จับประเด็นเขา นำมาเล่าสู่ – 4
มงคล อ่วมเรืองศรี
สำหรับครั้งนี้ จะขอวกกลับมานำเสนอเรื่องราว “ภาคต่อ” ของริบบอน ทวีตเตอร์ เฉพาะอย่างยิ่ง “heil-air motion tweeter” ซึ่ง Dr. Oskar Heil เป็นผู้คิดค้นพัฒนาขึ้นมาแต่แรกเริ่ม และปัจจุบัน “JET tweeter” ของ ELAC นี่แหละคือผู้สืบทอดพัฒนาการ มาสาธยายให้ท่านทั้งหลายได้รับทราบกัน อย่างที่ได้บอกกล่าวทิ้งท้ายไว้ในฉบับ 334 เมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านพ้นมา
Dr. Oskar Heil เป็นทั้งนักประดิษฐ์และวิศวกรทางด้านไฟฟ้าชาวเยอรมัน (ชาตะเมื่อวันที่ 20 มีนาคม คศ.1908 มรณะเมื่อวันที่ 15 พฤษภาคม คศ.1994) Dr. Oskar Heil ศึกษาทั้งฟิสิกส์, เคมี, คณิตศาสตร์ รวมทั้งดนตรี ณ Georg-August University of Göttingen กระทั่งจบดีกรี PhD ในปีคศ. 1933 จากชิ้นงานการศึกษาด้าน molecular spectroscopy ในชีวิตส่วนตัว Heil แต่งงานกับ Agnesa Arsenjewa (1901–1991) นักฟิสิกส์สาวชาวรัสเซีย ที่เขาพบเจอและรักชอบกันตั้งแต่ครั้งยังเป็นนักศึกษาในมหาวิทยาลัยเดียวกัน เมื่อปีคศ.1934 ณ เมืองเลนินกราด (Leningrad) ในประเทศโซเวียต ต่อมาภายหลังทั้งเธอและเขาก็ตัดสินใจพากันอพยพเดินทางมาทำงานให้กับ Cavendish Laboratory ณ University of Cambridge ในสหราชอาณาจักร
ขณะอยู่ในช่วงระหว่างกำลังเดินทาง-ท่องเที่ยวอิตาลีทั้งสองก็ได้ร่วมกันเขียน ‘paper’ ออกมาชิ้นนึง ซึ่งถือได้ว่าเป็น “แม่แบบ” แห่งไมโครเวฟโลกยุคปัจจุบัน ถูกนำลงตีพิมพ์ใน “Zeitschrift für Physik” (Journal on Physics) ของเยอรมันในปีคศ.1935 หลังจากนั้นทั้งเขาและเธอก็เดินทางกลับไปรัสเซียอีกครั้งเพื่อทำงานวิจัยให้กับ Leningrad Physico-Chemical Institute อย่างไรก็ตาม ต่อมา “งาน” ที่ Agnesa Arsenjewa ทำการวิจัยนั้น นับเป็นชิ้นงานระดับ highly-sensitive subject จนถึงกับไม่ได้รับอนุญาตให้ทิ้งงานออกมา ทำให้ Heil ต้องตัดสินใจเดินทางกลับมายังสหราชอาณาจักรแต่เพียงลำพัง !! จำใจปล่อยให้ Arsenjewa ทำงานของเธอในรัสเซียต่อไป จนกระทั่งเธอเสียชีวิตลงในปีคศ.1991
หลังจากเดินทางกลับมายังสหราชอาณาจักร Heil จึงได้ตัดสินใจเข้าทำงานให้กับบริษัท Standard Telephones and Cables และในช่วงเริ่มก่อตัวของมหาสงครามโลกครั้งที่ 2, Heil ก็ได้เดินทางกลับสู่มาตุภูมิเยอรมนีผ่านทางประเทศสวิส และมุ่งหน้าทำงานด้านพัฒนาการของ microwave generator ให้กับ C. Lorenz AG กระทั่งในปีคศ.1947, Heil ได้รับเทียบเชิญให้เดินทางไปยังสหรัฐอเมริกา และ ณ ที่นั่น หลังจากมุ่งหน้าทำงานด้าน scientific work, Heil ก็ได้ก่อตั้งบริษัทของเขาเองขึ้นมาภายใต้ชี่อว่า “Heil Scientific Labs Inc” ในปีคศ.1963
