“การถักเกลียว”บทสรุปของสายนำสัญญาณ
- วันที่: 03/05/2014 16:46
- จำนวนคนเข้าชม: 8116
ในการติดตั้งระบบเสียงรถยนต์นั้น ปัญหาที่สร้างความรำคาญให้กับงานติดตั้งทั้งหลายก็คือ”เสียงรบกวน”ที่ดูราวกับปัญหาน่าปวดหัว จริงๆแล้วปัญหาก็เกิดเพราะไฟฟ้าที่ได้จากไดชาร์จรถยนต์นั้น เป็นไฟฟ้ากระแสสลับแบบ 3 เฟส จากนั้นเมื่อผ่านชุดไดโอดเพื่อแปลงเป็นไฟตรง จะเกิดลักษณะที่เรียกกันว่า”ริพเพิล”(Ripple) คือเป็นไฟบวกที่ไม่เรียบ ยิ่งความเร็วรอบมาก ริพเพิลนี้ก็จะมากตามไปด้วย และทำให้เกิดเสียงรบกวนในระดับหนึ่งขึ้นมา ดังนั้นจะเห็นว่าเสียงรบกวนจะมีก็ต่อเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ และระบบเสียงเรียกใช้ไฟจากไดชาร์จ
เมื่อเราใช้ตัวถังรถเป็นทางเดินกลับของแรงดันไฟ และแรงดันไฟนั้นก็มีลักษณะเป็นริพเพิล จึงก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและมีอยู่เช่นนี้ในรถเกือบทุกคัน มันมีอิทธิพลต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆในรถน้อยมาก แต่มีอิทธิพลกับระบบเสียงที่ติดตั้งเข้าไป ในทางฟิสิกส์แล้วพบว่าเมื่อมีกระแสไหลผ่านตัวนำ จะก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กฟ้า และเมื่อมีโลหะตัวนำไปตัดผ่านอยู่ภายในสนามแม่เหล็กไฟฟ้านั้นก็จะเกิดการเหนี่ยวนำ ทำให้เกิดความต่างศักย์ทางไฟฟ้าขึ้น และก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลในโลหะตัวนำตัวที่สองนั้นด้วย ซึ่งเราเรียกว่า”กระแสเหนี่ยวนำ” ในกรณีที่เราใช้สายสัญญาณแบบ “โคแอคเชียล”(Co-Axial) โดยใช้โลหะตัวนำอยู่กลางเป็นขั้วบวกและใช้ชีลด์(Shield)เป็นขั้วลบ เมื่อมีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้น บริเวณ A และ B จะได้รับอิทธิพลจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าไม่เท่ากัน ก่อให้เกิดความต่างศักย์ และเกิดกระแสเหนี่ยวนำขึ้น ส่งผลให้เกิดเสียงรบกวนเล็ดลอดเข้ามาในระบบการถ่ายนำสัญญาณ และจะยิ่งมีผลมากขึ้นหากสายนั้นมีระยะทางที่อยู่ในสนามแม่เหล็กมากขึ้น ยิ่งในกรณีการเดินสายนำสัญญาณสองเส้นขนานกัน จะพบว่าเมื่อมีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้น จะมีอิทธิพลกับสายนำสัญญาณทั้งสองในระดับที่ไม่เท่ากัน และจะเกิด”ลูป”(Loop)ของกระแสเหนี่ยวนำขึ้น และนำไปสู่การแทรกซ้อนของเสียงรบกวนเข้าสู่ระบบเสียง
วิธีที่ดีที่สุดเท่าที่เคยค้นคิดกันมา ก็คือการใช้สายระบบสมมาตร(Balanced Line) ที่มีการชดเชยต่างๆจนไม่เกิดความต่างศักย์ขึ้น แต่ก็อีกนั่นแหละเทคนิคสมมาตรนี้ค่อนข้างแพงเกินไป จึงมักใช้กับระบบที่มีมูลค่าระบบสูงๆ
จากปัญหาโครงสร้างของสายแบบโคแอคเชียล วิศวกรผู้ออกแบบสายนำสัญญาณจึงทำการศึกษาและค้นคิดวิธีการใหม่ที่สามารถชดเชยปัญหาจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าลง โดยนำสายสัญญาณทั้งบวกและลบมาทำการ”ถักเกลียว”เข้าด้วยกัน เมื่อสายเกลียวผ่านในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า จะเกิดอิทธิพลแก่สายทั้งบวกและลบในระดับที่แตกต่างกันไป และเกิดการชดเชยกันขึ้นจนไม่เกิดค่าความต่างศักย์ขึ้น หรือหากจะเกิดขึ้นก็มีเพียงเล็กน้อย มีผลให้ไม่เกิดกระแสเหนี่ยวนำและไม่เกิดการรบกวนขึ้น จุดเด่นสำคัญของ”สายถักเกลียว”ต่อการแก้ปัญหาเสียงรบกวนจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ก็คือ สนนราคาที่ไม่สูงเกินเอื้อม ดังนั้นทฤษฎีแห่งสายนำสัญญาณในยุค 2004 ขอเพียงมี”การถักเกลียว”ก็จัดว่าเหมาะสมต่อการเลือกใช้งานแล้วครับ
