Styrus ปลายเข็ม

ปลายเข็มที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบันส่วนใหญ่จะมีขนาด 0.7 mil หรือ 17.78 micron

ร่องของแผ่นเสียง รูปตัวV มีขนาด = 100 - 5 micron

Styrus หรือปลายเข็ม ถือเป็น first stage หรือด่านแรกของกระบวนการ การแปลงแรงสั่นสะเทือน เพื่อแปลงเป็นกระแสไฟฟ้า...ปลายเข็มจะมี ขนาด รูปทรง และ วัสดุ ที่แตกต่างกันไปตามความยากง่ายในการผลิต จนเป็นที่มาของราคาของหัวเข็มที่มีตั้งแต่ราคาไม่กี่ร้อยจนถึงล้านกว่าบาทในปัจจุบัน

ขนาด รูปทรง วัสดุ จะมีผลต่อบุคลิกของเสียงคือ

........ขนาดของปลายเข็ม จะมีผลต่อความสามารถในการเก็บรายละเอียด

........รูปทรงของปลายเข็ม มีผลต่อความแม่นยำในการ tracking

........วัสดุ ที่ใช้ทำปลายเข็ม จะมีผลต่อความสามารถในการเป็นตัวนำแรงสั่นสะเทือน และตอบสนองความถี่ที่ไม่เหมือนกัน ฉะนั้นวัสดุที่แตกต่าง จึงมีผลต่อบุคลิกของเสียงที่แตกต่าง ...ตลอดจนถึง ความทนทานและความสเถียรในการใช้งาน.. วัสดุที่ใช้ทำปลายเข็มส่วนใหญ่จะทำมาจากโลหะชุบแข็ง เซรามิค ทับทิม และ เพ็ชร ปลายเข็มยิ่งเล็ก จะยิ่งผลิตได้ยาก เพราะการที่จะทำให้ปลายเข็มที่มีขนาดเล็กถึง 4-7 micron ในขณะเดียวกันก็ต้องมีความแข็งแกร่งและทนทานควบคู่กันไปด้วย ฉะนั้นปลายเข็มในความเล็กระดับที่ตาเปล่ามองไม่เห็นระดับนี้ จึงใช้วัสดุที่เป็นเพ็ชรเท่านั้น และก็จะราคาแพงตามไปด้วย....ส่วนหัวเข็มราคาที่ไม่แพงส่วนใหญ่ styrus จะทำจากโลหะชุบแข็ง และขนาดของปลายเข็มจะไม่สามารถทำให้เล็กมากๆได้ ส่วนใหญ่จะมีขนาดประมาณ 17 micron ขื้นไป

ปลายเข็ม เล็ก และใหญ่ จะให้บุคลิกเสียงที่แตกต่างกันดังนี้

....ปลายเล็ก สามารถถ่ายทอดรายระเอียดของเสียงได้ดีกว่า อิมเมจ มิติ ที่ดีกว่า ตลอดจนการตอบสนองความถี่ตั้งแต่ความถี่ต่ำ จนถึงสูง ได้กว้างกว่า ( แต่อาจจะไม่ถูกหูหรือถูกใจ)

....ปลายใหญ่ จะเน้นไปที่ความถี่เสียงกลาง เช่นเสียงนักร้อง ที่ฟังชัด บอดี้ใหญ่ เพราะเป็นปลายที่เก็บรายละเอียดได้น้อยและเกิดความสั่นพ้องหรือการกำทอนของปลายเข็มทำให้กำเนิดเป็นบุคลิกเสียงที่ถูกจริตกับหูของคนฟัง โดยเฉพาะท่านที่ชื่นชอบแนววินเทจทั้งหลาย ปลายประเภทนี้จะมีขนาด 0.7 ถึง 1 mil หรือ 25 micron ขื้นไป