ซึ่งนอกเหนือจากงานด้านการค้นคว้าไมโครเวฟแล้ว Heil นี่แหละที่ยังเป็นผู้อยู่เบี้องหลังการคิดค้น และพัฒนาสิ่งประดิษฐ์ที่เรียกว่า Field-effect transistor หรือ FETs ขึ้นมา รวมถึงตัวขับเสียงช่วงความถี่สูง หรือ “heil-air motion tweeter” ที่จริงๆ แล้ว Heil นั้นได้ตั้งชื่อเรียกขานไว้ว่า Air Motion Transformer หรือ AMT ที่ผมกำลังจะนำเรื่องราวมานำเสนอต่อไปนี้นี่แหละครับ
Air Motion Transformer (AMT) มีหลักการละม้าย-คล้ายๆ กับ ribbon tweeter คือมีวัสดุตัวนำอะลูมิเนียมทำเป็นแถบ (strip) ยึดติดแน่นอยู่บนผิวไมล่าร์ ไดอะแฟรม (mylar diaphragm) ที่แสนบางเบา (หนาเพียง 0.00055 นิ้ว -เท่านั้น) พับไป-พับมาหลายทบ จนมีลักษณะเป็นจีบๆ (pleats) คล้ายคลึงกับลอนเครื่องดนตรีแอคคอเดียน (accordion) แขวนอยู่ท่ามกลางเส้นแรงแม่เหล็กถาวร เวลาที่มีสัญญาณดนตรี (ในรูปสัญญาณไฟฟ้า) ส่งผ่านเข้ามาตัวนำอะลูมิเนียมก็จะถูกเหนี่ยวนำในลักษณะดึงและดันกับพลังแม่เหล็กถาวร ทำให้ผิวไมล่าร์ที่พับไปพับมาสะบัดตัว ก่อให้เกิดเป็นคลื่นเสียง (sound) จากอาการบิดตัวระรัวเร็วๆ ไปผลักดันมวลอากาศที่แทรกตัวอยู่ระหว่างลอนแอคคอเดียน สัมพันธ์ตามช่วงจังหวะสัญญาณดนตรีที่ส่งเข้ามา และเนื่องจากทั้งไมล่าร์ ไดอะแฟรมกับแถบตัวนำอะลูมิเนียมนั้นล้วนเป็นวัสดุที่มีน้ำหนักเบามาก จึงสามารถสั่นไหวในช่วงจังหวะสัญญาณดนตรีความถี่สูงๆ ได้ดีเป็นพิเศษ ด้วยการมีอัตราเร่งอย่างฉับพลันทันใดที่สูงกว่าตัวขับเสียงแบบกรวย (cone type driver) ถึง 5 เท่า บริษัท ElectroStatic Sound หรือที่รู้จักกันในชื่อ ESS ของอเมริกาถึงกับซื้อลิขสิทธิ์นำไปผลิตตัวขับเสียงของตนจนโด่งดังเป็นที่ขึ้นชื่อลือชามาก ภายใต้ชื่อรหัสว่า “amt1” ออกจำหน่ายในปีคศ.1972 ด้วยการใช้คำขวัญว่า –Sound As Clear As Light-
|
….นี่คือรายละเอียดทางเทคนิค หรือ specification ของ ESS amt1
|
ซึ่งหากหันมาดูกันถึงเรื่องพื้นที่ผิวที่ใช้ในการผลักดันมวลอากาศของ AMT ที่มีขนาด 1 นิ้ว เมื่อคลี่ผิวไมล่าร์ที่พับเป็นจีบๆ ทบไปทบมาจะพบว่า พื้นที่ผิวในการผลักดันมวลอากาศของ AMT นั้นกลับมีขนาดเท่าๆ กับตัวขับเสียงแบบกรวยราวๆ สัก 7 นิ้ว เลยทีเดียว นั่นเท่ากับว่า AMT นั้นให้ระดับแรงดันเสียง หรือค่า spl ที่สูงมาก สูงยิ่งกว่าทวีตเตอร์แบบโดม (dome tweeter) ธรรมดาทั่วไปมากทีเดียว และเนื่องด้วย “มวล” ที่น้อยมากๆ AMT จึงสามารถ “สั่นไหว” ขึ้นไปรองรับได้กับช่วงความถี่เสียงที่สูงมากยิ่งกว่าทวีตเตอร์แบบโดมธรรมดาจะทำได้ ในขณะเดียวกันก็ยังตอบสนองลงมาครอบคลุมในช่วงความถี่เสียงกลางตอนบนได้ดีอีกด้วย ทำให้ “AMT” มีข้อได้เปรียบในหลายๆ ด้าน ทั้งในแง่ของความฉับพลันทันใด จึงสามารถให้ไดนามิกเสียงที่ดีมาก ควบคู่กับระดับแรงดันเสียงที่สูง ทั้งยังสามารถแผ่ขยายขึ้นไปครอบคลุมช่วงความถี่สูงได้กว้างขวางมากเป็นพิเศษ กระทั่งในด้านของความทนทานในการใช้งาน
บางท่านคิดไปคิดมาอาจบอกว่า AMT ก็มีหลักการทำงานที่ดูจะไม่ต่างจาก EMIT (ElectroMagnetic Induction Tweeter) driver ของ Infinity ที่ออกจำหน่ายในช่วงยุคใกล้ๆ กัน เนื่องเพราะดูจากการใช้ลักษณะตัวขับเสียงที่เป็นแบบ ริบบอน (ribbon type) เหมือนๆ กัน หากแต่ว่าเมื่อพิจารณาในรายละเอียดของ “รูปแบบ” ตัวขับเสียงที่ใช้ จะพบว่า AMT ใช้ริบบอนพร้อมเส้นตัวนำที่พับไป-พับมาหลายทบ จนมีลักษณะเป็นจีบๆ (pleats) ในขณะที่ EMIT นั้นใช้ริบบอนที่เป็นแผ่นเรียบๆ (flat) แล้ววางเรียงเส้นตัวนำลงไปยึดติด โดยมิได้มีลักษณะของการพับไปพับมา นี่คือ “จุดต่าง” ที่สำคัญ อันทำให้ AMT นั้นมีภาษีที่ดีกว่าอยู่มากพอตัว
อีกทั้ง EMIT ยังมี ‘จุดต่าง’ อยู่ที่ “ขอบเขตของช่วงการทำงาน” ที่ครอบคลุมได้เฉพาะช่วงความถี่สูงเท่านั้น ในขณะที่ AMT กลับสามารถครอบคลุมช่วงความถี่เสียงได้กว้างขวางมากเป็นพิเศษตั้งแต่ 500 เฮิรตซ์ขึ้นไปจนถึงกว่า 20,000 เฮิรตซ์เลยทีเดียว ทำให้ทาง Infinity ต้องหันมาพัฒนา “EMIM” (ElectroMagnetic Induction Midrange) driver ออกมาใช้งานควบคู่กับ EMIT จนกระทั่งสามารถสร้างความลือลั่นให้กับรุ่น “IRS” (Infinity Reference System) ซึ่งได้รับการยอมรับ-นับถือกันว่า เป็น “แบบอย่าง” ของระบบลำโพงระดับไฮเอนด์ (ในยุคแรกๆ) ราวๆ ช่วงปี 1980 ด้วยราคา 65,000 ดอลล่าร์สหรัฐ (เท่านั้น)
Infinity Reference System เป็นระบบลำโพงทรงสูงทมึนขนาดมโหฬาร แยกการติดตั้ง EMIT จำนวน 76 ตัว พร้อมด้วย EMIM อีกจำนวน 24 ตัว ไว้บนตัวตู้ที่ทำเป็นแผงหน้าโค้งทรงสูงจำนวน 2 แผง (สำหรับวางซ้าย-ขวา) ในขณะเดียวกันก็มีตัวตู้สูงใหญ่ tower style อีก 2 ตู้ (สำหรับวางซ้าย-ขวา) ที่ติดตั้งวูฟเฟอร์แบบโพลีพรอพไพลีน (polypropylene cone) ขนาด 12 นิ้ว ไว้อีกถึง 6 ตัวในแต่ละตู้ ทำให้ “IRS” ประสบความสำเร็จอย่างสูงมาก แต่ด้วยความที่ “IRS” มีขนาดใหญ่ ทำให้มีนักฟัง (ที่ร่ำรวย) ไม่มากรายนักทั่วทั้งโลกสามารถที่จะครอบครองได้ ถึงขนาดเกิดคำพูดล้อเลียน-เสียดสีขึ้นมาในยุคนั้นว่า “สร้างห้องให้ลำโพงอยู่”
