้า” ว่า การนำพาไฟฟ้า (Electrical Conductivity) คือ ปริมาณของกระแสไฟฟ้า (current) ที่ตรวจวัดจำนวนได้ ซึ่งถูกสร้างขึ้น (created) ผ่านบนพื้นผิว (surface) ของวัสดุที่เป็นโลหะ หรือพูดง่ายๆ ก็คือ กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านโลหะชนิดนั้นๆ ได้ง่ายดายเพียงใดนั่นเอง
| อันดับ แร่โลหะ % ของค่าการนำไฟฟ้า * 1 Silver (Pure) 105% 2 Copper 100% 3 Gold (Pure) 70% 4 Aluminium 61% 5 Brass 28% 6 Zinc 27% 7 Nickel 22% 8 Iron (Pure) 17% 9 Tin 15% 10 Phosphor Bronze 15% 11 Steel (Stainless included) 3-15% 12 Lead (Pure) 7% 13 Nickel Aluminium Bronze 7% |
* ค่าการนำไฟฟ้าในตาราง จะแสดงเป็นการตรวจวัดเปรียบเทียบกับทองแดง (คะแนน 100% ของทองแดง คือ การอ้างอิง)
ปัญหาของ “เงินบริสุทธิ์” คือ มันสามารถหมองได้ ปัญหานี้อาจทำให้เกิดปัญหาในการใช้งาน ที่เรื่องของ skin effect มีความสำคัญ อย่างเช่นกับกระแสความถี่สูง (high frequency currents) นอกจากนี้สินแร่เงินยังมีราคาแพงกว่าทองแดง ซึ่งเมื่อเทียบกับค่าการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย ก็เลยนับว่าไม่คุ้มกับต้นทุนที่เพิ่มสูงขึ้น
“เงินบริสุทธิ์” จึงยังคงไม่เป็นที่นิยมนำมาใช้ในการผลิตสายสัญญาณ หรือ สายเชื่อมต่อต่างๆ แต่ก็มีอยู่บ้างที่ทำออกมาขายเฉพาะทางในแวดวงจำกัด สำหรับผู้ร้อนวิชาแสวงหาอะไรที่แปลกใหม่เอาไปทำการ tweak / tweak เป็นคำที่ใช้กันเฉพาะคนอังกฤษ มีความหมายในทำนองเดียวกับ modify ของอเมริกันชน / เพื่อสร้างความเปลี่ยนแปลงให้กับเสียงแบบเดิมๆ อย่างที่เคยเป็นมา แต่ก็นั่นแหละแม้จะดีมีความแตกต่างส่งมอบออกมาเป็นผลตอบแทน ทว่าราคาที่ต้องจ่ายสำหรับ “เงินบริสุทธิ์” ที่ผ่านการขึ้นรูปเป็นลวด (wired) เส้นเล็กจิ๋ว เมื่อเทียบกับสายสัญญาณที่เป็นเนื้อทองแดงคุณภาพสูง จึงมิใช่เรื่องแปลกที่ผู้คนส่วนใหญ่ยังเป็นที่พออกพอใจอยู่กับสายสัญญาณทั่วไป
…ยุคสมัยเปลี่ยนไป ทำให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีด้านโลหะวิทยา (metallurgy) อันก้าวหน้า แม้แต่การชุบแข็ง (Quenching) ก็นับเป็นกระบวนการทางโลหะวิทยาแขนงหนึ่งที่ได้รับการพัฒนาจนล้ำสมัย โดยอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโลหะที่หลอมเหลวอยู่ให้เย็นตัวลงทันที ก็จะทำให้เหล็ก หรือ โลหะนั้นมีความแข็งแกร่งขึ้นสามารถใช้งานหนัก หรือถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมได้ ด้วยการผ่านโลหะหลอมเหลวนั้นลงในของไหล เช่น น้ำมัน, น้ำ, อากาศ หรืออื่นๆ แต่บางทีการชุบแข็งกับโลหะที่บางมากๆ อย่างใบมีดตัดกระดาษ เมื่อชุบแข็งในน้ำแล้วจะทำให้ใบมีดมีการบิดตัว การชุบแข็งด้วยอากาศ (Air quenching) จึงเป็นกระบวนการที่ถูกนำมาใช้ทดแทนสำหรับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ซึ่งเมื่อทำการชุบแข็งด้วยอากาศแล้วจะทำให้ได้ใบมีดที่บิ่นได้ยาก และมีความคมมากขึ้น
จริงๆ แล้ว วิทยาการด้านโลหะวิทยาบังเกิดขึ้นตั้งแต่ช่วงท้ายๆ ของยุคหินใหม่ มนุษย์สามารถค้นพบโลหะธาตุทองแดง, ทองคำ และเงินที่เกือบจะอยู่ในสถานะบริสุทธิ์ ถูกนำมาทุบ-ตีจนแบนราบที่สุดเท่าที่จะทำได้ ก่อนที่จะกลายมาสู่ยุคโลหะผสม (alloy) เมื่อประมาณ 3,000 ปีก่อนคริสต์ศักราช ได้มีการสร้างทองแดงและโลหะผสมดีบุก ซึ่งได้มาจากทองแดงโดยเริ่มจากยุคสำริด โลหะนี้มีลักษณะแข็งแรงและคม จากนั้นโลหะใหม่ก็ถูกค้นพบจากการผสมรวมกัน จนเป็นส่วนหนึ่งของประวัติศาสตร์มนุษยชาติมานานหลายศตวรรษ และโลหะผสมใหม่ๆ ก็ได้ถูกสร้างขึ้นจากเทคนิคใหม่ๆ ที่กำลังรุดหน้าไม่หยุดยั้ง
วัสดุตัวนำสายสัญญาณในยุคปัจจุบันจึงได้รับอานิสงส์มิใช่น้อยจากการพัฒนานี้ นี่จึงมิใช่เรื่องแปลกที่สายสัญญาณจะเปรียบได้กับอุปกรณ์หลัก (component) ที่มีส่วนสำคัญในการกำหนดบุคลิกเสียงของทั้งซิสเต็ม ทั้งยังอาจจะถูกใช้ในการส่งเสริมข้อดี-ลดทอนข้อด้อยของคุณภาพเสียงที่รับฟัง บ้างก็ถูกใช้เพื่อดำรงความเป็นกลางอย่างแท้จริง มิให้ส่งผลกระทบใดๆ ต่อโทนเสียงโดยรวม (tonal balance) ยิ่งกว่านั้น สายสัญญาณยังอาจถูกมองว่า เป็นตัวบ่งบอกฐานานุรูปของผู้ใช้ สร้างความภาคภูมิใจให้แก่ผู้เป็นเจ้าของ ทว่าสายสัญญาณที่ผ่านการพัฒนาแล้วนั้น ยังคงมีส่วนสำคัญอันจำเป็นยิ่งยวดแฝงอยู่ด้วย นั่นคือ ตัวหัวเสียบ (connector) ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อสัญญาณไฟฟ้าก่อนที่จะส่งผ่านต่อไปยังตัวนำสัญญาณ ซึ่งแน่นอนว่า ตัวหัวเสียบนี่ก็มีพัฒนาการสำหรับการใช้งานด้วยเช่นกัน
ครั้งหน้า – เรามาดูกันว่า ตัวหัวเสียบ หรือ connectors ต่างๆ นั้นมีอะไรกันบ้าง รวมถึงวัตถุประสงค์ของการใช้งานอย่างที่เขาออกแบบมา ทั้งยังมีเพศ (gender) เป็นตัวกำหนดรูปแบบอีกด้วยนะ ซึ่งต้องรู้จักเอาไว้ มิฉะนั้นการใช้งานจะไม่สัมฤทธิ์ผล ซึ่งบางประเภทนั้นย้อนหลังกลับไปได้ตั้งแต่ช่วงยุค 1930 โน่นเลยทีเดียว
