เครื่องขยายเสียง(Amplifier)

                                          รศ.ดร.สมสิทธิ์  จิตรสถาพร
                                                                                                                                                 เอกสารประกอบการบรรยายวิชา 423231
                                                                                                                                                   มหาวิทยาลัยบูรพา  อ.เมือง  จ.ชลบุรี

                          

 

ชนิดของเครื่องขยายเสียง
1. แบ่งตามวัสดุที่ใช้ทำภาคขยายเสียง
     1.1.หลอดสูญกาศ(vacum tube)     

balanced-audio-technology-vk-75-se-main-photo.jpg (28118 bytes)introductionfig11.gif (11094 bytes)


     1.2.ทรานซิสเตอร์(transistor)


classAtransistorAmp.jpg (15083 bytes)       
0034.gif (4502 bytes)

           puccini_integ_schema1.jpg (11953 bytes)ลักษณะภายในของเครื่องขยายเสียงแบบทรานซิสเตอร์
    

 1.3. อุปกรณ์รวม(IC/chip)

                                    8wattamp.gif (4005 bytes)
     1.4.แบบผสม(Mixed)

 

2. แบ่งตามลักษณะของทิศทาง
     2.1. mono  


      2.2. stereo,(Dual mono=monoX2)           
      2.3. multi channels ; 3,4,or 5 Channels

3. แบ่งตามลักษณะการจัดวงจรขยาย
          class A,  class B, classAB, class D, class H,

SA-250 MkIV - Power Amplifier class A

      

600 W Class D Amplifier Module

 

4. แบ่งตามลักษณะการจัดภาคขยาย

        โดยหลัการทำงานของเครื่องขยายเสียงแล้ว การขยายเสียงจะเกิดขึ้นได้จะต้องมีภาคต่าง ๆ ของเครื่องขยายเสียงหลัก ๆ  4 ภาคได้แก่ ภาคขยายส่วนหน้า(pre-amplifier), ภาคปรับแต่งเสียง(tone-control), ภาคขยายกำลัง(power amplifier) และภาคจ่ายไฟ(power supply)

                   


   4.1. รวมชิ้น
         4.1.1.Integrated Amplifier(Pre-tone-main amplifier)

brinkmann-integrated.jpg (23976 bytes) 
         4.1.2.Receiver (Integrated + tuner)

Denon_AVR-800_collage.jpg (64022 bytes)
        
4.1.3.Cassciever(receiver + cassette recorder/player)


        
4.1.4.Music center (cassceiver+CD Player/turntable)


   4.2. แยกชิ้น
        
4.2.1. Preamplifier

sp1.jpg (6170 bytes)
        
4.2.2. Tone control amplifier


        
4.2.3. Control center(Pre-tone)

SC-7S1S1Stereo Controla Amplifier SC-marantz


       
  4.2.4. Power/main amplifier

UltraLevinson.jpg (25343 bytes)
        
4.2.5. Power supply
            4.2.6. Head amp/pre-pre amplifer
phono.gif (16949 bytes)

5. แบ่งตามกำลังการขยายเสียง(ประสิทธิภาพ)
   
5.1. กำลังต่ำ
     5.2. กำลังปานกลาง
     5.3. กำลังสูง
     5.4. กำลังสูงมาก

6. แบ่งตามคุณภาพ
   
6.1. คุณภาพต่ำ (Low fidelity)
     6.2.
คุณภาพสูง (Hi-Fi ; High fidelity)
     6.2. คุณภาพสูงพิเศษ(professional, state of the art, high -end)

7. แบ่งตามระบบไฟฟ้าที่ใช้
   
7.1. A.C.
     7.2.
D.C.
     7.3.
A.C./D.C.

8. แบ่งตามลักษณะของการใช้งาน
   
8.1. PA(public address amplifer)
     8.2. Home use
     8.3.
Megaphone(โทรโข่ง)

                                                                      news-megaphone.jpg (5172 bytes)
   
8.4. Mobile amplifer

                                       mobileampNakamichi.bmp (144566 bytes)
   
8.5. Wall mounted amplifer

                     
   
8.6. Meeting amplifer

 
 

 8.7. Music use

Marshalldsl100unit.jpg (34742 bytes)
  

   นอกจากนี้เครื่องขยายเสียงอาจจะนำไปติดตั้งอยู่ในอุปกรณ์ที่ใช้งานร่วมกันเพื่อความสะดวก เช่น

