วงจรขยายเสียง ซับวูฟเฟอร์ EP.1 แบบ(LowPass Passive 40Hz , 60Hz )

สวัสดีครับ ยินดีต้อนรับทุกท่าน เข้าสู่ช่อง ZIMZIM DIY
วันนี้ ผมจะมาทำวงจรขยายเสียง Sub หรือ ทางวิชาการ เรียกว่า Deep low หรือ Deep bass
ซึ่งจะเป็นวงจรที่กรองเฉพาะความถี่ต่ำ ให้ผ่านไปได้เท่านั้น เพราะฉะนั้นวงจรของเรา ก็จะมีแค่เสียงทุ้ม เพียงอย่างเดียวไม่มีย่านอื่นมา ผสมเลย
ย่านความถี่นี้ ต่ำที่สุดที่มนุษย์อย่างเราจะได้ยินแล้วนะครับ นั้นก็คืออยู่ในค่าช่วงความถี่ระหว่าง 20hz ไปถึง 60Hz
ความถี่ พวกนี้ ส่วนใหญ่ที่เราได้ยินจะเป็นเสียงกระหึ่ม เสียงกระแทก เสียงสั่นสะเทือน ซึ่งเสียงเหล่านี้จะถูกขับออกมาจาก ลำโพงซับวูฟเฟอร์
สำหรับ วงจรขยายเสียง sub แท้ที่จริงแล้ว เพื่อนๆสามารถ สร้างวงจรขึ้นมาใช้เองได้นะครับ เพียงแค่เพื่อนๆ อาจจะต้องใช้สูตร คำนวนเรื่องจุดตัดความถี่ CutOff เพิ่มเติมอีกสักหน่อย รับรองว่าเพื่อนๆจะสนุกกับมันครับ
ซึ่งการสร้างวงจรขยายเสียงsub ผมของแบ่งเป็น 2 รูปแบบ ดังนี้ครับ
แบบที่ 1 ก็คือ แบบพาสซีพ (Passive)
แบบ พาสซีพ คืออะไร มันก็คือวงจรที่ไม่ต้องการแหล่งจ่ายไฟ อาศัย คุณสมบัติของเจ้า ตัว L ตัว C ตัว R ต่อค่อมทางเดินสัญญาณ ลงกราวด์
หรืออธิบายแบบง่ายๆก็คือ ดึงความถี่ ที่เราไม่ได้ใช้งานลงกราวด์ นั้นเองครับ
แบบที่ 2 ก็คือ แบบแอคทีฟ (Active)
แบบ แอคทีฟ คืออะไร มันก็คือ วงจรที่ใช้คุณสมบัติของ LCR ต่อค่อมทางเดินสัญญาณลงกราวด์ เหมือนกันนั้นแหละครับ แต่เพิ่ม ICออปแอมป์ มาเป็นตัวขยายสัญญาณให้ใหญ่ขึ้น ให้สัญญาณในช่วงนั้นโดดเด่นขึ้น
โดย คลิปนี้ผมจะขอเลือก ทำวงจรแบบ Passive กันก่อนนะครับ คลิปถัดไปค่อยทำแบบ Active
ก่อนอื่นเรามาดูตัวอย่าง สำหรับความถี่ต่างๆ
ผมจะยกตัวอย่าง เครื่องเล่น MP3 ตัวนี้ ในส่วนของ ภาค อิควอไรเซอร์ตรงนี้ของโปรแกรม ถ้าเราเปิดเพลงปกติ โดยให้ค่า EQ อยู่ตรงกลาง เพื่อนๆ ก็จะได้รับ สัญญาณเสียงทุกย่านความถี่ครบ แบบนี้ใช่ไหมครับ
นี่ก็เปรียบเสมือน เสียงที่ไม่ได้กรองสัญญาณ เป็นเสียงต้นฉบับ แท้ๆ ของมันเลย
ทีนี้เอาใหม่ครับ ผมต้องการนำเสียงไปใช้งานกับ ลำโพงทวิตเตอร์ ซึ่งเป็นเสียงแหลม เสียงแหลมมันก็คือช่วงความถี่สูงระดับ 4,000hz ขึ้นไป ผมจึงจะลดช่วงความถี่ต่ำช่วงนี้ลงไป ลองไปฟังดูอีกครั้งครับ
เสียงที่ออกมาจะเป็นเสียงความถี่สูง ล้วนๆ นี่ก็คือวงจร Hightpass filter แล้วละครับ
แต่ถ้าผม สลับกัน นะครับ ทีนี้ผมจะขับเบส ความถี่ต่ำผมยังคงเก็บไว้ แต่เอาความถี่สูง ดึงลงกราวด์ เสียงที่ออกมาจะเป็นแบบนี้ครับ นี่แหละครับคือวงจรที่เราจะทำกันในวันนี้
เรามาเริ่มต้นออกแบบวงจรกันได้เลครับ
วงจรก็คือ เอาสัญญาณ เสียงต้นฉบับ ไปผ่าน input วงจร สัญญาณก็จะถูกกรอง แล้วก็ Output ออกมา เพราะฉะนั้น
