วันนี้ผมเอาผลการทดลองจากหน้ากากแบบต่างๆ ที่ทำไว้ในตอนที่แล้วมาแชร์ เผื่อเป็นประโยชน์กับนักออกแบบลำโพง
https://www.facebook.com/groups/791461357947350/permalink/1882010858892389/
รวม link บทความเก่า
มือใหม่หัดซื้อแอมป์ EP1 ของแท้ ไม่แท้ https://www.facebook.com/groups/791461357947350/permalink/1872169166543225/ EP2 filter ไม่ filter https://www.facebook.com/groups/791461357947350/permalink/1873899479703527/ EP3 สะอาด ไม่สะอาด https://www.facebook.com/groups/791461357947350/permalink/1878204179273057/
อยากแรกต้องขอกล่าวถึงทฤษฎี baffle diffraction ที่จะเป็นส่วนสำคัญในการทดลองวันนี้ก่อน
baffle diffraction ในภาษาไทยผมยังหาบัญญัติศัพย์นี้ไม่ได้ ถ้าจะแปรตรงตัวก็คงเป็น
การเลี้ยวเบนหรือการกระจายของเสียงที่ขอบหน้าลำโพง
ซึ่งปรากฎการนี้จะเกิดขึ้นจากคลื่นเสียงเดินทางไปเจอขอบแหลมๆ ของหน้าลำโพง แล้วเสียงเกิดการกระจายตัวออกมาเสมือนมีจุดกำเนิดเสียงอีกจุดหนึ่งที่ขอบ
เสียงที่กระจากออกมาจากขอบนี้เองสามารถไปเสริมหรือหักล้างกับเสียง จากดอกลำโพงได้ ขึ้นอยู่กับ phase ของคลื่นทั้งสอง หรือจะบอกว่าขึ้นกับระยะห่างจากดอกถึงขอบและความถี่ของเสียงก็ได้
ซึ่งวิธีแก่ก็มีหลายวิธีเช่น ออกแบบขอบตู้ให้ชิดลำโพงมากที่สุด หรือออกแบบตู้ให้โค้งมนหรือเฉียงลงไป หรือเว้นระยะดอกลำโพงกับด้านแต่ละด้านให้ไม่เท่ากัน หรือใส่ wave guide ขอบมนๆ ลงไป (อันนี้ไม่มั่นใจแต่เคยได้ยินว่าช่วยได้)
อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://audiojudgement.com/speaker-baffle-design-and-diffraction/
อุปกรณ์ที่ใช้ทดสอบ
Tweeter JBL รูปนี้ใช้หน่วยวัดเป็น มม. เผื่อเอาไปใช้คำนวณความยาวคลื่นภายหลัง
ชุด baffle สี่เหลี่ยม
เลือกใช้สี่เหลี่ยมผืนผ้าแล้วตำแน่งลำโพงอยู่ตรงกลาง เพื่อจะใด้เห็น diffraction มาขึ้น และไม่อยากใช้สี่เลี่ยมจตุรัสเพราะเดียวจะมีผลมากเกินไป (มีเตรียมรูปทรงที่น่าจะโดน diffraction มากที่สุดไว้ต่างหากแล้ว)
ส่วนประกอบจะมี 3 ส่วน จากซ้ายไปขวา
- แผ่นปิดหน้าลำโพงเพื่อใช้บังน็อต
- แผ่นติดตั้งลำโพง
- ขอบมน สำหรับใช้ลด diffraction ตามทฤษฎี
หมายเหตุไว้ก่อนว่าแผ่นแรกและแผ่นที่สองจะปิดกัยไม่สนิดเมื่อติดตั้งลำโพงลงไป เพราะจะมีหัวน็อตขึ้นมาประมาณ 2-3 มม.
ชุด baffle กลม
- ขอบคม ตามทฤษฎีแล้วแบบนี้น่าจะแย่ที่สุด
- ขอบมน และโค้งมนไปถึงด้านหลังเลย ตามทฤษฎีแล้วแบบนี้อาจจะดีที่สุด
ref ไม่ใส่หน้ากากใด ๆ
วันนี้แก้ไข noise floor จากคราวที่แล้วน่าจะมีเยอะไปหน่อย ก็จะเห็น noise (ซ้ายล่าง) ต่ำลงเป็นปกติละ ซึ่งถ้าดูจากกราฟปกติก็จะ crossover ที่ประมาณ 2k ขึ้นไปได้ไม่มีปัญหา
ส่วน SPL (ขวาบน) มีโหนกอยู่ที่ 2.4, 3.3, 4.1, 5.1 kHz มีหลุมอยู่มี่ประมาณ 13-14.5 kHz
ซึ่งขอบ tweeter ตัวนี้มันหนาประมาณ 2-3 ซม. เพื่อท่านใดอยากลองคำนวณดู ระยะวัดอยู่ที่ 1 ม.
