เพาเวอร์แอมป์ คลาส AB ขับซับได้ไหม

ด้วยความสอดคล้องของนักเล่นระบบเสียงรถยนต์ในบ้านเรา ที่ค่อนข้างเอาใจใส่กับเรื่องของ “เสียงเบส” เป็นหลักใหญ่ ครั้งนี้จึงได้นำปัจจัยสำคัญๆในการเลือกเพาเวอร์แอมป์ขับซับวูฟเฟอร์ มาเล่าสู่กันฟังเป็นสาระประจำภาคส่วน

เลือกแอมป์ขับซับเน้นเบส AudioPhile เลือก Class-AB

ต้องเข้าใจอย่างหนึ่งนะครับว่า ระบบของสัญญาณเสียงเพลงนั้น ยังคงยึดถือหลักพื้นฐานทางอนาล็อกอยู่ แม้ว่าต้นทางที่มาอาจเป็นสื่อแบบดิจิตอลแล้วก็ตาม ดังนั้นแอมป์ขับซับฯทื่ถือว่าให้เสียงในการฟังแบบ AudioPhile ได้ดี ยังคงเป็นแอมป์อนาล็อก หรือชื่อนิยมเรียกกันในท้องตลาดก็คือแอมป์ Class-AB นั่นเอง

ประเด็นสำคัญที่ต้องจดจำไว้ก็คือ เพาเวอร์แอมป์ Class-AB ที่เป็นแอมป์สเตอริโอ 2 แชนแนลส่วนใหญ่ จะมีความสามารถทางอิมพีแดนซ์ในแต่ละช่องสัญญาณที่ 2 โอห์ม(2 ohms stable) เมื่อนำมาบริดจ์เป็นโมโน ก็จะมีความสามารถทางอิมพีแดนซ์รวมที่ 4 โอห์ม จึงมักเหมาะสมกับซับวูฟเฟอร์วอยซ์เดี่ยว ที่มีอิมพีแดนซ์วอยซ์คอยล์ที่ 4 โอห์มเป็นหลัก ส่วนเรื่องของกำลังขับ โดยปกติกำลังในการซับที่เหมาะสม จะมีกำลังขับเป็น 4 เท่าของแอมป์ขับเสียงกลางแหลมต่อแชนแนล อย่างกรณีนี้แอมป์ขับกลางแหลมมีกำลังขับ 90 วัตต์ต่อแชนแนล ดังนั้นแอมป์ขับซับที่บริดจ์โมโนแล้ว ควรมีกำลังขับที่ 320 วัตต์ขึ้นไป โดยสัมพันธ์กับแรงดันเสียง (SPL) ที่ต้องการ โดยปกติทั่วไปกำลังวัตต์ที่ 320 วัตต์ จะสามารถสร้างพลังเสียง SPL ได้ในระดับตั้งแต่ 100 dB ถึง 110 dB ขึ้นอยู่กับความไวของวอยซ์คอยล์ที่ดอกซับ และชนิดของตู้บรรจุที่เลือกใช้

ปัจจุบันได้มีเพาเวอร์แอมป์สเตอริโอกำลังขับสูงๆ ที่มีความสามารถทางอิมพีแดนซ์สเตอริโอได้ที่ 1 โอห์ม/แชนแนล ทำให้สามารถบริดจ์โมโนได้ที่ 2 โอห์ม ซึ่งทำให้สามารถใช้งานกับซับวอยซ์คู่ 1 ดอก ที่มีอิมพีแดนซ์ต่อวอยซ์ 4 โอห์ม และต่อขนานวอยซ์เป็น 2 โอห์มได้

เลือกแอมป์ขับซับเน้นเบส SPL เลือก Class-D

ในกรณีที่ต้องการออกแบบระบบ SQ+ เพื่อเน้นเสียงเบสในแบบ SPL นั้น จำเป็นต้องหันไปพึ่งพาเพาเวอร์แอมป์ดิจิตอล หรือเพาเวอร์แอมป์ Class-D ด้วยผลของการใช้ระดับกระแสน้อยกว่า แต่ได้กำลังขับมากกว่า ทำให้สามารถหากำลังขับจากเพาเวอร์แอมป์ได้ในระดับเกินกว่า 1000 วัตต์ขึ้นไปจนถึง 5000 วัตต์ ซึ่งทำให้สามารถสร้างพลังเสียง SPL ได้สูงเกินกว่า 120 dB ขึ้นไปตามใจปราถนา ซึ่งหากต้องการความแม่นยำในด้านตัวเลขก็จะต้องใช้การคำนวณครับ