ชนิดหรือรูปทรงของปลายเข็ม Styrus Shape

Conical

Spherical Elliptical Line Contact

Linear Contact

Special Line Contact

Fine Line Shibata MicroRidge

Conical ทรงกรวย / Spherical ทรงกลม

หน้าตัดของสไตลัสทรงกรวย/ทรงกลม...... เป็น รูปทรงของหัวเข็มที่เรียบง่ายที่สุด ทำง่ายและราคาถูก ....จะให้เสียงเบสที่ทรงพลัง แต่ได้รายละเอียดน้อย ... ปลายหัวเข็มทรงกลมจะสัมผัสเฉพาะบริเวณกึ่งกลางของผนังร่องของแผ่นเสียงเท่านั้น และมีพื้นที่สัมผัสที่กว้าง (ขนาดใหญ่) ทำให้เก็บรายละเอียดภายในผนังร่องได้ไม่ดีนัก ส่งผลให้เสียงมีความเที่ยงตรงจากการบันทึกน้อย ....แต่ก็มีข้อดีคือ เมื่อเก็บรายละเอียดได้น้อย เก็บสิ่งแปลกปลอมเช่น ฝุ่น ในร่องได้น้อยกว่า เมื่อเล่นกับแผ่นที่บันทึกมาได้ไม่ดีนัก ก็จะฟังไม่บาดหูเหมือนปลายเข็มที่เก็บรายละเอียดได้มากกว่า นี่เป็นเหตุผลหนึ่งที่หลายคนนิยมเล่นหัวเข็ม Denon DL103 ที่ใช้รูปทรงสไตลัสนี้

Elliptical วงรี

Elliptical

ปลายเข็มรูปวงรี...คิดค้นขื้นโดย Grado เมื่อปี 1970 ออกแบบให้มีมุมโค้งที่ด้านหน้าและด้านหลัง ทำให้มีพื้นสัมผัสด้านข้างที่แคบลง ... การอ่านสัญญาณในร่องเสียงจึงได้รายละเอียดที่ดีกว่าแบบที่เป็นทรงกลม Conical ...

ปลายเข็มแบบ Elliptical ยังพัฒนาขื้นโดยใช้เทคโนโลยี่ในการผลิตที่เที่ยงตรงกว่าในเวอร์ชั่น Special Elliptical และ Hyper Elliptical ตามลำดับ ซึ่งจะมีคุณภาพที่เข้าใกลเคียง ปลายเข็มแบบ line cotact ค่อนข้างมาก

Line Contact / Linear Contact / Special Line Contact / Fine Line

เป็นสไตลัสรูปวงรีที่ถูกออกแบบให้มีความโค้งมนและมีขอบแนวตั้งตรง (ไม่ใช่โค้งมน) เพื่อให้การสัมผัสร่องลึกขึ้น รูปทรงของสไตลัส แบบ Line Contact ถือเป็นรูปทรงต้นแบบของปลายเข็มที่มีขอบหยักสี่ด้านที่มีลักษณะคล้ายรูปวงรีสองชั้น ตามที่ได้รับการจดสิทธิบัตรไว้ครั้งแรกโดย Pickering ในปีพ.ศ. 2516

ปลายเข็ม Line Contact ได้รับการอ้างและจดสิทธิบัตรขื้นใหม่ในปีพ.ศ. 2521 ที่ประเทศญี่ปุ่นโดย Junshiro Ogura เข็มชนิดนี้มีรูปร่างที่ทำให้สามารถสัมผัสผนังร่องในแนวตั้งได้ดีขื้น ขณะที่สัมผัสจากด้านหน้ากับด้านหลังน้อย ... เมื่อเปรียบเทียบกับเข็ม Conical Stylus (ซึ่งมีรูปร่างโค้งมนที่สัมผัสกับผนังร่องในแนวตั้งเพียงจุดเดียวเท่านั้น จึงทำให้สึกกร่อนได้ง่ายกว่าในความลึกนั้น) ...ส่วนเข็ม Line Contact นั้นลดการสึกหรอของเข็มได้มากกว่า

ปลายเข็ม รูปแบบต่างๆ เช่น Linear Contact, Special Line Contact และ Fine Line ล้วนเป็นการปรับปรุงเพิ่มเติมเล็กๆ น้อยๆ จาก Line Contact เช่นขนาดความกว้างของพื้นที่สัมผัส.... รูปแบบที่มีพื้นที่สัมผัสแคบที่สุด เช่น Fine Line ของ Ortofon, Line Contact ของ Audio Technica และ Special Line Contact ทั่วไป