ส่วนผมยังพันธงไม่ได้ว่าเป็น baffle diffraction หรือปล่าว
สี่เหลี่ยมขอบคม
โหนกใหญ่ที่ 2-6 kHz ย้ายมาความถี่ต่ำลงที่ 1.5-5.5 kHz แทน โหนกสุงประมาณ 7-8 dB
ใส่แผ่นบังน็อตลงไป ติดกันด้วยกาวดินน้ำมัน (ตัวอย่าง https://shopee.co.th/product/88404911/2953067119 อันนี้ผมแนะนำ ใช้ติดลำโพงกันลมรั่วได้ดีมากๆ ถอดง่ายด้วย)
แล้วก็อย่างที่กล่าวไว้เบื้องต้น แผ่นทั้งสองจะติดกันไม่สนิดเหลือช่องประมาณ 2-3 มม.
ผลวัดออกมาค่อนข้างตกใจอยู่ เข้าใจว่าที่มันเป็นหลุมลงไปขนาดนั้นเพราะว่าช่อง 2-3 มม.นี้แหละ ถ้าสามารถทำให้ทั้งสองแผ่นแนบกันได้สนิด ผลวัดน่าจะออกมาดีกว่านี้
ใส่ขอบมนลงไป โดยขอบเสมอกันพอดี โหนกที่เกิดขึ้นย่อลงมาเหลือ 6 dB และกราฟเรียบขึ้นอย่างเห็นได้ชัด
ใส่แผ่นปิดหน้าลงไป (รูปนี้ลืมถ่ายมาเลยขอตัดต่อเอา)
จะเห็นหลุมที่ 4.5kHz แต่ก็ดูดีกว่าตอนไม่มีขอบ
อันนี้ผมลองเว้นระยะเข้าไปจากขอบ 1 ซม. เกิดหลุมที่ 4.5 - 5kHz
ใส่แผ่นปิดหน้าและเว้นระยะเข้าไปจากขอบ 1 ซม. หลุมที่เดิมและเยอะขึ้นไปอีก
เว้นระยะเข้าไปจากขอบ 2 ซม. รูปขอให้ทุกท่านจินตนาการ อันนี้ผมไม่มีความสามารถพอจะตัดต่อต้องขออภัย
ตัวนี้คือเว้นระยะเข้าไปจากขอบ 2 ซม. แล้วเอาแผ่นปิดหน้าเว้นเข้าไปจากขอบ 1 ซม. ส่วนเสียงนั้นผมไม่พูดถึงละกัน
ตัวนี้คือเว้นระยะเข้าไปจากขอบ 2 ซม. แล้วเอาแผ่นปิดหน้ามาปิดให้เสมอขอบ
…
มาลองแบบกลมกันบ้าง
SPL ออกมาดูกีว่าที่ผมคิดไว้มาก
กรอบกลมและมน ความชันของเนินดูไม่ต่างกันมาก ถ้าเทียบกับแบบขอบคม ส่วนเนินต่ำลงประมาณ 1 dB และ ส่วนชันที่ 7.7 kHz ไม่ปักลงมามาก
อันนี้ออกแบบเล่นๆ ให้เป็นทรงจรวด คล้ายของ B&W ผิดหวังเล็กน้อย SPL หน้าตาแทบไม่ต่างจากไม่ใส่เท่าไหร่ น่าจะไม่เหมาะกับ tweeter ที่มีขอบมาให้
สรุป หน้าลำโพงทั้งสี่แบบนี้เป็นตัวที่ดีที่สุดในการทดลองครั้งนี้
ซ้ายบนน่าจะเป็นแบบที่ดีที่สุดยิ่งโค้งมากยิ่งดี แต่ก็ไม่ควรใหญ่มากเกินไปจนทำให้มีระยะห่างจากดอก mid หรือ woofer มากเกินไม่อย่างนั้นจะมีปัญหาเรื่อง phase ตามมาอีก
แบบขวาบนสามารถออกแบบให้ดีขึ้นได้อีกถ้าเว้นระยะขอบแต่ละด้านไม่เท่ากัน ส่วนถ้าจะมีแผ่นมาปิดหน้าอีกที ต้องให้มั่นใจว่าแผ่นปิดหน้านั้นติดได้สนิด มีช่อง 1-2 มม. ก็ไม่ได้
แบบซ้ายล่างไม่เหมาะกับ tweeter ที่มีขอบเลย เอาไปติดกล่องยังดีซะกว่า แต่ถ้า tweeter ไม่มีขอบ และออกแบบ wave guide ดีๆ น่าจะเป็นรูปแบบที่ดีที่สุด
ขวาล่างวัดออกมาดีกว่าที่คิดมาก แต่ตามทฤษฎีเขาว่าไม่ดีนะ ส่วนผมว่าไม่น่าเสี่ยงเท่าไหร่
มาดูยี่ห้อดังๆ ออกแบบหน้าลำโพงกันดีกว่า
B&W A7 ตูนี้เขาออกแบบดอกลำโพงได้ชิดกับขอบมาก ๆ และยังมี wave guide มนๆ อีก
B&W Zeppelin ตัวนี้น่าสนใจ
- tweeter อยู่สุดขอบ
- ระยะ wave guide กับลำโพงไม่สมำเสมอกัน
- tweeter กับ mid อยู่ใกล้กันมาก