วงจรนี้ ผมจะใช้ R มาใส่คั้นระหว่าง input และ Output และ C มาใส่คับปลิ้ง หลัง R ค่อมลงกราวด์ การต่อลักษณะนี้ ความถี่ต่ำเท่านั้นนะครับที่จะผ่านไปได้ เนื่องจาก
ตัวต้านทานตรงนี้ กั้นกระแสบางส่วนไว้ ทำให้ ตัวเก็บประจุ ชาร์จประจุได้ช้าลงกว่าเดิม พอมันชาร์เข้าช้า C มันก็เลย จับพลัดจับผลู ปล่อยสัญญาณไปตามนั้น
พอเราได้ วงจร มาแล้ว ทีนี้ สิ่งทีเพื่อนๆ จำเป็นต้องรู้ ก็คือสูตรสมการ หาค่าจุดตัด ความถี่
ซึ่งจะใช้สูตรนี้ครับ
F = 1 / 2TT RC
เรามาลองใช้สูตรนี้ คำนวน สุ่มหาค่าจุดตัด กันดูครับ
ผมกำหนด R ไว้ที่ 10K และ C อยู่ที่ 10n
แทนค่า คำนวนออกมาได้ 1592hz หรือ เราตีค่าว่าประมาณ 1600 hz นั้นเองครับ
สังเกตุว่าสูตรนี้ จะเป็นการสุ่มหาค่าจุดตัด โดยใช้ C R มาคำนวน
ทีนี้กลับกัน ถ้าหากผมอยากจะกำหนด จุดตัด ความถี่ Cutoff ของสัญญาณไว้
โดยค่าที่ผมอยากได้อยู่ที่ประมาณ 60Hz ลงไป ซึ่งเป็นมาตฐานของย่านซับ
ผมได้ค่า F มาแล้ว ส่วนต่อไปก็คือ ผมจะกลับกันนะครัย ไปหา ค่า R หรือค่า C แทน
ซึ่งจากประสบการณ์ของผมแล้ว ควรที่จะกำหนดค่า R เอาไว้ แล้วไปหาค่า C
โดยผมก็ต้อง จัดเรียงสมการใหม่
โดยย้าย C ขึ้นมาแทน F วงจรนี้ก็จะเป็นแบบนี้ครับ
C = 1/2TT*R*F
ใช่แล้วละครับ สมการนี้จะเป็นการหาค่า C นั้นเอง
ผมกำหนดค่า R เท่ากับ 1k
แทนค่า C = 1/2TT*1000*60 = 2.65uf
แต่เนื่องจากค่า capa 2.65 uf ไม่น่าจะมีขายนะครับ
เพราะฉะนั้น ผมจะหา Cค่าที่ใกล้เคียง และเป็นตัวที่ผมมีอยู่แล้วนะครับ นั้นก็คือ ค่า 3.3uF
เมื่อค่า C เปลี่ยนไป ส่วนของ R เราต้องขยับค่าลงมาเหลือ 800โอห์ม เพื่อตอบรับความถี่
ก็จะได้จุดตัดความถี่ที่ 60.31 hz
แต่ในความเป็นจริงแล้ว R 800 ก็ไม่มีขายอีกเช่นกันครับ ผมจะใช้ R 680 โอห์ม และ R100โอห์ม ที่มีขายทั่วไป มาต่ออนุกรมกัน ก็จะได้ค่าอยู่ที่ประมาณ 780 โอห์ม
หายไป 20 โอห์ม
และ ค่าจุดตัด Cutoff ก็เขยิบขึ้นมาอีก 1Hz ก็ไม่เป็นไรครับ ผมไม่ได้ซีเรียส 1hz - 2hz ฟังแทบไม่ออกอยู่แล้ว
สรุปว่าเราได้
R780 โอห์ม กับ C 3.3 uf มาใช้งาน ที่ความถี่ 61 Hz ครับ
สำหรับ จุดตัดของความถี่ในอุดมคติ จะเป็นกราฟแบบนี้ครับ
แต่ในความเป็นจริง ความถี่มันจะค่อยๆดิ่งลง แบบนี้ มันไม่ได้หายไปอย่างฉับพลันเหมือนกราฟเมื่อสักครู่
และนี้ก็คือ วงจรจริง ที่ผมได้ทำไว้นะครับ ไปรับฟังเสียงกันได้เลยครับ
าบบางท่านยังไม่ซะใจนะครับ เสียงที่ได้ยังกระหึ่ม ยังสั่นไม่พอ ผมก็เป็นหนึ่งในนั้นนะครับ ที่ชอบเสียงต่ำลงลึกแบบนี้
ผมจะกดความถี่ของจุดตัด ต่ำลงไปอีก ประมาณ 40hz
ผมคำนวนค่าไว้ให้แล้วครับ
R 1.22k C 3.3uf ไปรับฟังเสียงกันเลยครับ


ข้อเสียของวงจรนี้ก็คือ สัญญาณที่ได้จะค่อนข้างเบา ขนาดผมเร่งที่เครื่องขยายจดสุดแล้วนะครับ ยังได้แค่นี้ เพราะ มันไม่ได้ขยายสัญญาณเสียงแต่จะเป็นการตัดความถี่ที่มีอยู่แล้วทิ้งออก ทำให้สัญญาณที่ได้เกิดการสูญเสีย
ขอบคุณทุกท่านที่ติดตามรับชมครับ