นอกเหนือจาก EMIT และ EMIM ที่นับเป็นผลงานการคิดค้น-พัฒนาของ Infinity Audio แล้ว polypropylene cone ก็ได้อุบัติขึ้นจากฝีมือการคิดค้น-พัฒนาของ Infinity Audio ด้วยเช่นกัน เฉกเช่นเดียวกับ neodymium magnets “Infinity Audio” จึงเลื่องชื่อยิ่งนักในยุคนั้น ด้วยฝีมือการก่อตั้งของ Arnie Nudell, John Ulrick และ Cary Christie ในช่วงปีคศ.1968 ต่อมา Nudell ขาย “Infinity Audio” ให้แก่เครือ Harman Kardon แล้วผันตัวเองออกมาก่อตั้ง Genesis Technologies ด้วยการหยิบยกแนวทางของ “IRS” มาพัฒนาต่อยอดใหม่ กลายมาสู่รุ่น “1.2” ที่มีระดับราคา 235,000 ดอลล่าร์สหรัฐ ในขณะที่ Infinity Audio ซึ่งถูกเปลี่ยนชื่อมาเป็น “Infinity Systems” ภายใต้การบริหาร-จัดการของ Harman International Industries group กลับ “ยกเลิก” การใช้งาน EMIT และ EMIM นี้ไปเลย
ผิดกับ “AMT” ที่ยังคงยืนยงอย่างต่อเนื่องมาจนกระทั่งทุกวันนี้ ….ทีนี้วกมาดูทางฟากฝั่ง “AMT” กันบ้าง หลังจากที่ ESS ได้ซื้อลิขสิทธิ์จาก Dr. Oskar Heil มาออกผลิตภัณฑ์ในชื่อว่า “amt1” เป็นครั้งแรก และก็ถือได้ว่าประสบความสำเร็จจนออกจำหน่ายรุ่นต่อๆ มามากมาย กระทั่งหลายรุ่นทีเดียวที่ยังเป็นที่กล่าวขวัญถึง ณ ปัจจุบัน “ElectroStatic Sound” หรือ ESS ดั้งเดิมได้ถูกผ่องถ่ายมาเป็น “ESS Laboratories” โดยมี Ricky ‘RICO’ Caudillo ทำหน้าที่ CEO และยังคงดำรงการผลิตในบางผลิตภัณฑ์ออกจำหน่ายอยู่ อย่างเช่น AMT “Limited Edition” ซึ่งก็คือการรำลึกนึกถึงฝีมือความสำเร็จของ “amt1” ในอดีต โดยที่มิได้มีพัฒนาการต่อยอดอะไรเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม
ในขณะที่ยังมีบางบริษัทที่ฝั่งรากลึกใน “AMT” ขนานแท้ อย่าง Precide SA แห่งสวิสเซอร์แลนด์ ซึ่งถึงขนาดมีผลิตภัณฑ์อันเกี่ยวข้องเป็นหัวข้อที่ระบุไว้โดยเฉพาะว่า “Oskar-Heil speakers” นอกเหนือจากหัวข้อผลิตภัณฑ์หลักๆ อีก 2 รายการ อันได้แก่ MDM Cables และ ERGO Headphones ซึ่งเป็น “หูฟัง” ที่นำหลักการ ‘AMT’ ไปใช้แบบเต็มขั้น
“Oskar-Heil speakers” ภายใต้การขับเคลื่อนของ Precide SA ก็คือการนำ “AMT” มาออกผลิตภัณฑ์ใหม่ ทว่าเลี่ยงไปใช้ชื่อเป็น “AVT” (Air Velocity Transformer) แทน แต่ยังคงใช้หลักการอันไม่แตกต่างกันในการออกแบบ ทั้งนี้ Precide SA มีระบบลำโพงอยู่รุ่นนึงซึ่งน่าสนใจมาก นั่นคือ ‘Oskar A.V.T. ( AMT) Kithara Loudspeaker’ โดยที่ Precide SA ระบุว่า Precide SA นั้นมีปฏิสัมพันธ์อันดีกับ Dr. Oskar Heil มายาวนาน และได้มีการผลิตระบบลำโพงที่ใช้ทวีตเตอร์แบบ “AVT” มาอย่างต่อเนื่อง ซึ่ง ‘Oskar A.V.T. ( AMT) Kithara Loudspeaker’ ก็นับเป็นหนึ่งในรุ่นระบบลำโพงที่ Precide SA ทำการผลิตจำหน่ายอยู่ ณ ปัจจุบัน