ข้อสำคัญประการหนึ่งก็คือ เราจะต้องออกแบบระบบซับวูฟเฟอร์ของเราให้ได้ก่อนว่า จะใช้ซับกี่ดอก เป็นซับวอยซ์เดี่ยวหรือวอยซ์คู่ เพื่อเลือกการต่ออิมพีแดนซ์รวมให้มีค่าต่ำสุด ก่อนที่จะคัดเลือกแอมป์ให้ได้กำลังขับตามอิมพีแดนซ์นั้นสูงสุด อาทิ เลือกใช้วอยซ์คู่ 1 ดอก อิมพีแดนซ์ต่อวอยซ์ 4 โอห์ม เราก็จะสามารถต่ออิมพีแดนซ์ต่ำสุดที่ 2 โอห์ม(ต่อวอยซ์ขนานกัน) ดังนั้นหากเราต้องการกำลังขับใช้งานที่ 1500 วัตต์ เราก็จะดูค่าตัวเลขกำลังขับที่ 2 โอห์มเป็นหลัก (แอมป์ Class D ส่วนใหญ่สามารถใช้งานได้ที่อิมพีแดนซ์ 4 / 2 / 1 โอห์ม อาทิ 3000 วัตต์ที่ 1 โอห์ม, 1500 วัตต์ที่ 2 โอห์ม และ 750 วัตต์ที่ 4 โอห์ม ซึ่งหากนำแอมป์ตัวนี้มาทำงานที่อิมพีแดนซ์ 2 โอห์ม ก็จะได้กำลังขับที่ 1500 วัตต์)

แอมป์ต้องมีค่าแดมปลิ้งที่สมบูรณ์

จุดสำคัญจุดหนึ่งของเพาเวอร์แอมป์ขับซับ ที่เรามักนำมาใช้ประกอบระบบที่ต้องการคุณภาพเสียง SQ+ ที่สมบูรณ์ ก็คือค่า DF หรือ Dampling Factor หรือค่าการยับยั้งตัวที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งในการคัดเลือกแอมป์ที่เหมาะสม เราจึงมักนำเอาประเด็นนี้มาเป็นตัวตั้งตัวหนึ่ง ซึ่งค่า DF นี้สามารถทำการวัดได้เองแบบง่ายๆสำหรับในขั้นตอนของการเลือกเพาเวอร์แอมป์

ขั้นแรกให้ทำการวัดไฟ AC ที่ตกคร่อมที่ขั้วลำโพงของแอมป์  โดยวัดครั้งแรกในขณะที่ถอดความต้านทานจำลองออก หรือวัดตรงจากขั้วสายลำโพงของแอมป์ ได้ค่าแรงดันเท่าไหร่ก็บันทึกเอาไว้ ในตัวอย่างคือวัดได้ 20 โวลท์

จากนั้นให้ต่อความต้านทานจำลองเข้าไป(ค่าที่ 4 โอห์ม) แล้ววัดบันทึกค่าแรงดันตกคร่อมเอาไว้ ในกรณีนี้สมมุติวัดได้ 19.95 โวลท์

คราวนี้เราก็นำค่าที่วัดได้มาแทนค่าในสูตร DF = Eno load / (Eno load – Eloaded)

            ในที่นี้ Eno load = 20 Volts และ Eloaded = 19.95 volts

            ดังนั้น DF = 20 / 0.05

            ได้เป็น DF = 400 หรือค่าแดมปลิ้งพื้นฐานของแอมป์ตัวนี้คือ 400 นั่นเอง

ในบรรดาแอมป์ที่เราคัดเลือกมาสี-ห้าเครื่อง เพื่อคัดสรรเอาเพาเวอร์แอมป์หัวกระทิมาเพื่อใช้งาน เราควรวัดให้ได้ค่าแดมปลิ้งนี้สุงสุดนะครับ

แอมป์ขับซับควรตอบสนองความถี่ได้ในขอบเขตย่านต่ำได้ลึกสุด

แน่นอนว่าปัจจัยของค่า “แดมปลิ้ง-เฟคเตอร์” เป็นปัจจัยหนึ่งที่มีความสำคัญ เพราะเนื้อเสียงจะสงบนิ่งไม่วูบวาบได้เพียงใดก็ขึ้นอยู่กับค่านี้ และค่าถัดไปที่ต้องนำมาพิจารณาในการคัดเลือกเพาเวอร์แอมป์เพื่อใช้งานขับซับวูฟเฟอร์โดยเฉพาะ ก็คือขอบเขตความสามารถในการตอบสนองความถี่เสียงในย่านต่ำกว่า 100 Hz ลงไป โดยสามารถจัดวงจรวัดการทำงานได้ด้วยเครื่อง RTA ใดๆก็ได้ แต่สำคัญตรงเครื่องกำเนิดสัญญาณ ที่จะต้องสามารถทำการกวาดคลื่นหรือเรียกว่า Sweep คลื่นได้จาก 5 - 100 Hz เพื่อวัดความสามารถทำงานได้ของเพาเวอร์แอมป์ในส่วนของย่านความถี่ต่ำๆ

