สรีรศาสตร์ของแอมพ์ (จบ)

ฉบับนี้ เรื่องเกี่ยวกับสรีรศาสตร์ของแอมพ์ ก็มาถึงตอนสุดท้าย เป็นเรื่องของแอมพ์ CLASS D/T/G/H ซึ่ง CLASS D/T คงจะพอคุ้นกันบ้าง แต่เจ้า CLASS G/H เป็นอย่างไร ต้องมาติดตามกัน   CLASS D ตัว "D" ไม่ได้ย่อมาจากคำว่า DIGITAL อินพุทถูกแปลงเป็นออดิโอ เวฟฟอร์ม ไบนารี 2 สเตท ความแตกต่างเป็นเรื่องสำคัญ เพราะ CLASS D ไม่ได้กำหนดให้ใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ดิจิทอล CLASS D ออกแบบให้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพ แทนที่จะต้องเสียกำลังไปในทรานซิสเตอร์ เอาท์พุท เอาท์พุทก็จะถูกตัดที่ความถี่สูงมากๆ ระหว่างซัพพลายบวก และลบ ถ้าเอาท์พุทมีค่าเป็นศูนย์ เวฟฟอร์มก็จะอยู่รอบการทำงานที่เพียงครึ่งเดียว ถ้าเอาท์พุทต้องเป็นโวลเทจบวกแล้ว รอบการทำงานจะเพิ่มไปมากกว่าครึ่ง เพราะอุปกรณ์ เอาท์พุทไม่เปิดตลอด ไม่มีโวลเทจเสีย ก็ปิดตลอดส่งผลให้ประสิทธิภาพเต็มร้อยเปอร์เซนต์ ดังนั้นอินพุทออดิโอต้องถูกแปลงเป็น PWM (PULSE WIDTH MODULATED) ร่องสี เหลืองที่อยู่ข้างใต้คือ เอาท์พุทของแอมพ์ ร่องสีฟ้า คือ เวฟฟอร์ม PWM เวฟฟอร์มสีฟ้าจะถูกป้อนให้กับฟิลเตอร์เอาท์พุท ซึ่งให้ผลเป็นเวฟฟอร์มเอาท์พุทสีเหลือง สังเกตว่าเอาท์พุทจะดูเหมือนอะไรบางอย่างที่เสียไป สัญญาณที่เสีย และเสียงสวิทชิงทั้งหมดไม่สามารถเอาออกไปได้ และจะเห็นผลได้ที่นี่ เพราะขั้นตอนของการแปลงสัญญาณอินพุทไป เป็น PWM และแปลงกลับไปเป็นแอนาลอก ทำให้เกิดการเสียของสัญญาณไป ฟีดแบคทั่วไปก็ เหมือนกับที่ใช้ในการออกแบบแอมพ์ CLASS AB เพื่อลดการเสียของสัญญาณ มอสเฟทเป็นทางเลือกเดียวสำหรับการออกแบบ CLASS D ซึ่งการออกแบบส่วนใหญ่จะมีประโยชน์แต่กับเพียงเบสส์แอมพ์ เมื่อมันไม่สามารถสวิทช์ได้เร็วเพียงพอ กับการผลิตความถี่สูงอีกครั้ง การออกแบบ CLASS D ฟูลล์เรนจ์คุณภาพสูงยังคงหาได้ ในเครื่องเสียงระดับมืออาชีพ แต่มันจะซับซ้อนกับเอาท์พุทมัลทิเฟส   CLASS T CLASS T (TRIPATH) เหมือนกับ CLASS D แต่ไม่ใช้ฟีดแบค แอนาลอก เหมือนกับCLASS D ฟีดแบคจะเป็นสัญญาณดิจิทอล และเกิดกับส่วนบนของฟิลเตอร์เอาท์พุท เพื่อ หลีกเลี่ยงการยกเฟสของฟิลเตอร์นี้ เพราะการเสียไปของสัญญาณในแอมพ์ CLASS D และCLASS T เกิดขึ้นจากไทมิงทำงานผิดจังหวะ แอมพ์ CLASS T จะป้อนข้อมูลในเรื่องจังหวะกลับไป การเสียของสัญญาณยังเกิดจากที่แอมพ์ใช้ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทอล เพื่อแปลงอินพุท แอนาลอกไปเป็นสัญญาณ PWM และประมวลผลข้อมูลก่อนจะส่งกลับ การประมวลผล จะดูที่ข้อมูลฟีดแบค และทำการปรับแต่งจังหวะ เพราะลูพฟีดแบคไม่ได้รวมฟิลเตอร์เอาท์พุทเอาไว้ด้วย ในแอมพ์ CLASS T มั่นคงมาก และสามารถทำงานได้เต็มช่องสัญญาณเสียง ผู้ฟังส่วนใหญ่ไม่สามารถได้ยินความแตกต่างระหว่าง CLASS T และCLASS