จุดเด่นของปลายประเภทนี้ก็คือ มีความแม่นยำสูง,การตอบสนองความถี่สูงที่ดีกว่า และการบิดเบือนสัญญาณต่ำ ปลายเข็มสึกหรอสม่ำเสมอมากขื้น... ส่งผลให้ปลายเข็มมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

Shibata ชิบาตะ

หน้าตัดของปลายเข็ม

Shibata

ปลายจะเป็นรูปทรงรีที่ไม่สมมาตร ดังแสดงในภาพ รูปทรงของ Shibata คิดค้นโดยคุณ Shibata จดสิทธิบัตรและมอบให้กับ Victor Company of Japan (JVC) ในปี 1973

รูปทรงของ Shibata เป็นส่วนหนึ่งของตระกูล Line Contact และพัฒนาให้เก็บความถี่ได้สูงถึง 45 khz .... รูปทรงของสไตลัส Shibata คล้ายๆมีรูปวงรีสองวงซ้อนกัน มีความซับซ้อนมากขื้น การสัมผัสผนังร่องนิ่งขื้น...ทำให้การอ่านและการเรียกค้นข้อมูลได้ดีขึ้นกว่าเดิม และเนื่องจากพื้นที่ผิวสัมผัสทั้งหมดเพิ่มขึ้น ปริมาณแรงกดต่อพื้นที่จึงลดลง... ส่งผลให้แผ่นเสียงและสไตลัสสึกหรอน้อยลง

MicroRidge / MicroLine / Microlinear

หน้าตัดของ MicroRidge มีความซับซ้อนมาก คล้ายๆปลายของไขควงแฉกที่ไม่สมมารต ปลายแบบ Micro Ridge จริงๆแล้วคิดค้นและพัฒนาโดย AJ van den Hul จากเนเธอร์แลนด์ ที่ได้รับสิทธิบัตรในปี 1978

ต่อมา NamiKi จากญี่ปุ่นได้พัฒนาให้ซับซ้อนยิ่งขื้น และได้จดลิขสิทธ์ ในปี 1983 ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้เทคนิคการตัดด้วยเลเซอร์เท่านั้น

ปลายเข็ม MicroRidge แทบจะเลียนแบบรูปร่างของหัวตัดที่ใช้ผลิตแผ่นมาสเตอร์ดั้งเดิมที่โรงงานรีดแผ่นไวนิลได้เป๊ะๆ เมื่อมองจากภายนอก รูปร่างของแกนจะคล้ายกับสไตลัส Line Contact แต่ถ้าลองมองใกล้ๆ และซูมเข้าไปที่ปลายของสไตลัส จะสังเกตเห็นสันนูนเล็กๆ เพียงไม่กี่ไมครอน ซึ่งเป็นจุดสัมผัสเพียงจุดเดียว

สไตลัส MicroRidge ถูกออกแบบให้มีพื้นที่สัมผัสในแนวนอนที่แคบที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ รัศมีของพื้นที่สัมผัสในแนวตั้งอาจแตกต่างกันไปในแต่ละยี่ห้อ แต่โดยทั่วไปแล้ว สไตลัส MicroRidge จะรักษาพื้นที่สัมผัสในแนวตั้งที่ใหญ่พอๆ กับสไตลัส Line Contact นอกจากนี้ รูปร่างของ MicroRidge ยังสึกหรอได้สม่ำเสมอกว่า ทำให้แผ่นเสียงและสไตลัสมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นอย่างมาก

ปลายเข็มแบบ MicroRidge ให้การติดตามที่แม่นยำกว่าทุกรุ่นที่กล่าวมาทั้งหมด โดยสามารถเก็บความถี่สูงได้อย่างละเอียดยิ่งขึ้น และยังมีความผิดเพี้ยนต่ำกว่าหัวเข็ม Shibata หรือ Fine Line อย่างมากอีกด้วย

Jico SAS

คล้ายๆ MicroRidge ผลิตและทำการตลาดโดยบริษัทญี่ปุ่น Jico แต่แตกต่างเล็กน้อยในบางมุมของหัวตัด

