#แนะวิธี_ตั้ง_ซับโซนิคฟิลเตอร์_ในแอมป์รถ
- วันที่: 28/06/2016 17:21
- จำนวนคนเข้าชม: 28546
หนึ่งในเรื่องของการ “ปรับตั้งเสียง” ในระบบเสียงรถยนต์ปัจจุบัน มักเกี่ยวข้องกับ “ซับโซนิค-ฟิลเตอร์” เนื่องด้วยมันเป็น “ฟังค์ชั่น” ที่มีมากับเพาเวอร์แอมป์สำหรับขับดอกซับวูฟเฟอร์ โดยเฉพาะเพาเวอร์แอมป์ที่เป็น Class-D ในครั้งนี้เราจะมาดูกันถึงเทคนิคเพื่อปรับตั้ง “ซับโซนิค-ฟิลเตอร์” (Subsonic Filter) ที่ว่านี้กันครับ
สำหรับฟังค์ชั่น “ซับโซนิค-ฟิลเตอร์” ที่มีองค์ประกอบอันเป็นประโยชน์นั้น มักจะต้องเป็นซับโซนิค-ฟิลเตอร์ที่ปรับค่าได้ต่อเนื่อง หรือ Variable Subsonic Filter นั่นเอง
Subsonic Filter
“ซับโซนิค-ฟิลเตอร์” ใช้พื้นฐานหลักของ “ไฮพาส-ฟิลเตอร์”(High Pass Filter) มาใช้กับย่านเสียงในช่วงความถี่ต่ำมากๆ โดยปกติประมาณ 45Hz ลงไปหรือต่ำกว่านี้ นั่นหมายถึง ณ ตำแหน่งความถี่ที่กำหนด สมมุติว่าที่ 40Hz ความถี่ที่อยู่ในช่วงสูงกว่า 40Hz ขึ้นไปจะไหลผ่านไปได้ตลอด หากแต่ความถี่ที่อยู่ต่ำกว่าช่วงความถี่ 40Hz ลงมาจะถูกปิดกั้นหรือกันไม่ให้ไหลผ่าน
เหตุผลหลักของการใช้ฟังค์ชั่น “ซับโซนิค-ฟิลเตอร์” ก็เพื่อป้องกันไม่ให้ความถี่เสียงในช่วงต่ำมากๆเล็ดลอดเข้าไป “ทำลายดอกซับวูฟเฟอร์” นั่นเอง ส่วนวิธีใช้หรือการปรับนั้นก็จะขึ้นอยู่กับว่า “ตู้เบส” ที่ใช้ในระบบเสียงเป็น “ตู้ปิด” หรือ “ตู้เปิด”
การปรับเมื่อใช้กับตู้ปิด
สำหรับกรณีของตู้ปิด(Sealed Box)นั้น ความถี่ในช่วงต่ำมากๆจะมีผลทำให้ดอกซับฯมีการเคลื่อนตัวไป-มาอย่างรุนแรง เพื่อให้ได้ระดับความดังที่สูงและคลื่นเบสถูกต้อง หลักการสร้างคลื่นเบสของระบบตู้ปิด จะใช้ปริมาตรอากาศในตู้เป็นตัวกำหนดปลายล่างสุดของย่านความถี่ต่ำ นั่นคือตู้ที่มีขนาดใหญ่มีปริมาณของการกักอากาศสูงๆจะทำให้ได้การตอบสนองต่อย่านความถี่ต่ำได้ต่ำกว่า(อาทิเช่น 30Hz) ในขณะที่ตู้ที่มีขนาดเล็กจะมีปริมาณของการกักอากาศน้อยกว่า จะได้การตอบสนองต่อย่านความถี่ต่ำได้สูงกว่า(อาทิเช่น 50Hz)
ดังนั้นการปล่อยให้คลื่นความถี่ที่อยู่ต่ำกว่าความสามารถของตู้เข้าไปที่ดอกลำโพงซับวูฟเฟอร์ ก็จะทำให้ดอกซับวูฟเฟอร์เคลื่อนตัวโดยไม่มีคลื่นเสียง และเป็นการเคลื่อนตัวไป-มาที่เกินข้อจำกัดของดอกซับฯเอง ซึ่งค่านี้