    8.8. Powered  Mixer  เครื่องขยายเสียงนี้ไปอยู่ในเครื่องผสมสัญญาณเสียง(audio mixer) จึงเรียกเครื่องผสมสัญญาณเสียงนี้ว่า “Power Mixer”

 

 Powered Mixer ของ Behringer รุ่น Europower PMP5000

 

          สามารถต่อกับลำโพง(passive) ได้เลย ทำให้การใช้งานมีอุปกรณ์น้อยชิ้น

 

   8.9. Active Loudspeaker

  

ลำโพงประเภทที่มีเครื่องขยายในตัว Mackie SR1530 Active Loudspeaker (3-Way, 15 Inch, 500 Watts)


การพิจารณาคุณลักษณะของเครื่องขยายเสียง

ตัวอย่าง Specification
http://www.qscaudio.com/products/amps/rmx/rmx4050.htm

ตัวอย่างมาตรฐานผลิตภัณฑ์
http://www.crownaudio.com/amp_htm/certifmarks/certifmarks.htm

ลองพิจารณาตัวอย่าง Spec ของเครื่องขยายเสียง Mark Levinson รุ่น 431

Mark Levinson

The Mark Levinson 431

Dual Mono Amplifier

 

Mark Levinson 431 Power Amplifier
Click for Larger Image

 

We’re extremely pleased to offer the latest 400 Series amplifiers, the No.431, No.432 and No.433. Dual monaural or triple monaural in design, these new amplifiers incorporate the same attention to detail and technical design elements as our other Mark Levinson amplifiers, benefiting from 30 years of experience in designing some of the world’s best amplifiers. We believe these new models represent the best values ever offered in the history of Mark Levinson amplifiers.


Product Specifications

Damping Factor : Greater than 800, 20Hz - 20kHz @ 8 Ohms
Dimensions : 17.75"w × 5.91"h × 20.1"d
Frequency Response : Within 0.1dB from 20Hz - 20kHz
Input Connectors : two 3-pin XLR balanced input connectors
two RCA input connectors
two 1/8" mini-jacks for remote turn-on
one RS-232 port on RJ-11
two Mark Levinson communications ports on RJ-45
one IEC-standard high current AC receptacle
Input Impedence : 100k (balanced)
50k (single-ended)
Input Sensitivity - 2.83V Output : 130mV
Input Sensitivity - Full Output : 1.382V
Mains Voltage : determined by the needs of country for which the unit was manufactured; cannot be reset by dealer or user
Output Connectors : 4 custom binding posts
Output Impedance : Less than 0.05 from 20Hz - 20kHz
Power Consumption : 200W (5%) at idle, 50W (5%) in standby
Power Output : 200 watts/channel continuous rms power @ 8O
400 watts/channel continuous rms power @ 4 Ohms
Signal to Noise Ratio : Better than -80dB (ref.2.83V)
Voltage Gain : 26.8dB
Weight : 95lbs. (43kg)

1. power output
ที่อิมพีแดนซ์ของลำโพง กี่โอห์ม ?  หน่วยของกำลังขยายเป็นอะไร เช่น  
RMS ? Dynamic Power ? PMPO(Peak Music Power Output)  continuous power ? maximum power ?
rate power ? pogram power ?

นอกจากนี้ยังมีมาตรฐานอีกสองมาตรฐานคือ  FTC  และ EIA.
    1.1.มาตรฐาน FTC  ตั้งขึ้นโดย the Federal Trade Commission,จะกำหนดเป็นการวัดกำลังที่ THD 0.1% ที่ bandwidth 20-20kHz และ  load impedance ที่ 8 Ohms
   
1.2.มาตรฐาน EIA  ก่อตั้งขึ้นโดยสมาคมอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์(Electronic Industries Association) จะวัดที่ 8 ohms แต่ใช้ THD 1% ที่ความถี่ 1 kHz ดังนั้นถ้าเทียบกับ FTC แล้วที่กำลังเท่ากันแต่มาตรฐานของ EIA จะได้ตัวเลขที่มากกว่า ดังตัวอย่าง

Example
A "170W amp" as measured by the EIA Standard Specification
8 ohms, 1 kHz, 1 % THD
= 170 watts
Note: The unpublished
FTC rating might be as low as 135W, 20Hz to 20kHz, 0.1% THD.
ตัวอย่าง Specification ที่ http://www.artech-electronics.com/canada/products/ati/at1525.html