ซึ่งเมื่อทำการวัดเพาเวอร์แอมป์ที่คัดเลือกไว้ทั้งหมดได้แล้ว เราก็จะคัดสรรเอาแอมป์ที่ได้การตอบสนองคลื่นความถี่ต่ำได้ลึกสุดมาเป็นอันดับหนึ่ง

ครอสโลว์พาสในตัว 18 dB/Oct ขึ้นไป

สำหรับเพาเวอร์แอมป์ที่เราจะเลือกมาใช้งานขับซับให้กับระบบเสียง SQ+ เพื่อสุดยอดของคุณภาพเสียงนั้น ควรมีครอสโอเวอร์-โลว์พาสติดตั้งในตัวเลยก็ดียิ่ง และควรมีอัตราความลาดชันของมุมตัดเสียงได้มากกว่า 18 dB/Oct ยิ่งถ้าปรับเลือกเป็น 24 dB/Oct ได้ก็ยิ่งดี

ซึ่งสำหรับการวัดเปรียบเทียบในบรรดาแอมป์ที่เราคัดเลือก 4-5 ตัวนั้น สามารถใช้เครื่องวัด RTA วัดเปรียบเทียบการตอบสนองทางความลาดชันนี้ได้ครับ ใช้โปรแกรม TrueRTA เพื่อการนี้ก็ได้ โดยปล่อยสัญญาณ Pink Noise จากโปรแกรมผ่านเข้าทางเพาเวอร์แอมป์(ที่เลือกปรับใช้วงจรโลว์พาสในเครื่อง) จากนั้นวัดคลื่นสัญญาณ RTA ขาออก โดยต่อความต้านทานจำลองเอาไว้ด้วยนะครับตอนวัด

ครอสโลว์พาสควรปรับค่าได้ต่อเนื่อง

สำหรับครอสโอเวอร์ที่ติดตั้งมาในเพาเวอร์แอมป์ที่เราจะเลือกใช้นั้น ควรเป็นครอสโอเวอร์แบบที่ปรับค่าจุดตัดได้ต่อเนื่อง และควรตัดช่วงความถี่ต่ำได้ถึงค่าประมาณ 50 Hz ก็จะดีไม่น้อย และควรตัดค่าความถี่สูงสุดได้ถึง 150 Hz ค่าที่เหมาะสมของครอสโอเวอร์โลว์พาสคือ 50 Hz – 150 Hz ครับ

เลือกแอมป์ขับซับที่มีอัตราการกินไฟใกล้เคียงกับขนาดของไดชาร์จรถ

ประเด็นสำคัญของการเลือกเพาเวอร์แอมป์มาขับซับโดยเฉพาะ ที่จะไม่มีปัญหาแทรกซ้อนกับระบบไฟรถยนต์ ก็คือการเลือกแอมป์ที่มีอัตราการกินไฟสูงสุด ไม่มากเกินไปกว่าขนาดตัวเลขกระแสของไดร์ชาร์จติดรถ อาทิ ไดชาร์จรถมีความสามารถจ่ายกระแสได้ 90 แอมแปร์ เราก็ควรเลือกใช้เพาเวอร์แอมป์ขับซับเฉพาะที่กินไฟไม่เกิน 90 แอมป์ อย่าลืมนะครับว่าเพาเวอร์แอมป์จะให้กำลังวัตต์ได้สมบูรณ์ ก็ต่อเมื่อได้แรงดันไฟที่ถูกต้อง(ปกติ 13.8.4 โวลท์ขึ้นไป) และต้องได้กระแสที่เต็มเม็ดเต็มหน่วยด้วย เพราะหากได้เพียงแต่ค่าแรงดันไฟเพียงอย่างเดียว ไม่มีกระแสที่สมบูรณ์ กำลังวัตต์ก็จะหายไปอย่างรู้สึกได้ครับ

เลือกแอมป์ขับซับที่มีระบบการระบายความร้อนที่ดีพอ

ข้อสำคัญของเพาเวอร์แอมป์เพื่อขับซับวูฟเฟอร์โดยเฉพาะ ก็คือความสามารถในการจัดการระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว ไม่ทำให้เกิดความร้อนสะสมที่ตัวเครื่องมากๆในเวลาที่รวดเร็ว เพราะจะทำให้วงจรป้องกันความเสียหายทำงานเครื่องทำงานในเวลาที่รวดเร็ว เกิดผลในแง่ของเสียงเบสขาดๆหายๆเป็นระยะๆ