ขึ้นตรงกับค่า Xmax ของดอกซับฯ ตัวอย่างเช่น ดอกซับฯมีค่า Xmax ประมาณ 10 มิลลิเมตร แต่คลื่นความถี่ต่ำๆไปบังคับให้กรวยดอกซับฯเคลื่อนตัวไป-มา 20 มิลลิเมตร บ่อยครั้งเข้าก็ทำให้ดอกซับฯ “คอหลุด” หรือวอยซ์คอยล์กระเด็นออกนอกเบ้า
สำหรับการปรับตั้ง “ซับโซนิค-ฟิลเตอร์” เพื่อความปลอดภัยเมื่อใช้กับ “ตู้ปิด” แนะนำให้ปรับตั้งอยู่ในช่วง 25Hz – 35Hz ขึ้นอยู่กับว่า “ระบบซับวูฟเฟอร์”(ค่า F3 ของตู้+ดอกซับฯ) ได้ถูกออกแบบไว้ที่ค่า F3 ใด อาทิเช่น ถ้าออกแบบตู้+ดอกซับฯให้มีค่า F3 ที่ 35Hz ก็ให้ตั้ง “ซับโซนิค-ฟิลเตอร์” ไว้ที่ 35Hz
การปรับเมื่อใช้กับตู้เปิด
ในกรณีของตู้เปิด เรามักจะตั้งความถี่ของท่อระบายเบสไว้ที่ความถี่หนึ่ง ซึ่งอาจต่ำกว่าความสามารถของดอกซับฯได้ เพื่อช่วยขยายความสามารถในการสนองตอบความถี่ต่ำได้ลงล่างมากยิ่งขึ้น แต่ก็ทำได้แค่เพียงครึ่งออคเตฟเท่านั้น เพราะคลื่นความถี่ที่อยู่ต่ำกว่าค่าความถี่ท่อครึ่งออคเตฟก็ยังสามารถ “ทำลายดอกซับวูฟเฟอร์” ได้อยู่ดี
ดังนั้น เราจึงปรับตั้ง “ซับโซนิค-ฟิลเตอร์” สำหรับการใช้ตู้เปิด ด้วยค่าความถี่ที่ต่ำกว่า ½ ออคเตฟ ของความถี่ที่ตั้งไว้ให้ท่อระบายเบส โดยทำการคำนวณดังนี้
สมมุติว่า เราตั้งค่าความถี่ท่อระบายเบสไว้ที่ 50Hz ค่าออคเตฟที่ต่ำกว่า 1 ออคเตฟ ก็เท่ากับ 50Hz/2 = 25Hz และค่าออคเตฟที่กว่า ½ ออคเตฟ ก็เท่ากับ 25Hz/2 = 12.5Hz จากนั้นคิดค่าครึ่งหนึ่ง โดยนำเอา 50Hz – 12.5Hz ก็จะได้จุดตั้งความถี่ซับโซนิคที่ 37.5Hz หรือตัวเลขตรงๆที่ 37Hz นั่นเอง (ออคเตฟ เป็นค่าตัวเลขทวีคูณ การหาค่าครึ่งหนึ่ง จึงต้องทำสองขั้นตอน)
สำหรับผลในเรื่องของคุณภาพเสียงดนตรี ท่านไม่ต้องตกใจไปว่า “คลื่นโน้ตเสียงเบส” ที่มีอยู่ต่ำกว่าจุดปรับตั้งซับโซนิคนั้นจะ “สูญหายไป” หรือ “ไม่ปรากฏ” ออกมา เพราะการ “ตัดทิ้ง” ในขั้นตอนทำงานของวงจร “ฟิลเตอร์” นั้น ยังมีเรื่องของ “ความลาดชัน”(slope) เข้ามาเกี่ยวข้อง คลื่นความถี่ที่อยู่ต่ำกว่า “จุดตัด”(cut-off) จะยังคงมีพลังงานอยู่ระดับหนึ่ง ขึ้นอยู่กับอัตราความลาดชัน โดยทั่วๆไป “ซับโซนิค-ฟิลเตอร์” จะใช้ค่าความลาดชันใน อันดับที่ 3 หรืออันดับที่ 4 (18 dB/Oct หรือ 24 dB/Oct)
ถ้าเราฟังเสียงเบสที่ความถี่ 50Hz ด้วยระดับความดังประมาณ 95 dB SPL ที่ความถี่ 37Hz (ตัวเลขเฉลี่ย) ที่เริ่มทำการ “ซับโซนิค” ก็ยังจะมีระดับความดังโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 95 dB – 18 dB = 77 dB เลยทีเดียว