เรา(น่าจะ)จะไม่เห็นมาตรฐานของ FTC ใช้ load impedance ที่ 2 โอห์ม เลย

อ่านเพิ่มเติมที่ http://www.crownmagnetics.com/pdf_files/f1p73sc.pdf

และที่ http://www.netzmarkt.de/thomann/prodbilder/crown_2402.pdf
and http://www.qscaudio.com/press/in_news/cssbypq.htm


ตัวอย่าง Specification ที่ http://www.artech-electronics.com/canada/products/ati/at1525.html

2.
Distortion
        
ค่าความผิดเพี้ยน กำหนดเป็น % ยิ่งน้อยยิ่งดี
                * ค่าความเพี้ยนทาง harmonic มักจะคิดเป็นความเพี้ยนโดยรวม(Total harmonic distortion : THD) โดยปกติควรพิจารณาที่ต่ำกว่า 1% ซึ่งในปัจจุบันเครื่องขยายเสียงทำได้อยู่แล้ว

               *ค่าความเพี้ยนจากการรวมสัญญาณสเตริโอ(IM Distortion) เป็นการบอกถึงการที่เกิดความเพียนจากเสียงอีกช่องหนึ่งไปรบกวนอีกช่องหนึ่ง

3. power bandwidth
   
  ความกว้างของการขยายสัญญาณเสียง ควรพิจารณาว่าในช่วงความถี่ตอบสนองนั้นให้กำลังขับอย่างไร ความถี่เท่าใดถึงเท่าใดและกำลังกี่ watt

4.damping factor
เป็นสัดส่วนระหว่าง impedance ของเครื่องขยายเสียงกับลำโพง หมายถึงเมื่อสิ้นสุดสัญญาณเสียงแล้วลำโพงควรจะหยุดได้ทันทีทันใดเท่าไร   โดยปกติจะเลือกค่าที่ไม่ต่ำกว่า 40 ที่ 10 kHz  และ 140 ที่ 1kHz

5. frequency response
  
การตอบสนองความถี่ การตอบสนองความถี่ของเครื่องขยายเสียงควรให้มีการตอบสนองอยู่ในช่วงความถี่ที่มนุษย์ฟังได้(20~20,000 Hz)


6. input/out put sensitivity/impedance

     การเข้ากันของระบบได้ดีจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องพิจารณาทั้งกำลังทางด้าน input และ output ว่ามีความแรงเพียงพอหรือไม่ ถ้าสัญญาณเข้าเบาไปเสียงจะค่อยและซ่า บาง ๆ  แต่ในทางตรงข้ามถ้าสัญญาณเข้ามากไป เสียงที่ได้จะแตก ส่วนการเข้ากันได้หรือที่เรียกว่า matching นั้นจำเป็นที่ต้องเลือกให้มี impedance ที่เหมาะสม ทุกอุปกรณ์ที่ใช้งานร่วมกันไม่ว่าจะเป็นอุปกรณ์ทางด้าน input และ output จะต้องเป็นแบบเดียวกันหรือให้ตัวป้อนควรมี impedance สูงกว่าแต่ไม่ควรให้ต่ำกว่า เพื่อคุณภาพเสียงที่ดีเช่นเดียวกัน

7. tone control
   
 การปรับแต่งเสียง  อาจจะมีปุ่มปรับเสียงแยกทุ้ม(bass) และเสียงแหลม(treble) หรืออาจจะมีเสียงกลาง(mid or midrange)  ส่วนเครื่องที่มีปุ่มปรับเดียวจะเป็นปุ่มtone

8. S/N ratio    
 
ส่วนใหญ่เลือกที่ไม่ต่ำกว่า 70 dB


9. Filter switch
 
Hi-Filter กรองความถี่  7 KHz ขึ้นไป

    Low - Filter กรองที่ความถี่ต่ำกว่า 100 Hz ลงมา

    subsonic filter กรองที่ต่ำกว่า 30 Hz ลงมา
    infrasonic filter กรองที่ 15-20 kHz ขึ้นไป


10. Channel separation/cross talk separation
 
ปกติเลือกที่ไม่ต่ำกว่า 80 dB

11. Rise Time
    
สัญญาณที่เข้ามาตั้งแต่ input preamp ไปจนถึง output ใช้เวลาเท่าใด ควรเลือกให้สั้นที่สุด ทั่ว ๆ ไป ไม่ควรเกิน 2 micro second

12. Slew rate
    
หมายถีงการใช้เวลาของเครื่องขยายเสียงเมื่อมีสัญญาณเข้ามาที่มีระดับต่างกันทำให้การจ่ายไฟใช้เวลาเป็นเท่าใด เช่นจาก 5 V เป็น 50 V ใช้เวลา 1/1,000,000 วินาที  เป็นต้น