ซึ่งกรรมวิธีในการพิสูจน์ความสามารถนี้ คงต้องใช้การต่อเพาเวอร์แอมป์เข้าระบบ และขับซับวูฟเฟอร์ในระดับความดังมุ่งหมายที่เราต้องการ โดยต้องสามารถเล่นได้อย่างต่อเนื่องในระดับความดังเดียวกันนั้น อย่างน้อยเป็นเวลา 2 ชั่วโมงขึ้นไป จึงจะถือความได้ว่าเป็นเพาเวอร์แอมป์ที่มีการระบายความร้อนในขั้นดี และหากสามารถเล่นต่อเนื่องได้นานกว่า 4 ชั่วโมงขึ้นไป ก็จะถือเป็นเพาเวอร์แอมป์ที่มีการบริหารจัดการทางด้านการระบายความร้อนที่ยอดเยี่ยม

อนึ่งในการต่อทดสอบดังกล่าว จะต้องใช้ไฟทำงานที่ระดับ 13.8 โวลท์ขึ้นไป และมีกระแสจ่ายให้กับเพาเวอร์แอมป์อย่างพอเพียงตามที่เพาเวอร์แอมป์ต้องการด้วยนะครับ จึงจะถือว่าเป็นขั้นตอนการทดสอบที่สมบูรณ์ เนื่องจากหากแรงดันไฟทำงานของเพาเวอร์แอมป์ต่ำกว่าระดับ 12 โวลท์ ตัวเครื่องจะมีความร้อนเพิ่มขึ้นจากวงจรภาคจ่ายไฟ(ที่จะต้องสเตปอัพไฟเพิ่มขึ้น) มีผลทำให้ระยะเวลาในการเปิดฟังได้น้อยลง

ต้องมีวงจรซับโซนิคฟิลเตอร์

สำหรับระบบเสียงของรถยนต์ในปัจจุบัน ที่มีการใช้ระบบซับวูฟเฟอร์มารับผิดชอบในย่านความถี่ต่ำโดยเฉพาะนั้น เพื่อเป็นการทำนุบำรุงให้ซับวูฟเฟอร์ทำงานได้อย่างคงทน และยาวนาน วงจรซับโซนิค-ฟิลเตอร์(Subsonic-Filter) เป็นอุปกรณ์ภาคสำคัญ เพราะเมื่อเราได้ซิมมูเลทการทำงานของซับวูฟเฟอร์+ตู้ที่ออกแบบ เราจะเห็นการทำงานในส่วนระยะชักของกรวยซับวูฟเฟอร์ เมื่อป้อนกำลังวัตต์ในระดับหนึ่ง ว่ามันทำงานได้ถึงความถี่ต่ำสุดที่ความถี่ใด เพราะการปล่อยให้ซับวูฟเฟอร์ชัก-หดหน้ากรวยในความถี่ต่ำที่เกินความสามารถเป็นเวลานานๆ มีผลทำให้ซับวูฟเฟอร์ถูกทำลายได้อย่างง่ายดาย

เลือกแอมป์ขับซับฯที่มีตัวแทนอย่างเป็นทางการ

องค์ประกอบสำคัญของการเลือกใช้เพาเวอร์แอมป์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์อีเล็คโทรนิคแขนงหนึ่ง ก็คือ ต้องมีตัวแทนจำหน่ายอย่างเป็นทางการ มีหลักแหล่ง มีที่อยู่จริงอ้างอิงได้ ไม่ใช่เบอร์มือถือลอยไปลอยมาโดยไม่มีเอดเดรส เพราะหากมีข้อผิดพลาดใดๆเกิดขึ้นกับเพาเวอร์แอมป์ ท่านก็จะสามารถหาที่ซ่อมบำรุง หรือสอบถามข้อมูลทางเทคนิคเพื่อการติดตั้งที่ถูกต้องได้ และเหนือสิ่งอื่นใด การเลือกเพาเวอร์แอมป์ที่มีตัวแทนจำหน่ายอย่างเป็นทางการนี่ละสำคัญที่สุด เนื่องจากอุปกรณ์อีเล็คโทรนิคนั้น...ประสิทธิผลรวมของการใช้งานจริงจะทำได้แค่ 99% หมายถึงใน 100 เครื่องอาจมีปัญหาเกิดขึ้นได้ 1 เครื่องเสมอครับ แม้จะมีระบบ QC อย่างยิ่งยวดเพียงใดก็ตาม เราถือว่านี่คือประเด็นสำคัญกว่าสิ่งอื่น