AB ที่ออกแบบดีๆ ได้ การออกแบบทั้ง CLASS D และ CLASS T ต่างก็มีปัญหากันคนละอย่าง มันกินกำลังมากที่รอบต่ำเพราะเวฟฟอร์มความถี่สูงๆ จะเกิดขี้นตลอดเวลา แม้ในช่วงที่ไม่มีสัญญาณเสียง แอมพ์ก็ยังมีความร้อนตกค้างอยู่ แอมพ์บางรุ่นจะมีการตัดการทำงานของเครื่องเมื่อหยุดพักใช้งาน และจะกลับมาทำงานใหม่ เมื่อใช้งานโดยอัตโนมัติ   CLASS G CLASS G เพิ่มประสิทธิภาพขี้นมาอีกขั้น ธรรมดาแอมพ์ CLASS AB จะขับโดยเพาเวอร์ซัพพลาย MULTI-RAIL แอมพ์ 500 วัตต์ อาจจะมี POSITIVE RAIL 3 และ NEGATIVE RAIL 3 ซึ่ง RAIL VOLTAGES อาจะเป็น 70, 50, 25 โวลท์ เมื่อเอาท์พุทของแอมพ์ขยับไปใกล้ 25 โวลท์ ซัพพลายก็จะสวิทช์ให้ RAIL 50 โวลท์ และเมื่อเอาท์พุทขยับเข้าไปใกล้ 50 VOLT RAIL ซัพพลายก็จะสวิทช์ไปยัง RAIL 70 โวลท์ บางครั้งเรียกการออกแบบนี้ว่า RAIL SWITCH การออกแบบนี้ เป็นการช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ โดยลดการสูญเสียโวลเทจกับทรานซิสเตอร์ เอาท์พุทโวลเทจนี้ เป็นความแตกต่างระหว่างซัพพลายบวก หรือสีแดง กับเอาท์พุทออดิโอสีฟ้า CLASS G มีประสิทธิภาพเทียบเท่า CLASS D หรือ CLASS T ในขณะที่การออกแบบ CLASS G มีความสลับซับซ้อนมาก โดยตั้งอยู่บนพื้นฐานแอมพ์ CLASS AB และมีคุณลักษณะใกล้เคียงกันมาก   CLASS H CLASS H มีความคล้ายกับ CLASS G ยกเว้น RAIL VOLTAGE ที่โมดูเลทสัญญาณอินพุทเท่านั้น ที่ไม่มีเพาเวอร์ซัพพลาย RAIL จะสูงกว่าสัญญาณเอาท์พุทเล็กน้อย ปล่อย โวลเทจให้กับทรานซิสเตอร์ตัวเล็ก และระบายความร้อนทรานซิสเตอร์เอาท์พุท วงจรที่คล้าย กับที่ใช้ในแอมพ์ CLASS D นี้ก็คือ มีโมดูเลทเพาเวอร์ซัพพลาย RAIL ที่เหมือนกัน ในส่วนของความสลับซับซ้อนแอมพ์แบบนี้ มีความเหมือนกับแอมพ์ CLASS D แต่ทำงานได้เหมือนกับแอมพ์ CLASS AB   จะเลือกแอมพ์อย่างไร ? หลายคนคงสงสัยว่า จะเลือก REGULATED หรือ UNREGULATED และ CLASS AB,CLASS D หรือ CLASS T ดี ถ้าคุณเป็นคนที่ชื่นชอบในโทนเสียงเบสส์ที่หนักๆ แอมพ์ CLASS D และ CLASS Tจะเหมาะสม เพราะขับ SPL ได้สูงที่สุดกับซับวูเฟอร์ขนาดที่เล็กที่สุดได้ ถ้าคุณต้องการอวด ชาวบ้าน สร้างจุดเด่นในการแข่งขัน SPL บางทีคุณอาจต้องการแอมพ์ CLASS D ที่มีกำลังขับสูงพอประมาณ และราคาไม่แพงมากมาใช้ก็เพียงพอแล้ว แต่ถ้าต้องการความถี่ที่สูง และชัดเจนสุดๆ แล้ว บางทีแอมพ์ CLASS AB น่าจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับคุณ ไม่ว่าคุณจะเลือกแอมพ์แบบใด หวังเป็นอย่างยิ่งว่าข้อมูลจากบทความนี้ จะช่วยให้คุณตัดสินใจเลือกแอมพ์ที่ตรงกับความต้องการในใจของคุณได้   ภาพ 1 เวฟฟอร์ม CLASS D และ CLASS T ก่อนและหลังฟิลเตอร์เอาท์พุท 2 CLASS G RAIL SWITCHER 3 CLASS H MODULATED SUPPLY 4 ตัวอย่างแอมพ์ CLASS D 5 ตัวอย่างแอมพ์ CLASS T กับวงจร TRIPATH