‘Oskar A.V.T. ( AMT) Kithara Loudspeaker’ แท้จริงแล้วเป็นระบบลำโพงที่ Dr. Oskar Heil ได้ทำการออกแบบไว้ด้วยตนเอง ในช่วงวัยไม้ใกล้ฝั่งเมื่ออายุได้ 80 ปี จึงถือได้ว่า นี่คือผลงานการออกแบบชิ้นสุดท้ายที่ Dr. Oskar Heil ได้ฝากไว้ในวงการ และ Precide SA ยังคงดำรงรักษาไว้ โดยอาจมีบ้างในบางส่วนที่ได้รับการปรับเปลี่ยนไปตามยุคสมัย ทว่าแนวทางการออกแบบยังคงถูกอนุรักษ์ไว้ตามอย่างความคิดอันโดดเด่นของ Dr. Oskar Heil เฉพาะอย่างยิ่งกับการติดตั้งตัวขับเสียงวูฟเฟอร์ให้ทำการ ’ยิงเสียง’ แบบ “หงายหน้าขึ้น” (upward-firing woofer) เพื่อให้ได้มาซึ่งเสียงที่กลมกลืน-ต่อเนื่องกับมิดเรนจ์-ทวีตเตอร์แบบ AVT ภายใต้ค่ารายละเอียดเฉพาะ (อย่างคร่าวๆ) ในความเป็นระบบลำโพงตู้เปิดท่อยิงลงล่าง (down – firing bass reflex) แบบ 2-ทาง ตั้งวางพื้น bass unit ขนาด 10 นิ้ว และ mid range-tweeter unit แบบ Oskar A.V.T สามารถให้การตอบสนองค่าความถี่เสียงครอบคลุมตั้งแต่ 28 เฮิรตซ์ขึ้นไปจนถึง 23,000 เฮิรตซ์ ด้วยค่าระดับความไวเสียง 94 ดีบี ที่ค่าความต้านทาน 4 โอห์ม มิติขนาดตัวตู้ 40 x 40 x 110 ซม. น้ำหนัก 35 กก.
นอกเหนือจาก ESS และ Precide SA แล้ว ทุกวันนี้ก็ยังมีอีกมากมายหลายบริษัททั้งในยุโรปและอเมริกาที่นำเอาหลักการ Air Motion Transformer หรือ Air Velocity Transformer ตามอย่างแนวคิดของ Dr. Oskar Heil ไปพัฒนาต่อยอดออกจำหน่ายเป็นผลิตภัณฑ์อันล้ำสมัย ภายใต้ชื่อเรียกขานต่างๆ กัน ตัวอย่างเช่น ART (Accelerating Ribbon Technology) โดยฝีมือของ Klaus Heinz แห่ง ADAM Audio ในเยอรมนี ที่บรรดา “มืออาชีพ” ล้วนรู้จักกันดี และต่อมาได้พัฒนาขึ้นมาเป็น X-ART (eXtended Accelerating Ribbon Technology) สำหรับ ADAM Audio นั้นได้รับการยอมรับในฐานะการเป็น Nearfield Studio Monitor Speakers ชั้นยอดของวงการ ; Dreams (Directly Responding Emitter by Air Motion Structure) wideband driver ของ Mark and Daniel แห่งสหรัฐอเมริกา ; HVFR™ (High–Velocity Folded Ribbon) design ของ GoldenEar Technology แห่งสหรัฐอเมริกา ; Airmotiv ของ EmotivaPro แห่งสหรัฐอเมริกา กระทั่ง Folded Motion Tweeter ของ MartinLogan แห่งสหรัฐอเมริกา ที่เรา-ท่านรู้จักคุ้นเคยกันดี รวมไปถึง ‘JET’ transducer ของ ELAC Electroacustic GmbH (Germany) ที่จำต้องขออนุญาตยกยอดนำไปเล่าขานเป็นการเฉพาะกันในฉบับหน้า ว่ากันแบบเต็มๆ เนื้อๆ เลยทีเดียวครับ อีก 30 วัน กลับมาพบกัน……