13. Burst power/peak power
      ความสามารถในการจ่ายไฟสำรองเพียงพอต่อสัญญาณที่เข้ามาดัง ๆ เร็ว ๆ หรือไม่

14. power consumption  
    
การกินปริมาณไฟฟ้าของเครื่อง

 

การใช้เครื่องขยายเสียง

user manual http://www.qscaudio.com/pdfs/rmxman.pdf

 

 

1. พิจารณาระบบเสียงที่จะใช้งาน

2. ตรวจสอบระบบไฟฟ้า ของเครื่องขยายเสียง

3. ต่อสายลำโพงให้เรียบร้อย ให้ถูกขั้ว ถูกเฟส ควรใช้สายลำโพงโดยเฉพราะ

4. ต่อสัญญาณทางด้านอินพุท ดูระบบสายดิน

5. ตรวจสอบปุ่มควบคุมต่าง ๆ  ลดระดับก่อนเปิดสวิตช์เครื่องขยายเสียง

6. เปิดสวิตซ์เครื่องขยายเสียง

7. ค่อย ๆ เร่งระดับเสียง

8. ปรับแต่งคุณภาพเสียง

9. ขณะใช้งานถ้าจำเป็นต้องปิดหรือเปิดสวิตซ์ควรระมัดระวังเสียง " ตุ๊บ"

10. หมั่นตรวจสอบความบกพร่องของระบบ

11. เมื่อใช้งานเสร็จแล้วก่อนปิดสวิตซ์จะต้องลดระดับเสียงให้เบาสุดก่อน

แล้วปิดสวิตช์ เพาเวอร์แอมป์ก่อน

12. เก็บอุปกรณ์ต่าง ๆ เข้าที่

 

 

 การบำรุงรักษาเครื่องขยายเสียง

1. ระมัดระวังเรื่องความร้อน ฝุ่นละออง ความชื้นเช่นฝนตก

2. ติดตั้งในที่ ๆ รับน้ำหนักได้เพียงพอ

3. การใช้งานติดต่อกันเป็นเวลานานต้องระมัดระวังเรื่องความร้อน

4. Load ที่ AC outlet ต้องไม่ใช้เกิน ทั้ง switch/unswitch

5.ต้องต่อสายลำโพงก่อนเปิดสวิตช์เพาเวอร์เครื่องเสมอ

6. อย่าใช้ไฟเกินขนาด ต่อให้ถูกขั้วถ้าเป็นไฟฟ้าระบบดีซี

7. ควรมีการนำมาใช้งานบ้างเป็นระยะ  ไม่ควรเก็บไว้นานจนเกินไป


ตัวเครื่องขยายเสียงยี่ห้อต่าง ๆ ที่ผลิตเฉพาะเครื่องขยายเสียง
(Audio Amplifier Pre - power)

  Brand

              Logo

  sample

Acuphase

Accuphase (tm) is a trademark of Accuphase Laboratories Inc. Copyright(c) 1973-2002 Accuphase Lab, Inc. All Rights Reserved  
This Accuphase website is copyrighted by and proprieteary to Accuphase Laboratories Inc. and may not be duplicated,published,stored,rewritten or redistributed without prior written consent.

C-2800,M-8000

 Alessis

 

 

Ashly

Audio Research

 VT100MKIII

 Behringer

 

 BOGEN

 

 

Carver

 

Crown

Denon

 

Dynaco

Dynacord

 DYNACORD L1000

EV

Hafler(David Hafler)

Harman Kardon

Johnson Conrad

It just sounds right.

 Premier Fifteen Vacuum-Tube Phono Preamplifier

Krell

Mark Levinson

Go to fullsize image

    


McIntosh

 

 

 NAD

 

  

 QSC

  

Quad

 

 RAMSA

ROTEL

Rotel Logo

 

 Samson

 

 TOA

 

  

Yamaha 

 

 

 

 

เอกสารอ่านประกอบเพิ่มเติม

สมสิทธิ์ จิตรสถาพร
  การใช้เครื่องมือเทคโนโลยีทางการศึกษา ตอนที่ 2 ระบบเครื่องเสียง 2528

National Semiconductor   http://www.national.com/

Dirty Vegas  http://www.djtimes.com/original/djmag/may03/power_packages.htm



เอกสารประกอบบรรยาย วิชา 423231 ปฎิบัติการการใช้เครื่องมือเทคโนโลยีการศึกษา   ม.บูรพา  ชลบุรี
somsit@cybergogy.com