Contact Area พื้นที่สัมผัส

ตามหลักการทั่วไป ยิ่งพื้นผิวสัมผัสแนวตั้ง (จากบนลงล่าง) ยาวเท่าไรก็ยิ่งดี ซึ่งจะเห็นได้จากภาพสองภาพด้านบน แม้ว่าภาพด้านขวาจะแสดงรูปร่างของสไตลัส Line Contact แต่รูปทรงขั้นสูง เช่น MicroRidge และ SAS ก็เป็นแบบเดียวกัน และรูปทรงวงรีก็มีขนาดเล็กกว่าด้วย ด้านล่างนี้เป็นภาพถ่ายที่ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ของสไตลัสทรงกรวยและสไตลัส Shibata ในร่องจริง อย่างไรก็ตาม พื้นผิวผนังร่องแนวตั้งเป็นเพียงหนึ่งในสองพื้นที่สัมผัสเท่านั้น ยังมีลักษณะของพื้นที่สัมผัสจากด้านหน้าไปด้านหลังด้วย (แสดงด้านล่าง) โดยทั่วไป ยิ่งพื้นที่สัมผัสจากด้านหน้าไปด้านหลังมีขนาดเล็กเท่าใด สไตลัสก็จะดึงข้อมูลในร่องได้แม่นยำมากขึ้นเท่านั้น โดยเฉพาะความถี่สูง

แม้ว่าจะมีพารามิเตอร์สำคัญอื่นๆ อีกมากมาย แต่สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยหลักสองประการที่ทำให้รูปร่างของสไตลัสแตกต่างกันออกไป รายละเอียดของทั้งสองลักษณะนี้และรายละเอียดอื่นๆ สามารถอ่านได้ด้านล่างในส่วนรูปร่างของสไตลัสที่เกี่ยวข้อง

Bonded & Nude

ปลายเข็มจะถูกผลิตขื้นมาใน 3 รูปแบบใหญ่ๆ

1. Bonded ปลายแท่งโลหะติดกาวด้วยเพชร ซึ่งปลายสไตลัสแบบติดกาวช่วยประหยัดวัสดุเพชรได้มาก และด้วยเหตุนี้จึงมีค่าใช้จ่ายในการผลิตที่ถูกกว่า แต่ทำให้ค่ามวลสูงกว่า ซึ่งอาจให้เกิดการผิดเพี้ยนได้มากกว่า

2.Nude ปลายทั้งแท่งทำด้วยเพชรชิ้นเดียว สไตลัสแบบเปลือยซึ่งขึ้นรูปด้วยวัสดุเพชรล้วนนั้นมีราคาแพงกว่าสไตลัสแบบติดกาว แต่ด้วยมวลที่น้อยกว่า ทำให้สามารถติดตามได้แม่นยำกว่า เพี้ยนน้อยกว่า

3.One piece Diamond หัวเข็มรุ่นท็อปๆ ปัจจุบันใช้ก้านและปลายเข็มที่ผลิตจากเพชรชิ้นเดียว ซึ่งมีราคาแพงมาก

ก่อนหน้านั้นปลายเข็มเพชรมักทำจากเพชรธรรมชาติแท้ จนกระทั่งหลังปี 1977 เพชรอุตสาหกรรมก็เข้ามามีบทบาท เพชรเทียมซึ่งผลิตในห้องแล็บและมีโครงสร้างทางเคมีที่เหมือนกันทุกประการนั้น แม้จะมีการกล่าวกันว่าเพชรเทียมมีความทนทานน้อยกว่าเพชรแท้เล็กน้อย ....หลังๆหัวเข็มที่ปลายทำด้วยเพชรจึงสามารถขายในราคาที่ต่ำลงได้

Round Shank & Square Shank

แกนของปลายเข็ม เปรียบเทียบรูปทรงกลมกับรูปทรงเหลี่ยม

แกนสไตลัสเป็นชิ้นส่วนแนวตั้งที่เชื่อมต่อปลายเข็มกับรูกลมในก้านเข็ม Cantiliver

แกนทรงกลมเป็นรูปแบบที่ง่ายที่สุดและมักใช้ในหัวเข็มระดับเริ่มต้นถึงราคาปานกลาง รูปทรงกลมจัดตำแหน่งให้แม่นยำได้ยากกว่าเมื่อติดกับก้านเข็ม ซึ่งอาจส่งผลให้ปลายเข็มวางตำแหน่งได้ไม่เที่ยงตรงในขั้นตอนการผลิต นี่คือปัจจัยสำคัญและเป็นสิ่งที่ต้องคำนึงถึง หัวเข็มที่ใส่พอดีมองด้วยตาแล้วก็ดูตรง แต่ไม่ได้รับประกันว่าแคนติลีเวอร์หรือสไตลัสจะอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม

สไตลัสแบบก้านเหลี่ยมมีต้นทุนการผลิตสูงกว่าสไตลัสแบบก้านกลม แต่สไตลัสแบบก้านสี่เหลี่ยมช่วยให้จัดตำแหน่งได้แม่นยำเมื่อติดตั้งในรูปทรงสี่เหลี่ยมที่ตัดด้วยเลเซอร์ในก้านเข็ม นอกจากนี้ รูปทรงสี่เหลี่ยมยังช่วยลดมวลได้อีกด้วย .....แต่ทั้งนี้แม้ว่าด้ามสี่เหลี่ยมจะช่วยให้จัดตำแหน่งได้แม่นยำยิ่งขึ้น แต่ก็ยังมีความแตกต่างเล็กน้อยในพารามิเตอร์ของสไตลัสแต่ถึงอย่างไรก็ยังผิดเพี้ยนน้อยกว่าทรงกลม

Longevity อายุการใช้งาน

อายุการใช้งานก็ขื้นอยู่กับ รูปทรงและวัสดุที่ใช้ เช่นโลหะชุบแข็งจะมีอายุการใช้งานที่ 1,000 ชั่วโมง....เพชรอายุการใช้งานมากกว่า 2,000 - 5,000 ชม

ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานและปัจจัยอื่นๆ อีกนับไม่ถ้วน รูปร่าง วัสดุ และขนาดของสไตลัสที่แตกต่างกัน รวมถึงพื้นที่สัมผัส การจัดตำแหน่ง และแรงกด tracking force ล้วนส่งผลต่ออายุการใช้งานเป็นอย่างมาก .... โดยทั่วไปแล้ว สไตลัสแบบ Line Contact และรูปทรงที่ซับซ้อนกว่ามักจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าสไตลัสแบบ Elliptical และรูปทรงที่เรียบง่ายกว่ามาก

สไตลัสมีอายุการใช้งานยาวนานมาก แต่ในบางจุดก่อนที่สไตลัสจะถึงอายุการใช้งานสูงสุด ปลายเข็มจะเริ่มสร้างความเสียหายให้กับผนังร่อง เราสามารถตรวจดูสไตลัสด้วยกล้องจุลทรรศน์ได้......หรือเราอาจฟังอย่างพินิจพิเคราะห์ ....

หัวเข็มที่เริ่มหมดอายุเราจะชินกับมันจนไม่รู้สึก แต่เมื่อใดที่เราเปลี่ยนหัวใหม่เข้าไปก็จะเห็นความแตกต่างอย่างชัดเจน...อาจจะสังเกตุจากความดังและรายละเอียดที่ลดลง

วิธียืดอายุปลายเข็ม

1. การเซ็ตอัพมุม Ofset และ VTA ที่ถูกต้องเที่ยงตรง

2.น้ำหนักกด Tracking force ที่ถูกต้อง ไม่หนักหรือเบาเกินไป

3.ไม่ลืมปล่อยให้เข็มวิ่งอยู่ในร่องเมื่อแผ่นหมดโดยเปล่าประโยชน์

4.ทำความสะอาดปลายเข็มด้วยวิธีที่ถูฏตอง

5.ทำความสะอาดแผ่นเสียงเสมอ เพราะถ้าแผ่นสกปรก หรือแผ่นคุณภาพไม่ดี ปลายเข็มก็จะสึกได้ง่าย