แม้ว่าเทคโนโลยีดิจิตัลจะก้าวล้ำไปข้างหน้าเรื่อยๆ สร้างความยุ่งยากให้กับการเลือกซื้อ แต่ถ้าพิจารณาให้ดี จะเห็นว่า ภายในตัว external DAC ทุกตัวจะประกอบด้วยส่วนของการทำงานหลักๆ อยู่ 4 ส่วนเหมือนๆ กัน ซึ่งทั้ง 4 ส่วนนี้มีผลต่อคุณภาพเสียงของ external DAC นั้นๆ โดยตรง ดังนั้น ถ้าเรารู้ความหมายและผลจากการทำงานของแต่ละส่วนที่ส่งผลต่อคุณภาพเสียง เราก็พอจะรู้วิธีพิจารณาเพื่อประเมินในการเลือกซื้ออุปกรณ์เครื่องเสียงประเภท external DAC ได้ง่ายขึ้น
โครงสร้างการทำงานส่วนต่างๆ ของ external DAC
A : digital inputs
B : digital-to-analog converter
C : digital filter & analog output
D : power supply
เนื่องจากบทความนี้ตั้งใจให้เป็นประโยชน์กับการเลือกซื้อ ผมจึงขอพูดถึงเฉพาะทางด้านฟังท์ชั่นใช้งานของแต่ละภาคการทำงานเป็นหลัก ซึ่งจะอ้างอิงถึงประสิทธิภาพของชิ้นส่วนที่ใช้ในภาคการทำงานนั้นๆ กับที่มาที่ไปบ้างพอเป็นไอเดีย แต่จะไม่ลงลึกเกี่ยวกับเทคนิคการออกแบบมากนัก จะเน้นเฉพาะข้อมูลที่ผู้ใช้สามารถค้นหามาดูได้จากเอกสารประกอบการโฆษณาของผลิตภัณฑ์ เพื่อเปรียบเทียบในการเลือกซื้อเท่านั้น
จากภาพข้างบนนั้น ภายในตัวถังของ external DAC จะประกอบด้วยส่วนการทำงานแยกออกเป็น 4 ส่วนหลักๆ ส่วนแรกคือภาค digital inputs, ส่วนที่สองคือภาค digital-to-analog converter, ส่วนที่สามคือภาค analog output และส่วนที่สี่คือภาค power supply
A : ภาค digital inputs
ภาค digital inputs เป็นส่วนที่รองรับ “สัญญาณดิจิตัล” ที่อยู่ในรูปของสัญญาณดิจิตัล PCM และ DSD จากอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการเล่นไฟล์ อาทิเช่น คอมพิวเตอร์ + โปรแกรมที่ใช้ในการเล่นไฟล์เพลงต่างๆ อย่างเช่นโปรแกรม roon, amarra, Audirvana Plus, J-River และ Foobar2000 หรือจากเครื่องเล่นไฟล์เพลงผ่านเน็ทเวิร์คที่เรียกว่า network player
การทำงานของภาค digital inputs ประกอบด้วยสองส่วน คือ (1) “ฮาร์ดแวร์” ได้แก่ “ขั้วต่อ” ต่างๆ ที่ปรากฏอยู่บนแผงหลังของตัวเครื่อง (ในกรอบสีแดงจากภาพด้านบน) เช่น Optical, RCA, XLR, USB, Ethernet กับแผงวงจร หรือชิปเซ็ตของภาค digital inputs ที่อยู่ภายในตัวเครื่อง ซึ่งเชื่อมต่ออยู่กับขั้วต่อที่ปรากฏอยู่บนแผงหลังทั้งหมด และ (2) “ซอฟท์แวร์” ได้แก่ โปรแกรมไดเวอร์ที่ควบคุมการทำงานของแผงวงจรของภาค digital inputs ที่อยู่ภายในตัวเครื่อง
ถ้าเข้าไปดูรายละเอียดที่แจ้งไว้ในคู่มือของ external DAC ทุกตัวจะปรากฏรายละเอียดที่แสดงถึง “ความสามารถในการรองรับสัญญาณดิจิตัล” ที่แต่ละช่อง digital in จะรับได้ ซึ่งช่อง digital in แต่ละช่องจะมีความสามารถในการรองรับสัญญาณดิจิตัลไม่เท่ากัน ยกตัวอย่างเช่น ช่องอินพุต Optical กับช่องอินพุต RCA บนสายดิจิตัล โคแอ็กเชี่ยลมักจะรองรับสัญญาณดิจิตัลได้ “ต่ำกว่า” ช่องอินพุต USB กับช่องอินพุต Ethernet
แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น ต้องทำความเข้าใจไว้ก่อนว่า เราจะยึดดูจากลักษณะของขั้วต่อเพื่อสรุปความสามารถในการรองรับสัญญาณไม่ได้ เพราะบางที ขั้วต่อแบบเดียวกัน แต่มีความสามารถในการรองรับสัญญาณไม่เท่ากันก็มี
ความสามารถในการรองรับสัญญาณดิจิตัลของช่อง digital input ของ external DAC จะขึ้นอยู่กับความสามารถของฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์ไดเวอร์ที่อยู่ภายในตัวเครื่อง ซึ่งเป็นส่วนของวงจรอิเล็กทรอนิคที่เชื่อมโยงระหว่างช่อง digital in กับภาค DAC (Digital-to-Analog converter) ของ external DAC ตัวนั้นๆ
จากกรอบข้างบน ในยุคของ CD (compact disc) ทางผู้ให้กำเนิดฟอร์แม็ต CD คือ Sony กับ Philips ได้เลือกใช้ขั้วต่อ RCA/Coaxial เป็นฮาร์ดแวร์ในการเชื่อมต่อระหว่างสัญญาณ digital PCM จากเครื่องซีดี ทรานสปอร์ต กับภาค DAC ในตัว external DAC และได้ออกแบบโปรโตคอล (ซอฟท์แวร์) มาตรฐานที่ใช้ในการควบคุมการส่งผ่านสัญญาณ digital PCM ระหว่างกัน เรียกว่า S/PDIF (Sony/Philips Digital InterFace) เพื่อให้ผู้ผลิตยี่ห้ออื่นนำไปใช้ในการผลิตเครื่องเล่นแผ่นซีดีและ external DAC แบบแยกชิ้นโดยเสียค่าลิขสิทธิ์ให้กับ Sony และ Philips
ต่อมาเมื่อการเชื่อมต่อ (interface) เพื่อรับ/ส่งสัญญาณดิจิตัลด้วยแสงผ่านขั้วต่อแบบ TOSLINK วิ่งไปบนสายไฟเบอร์ อ๊อปติคถูกนำเข้ามาใช้ในการส่งผ่านข้อมูล digital PCM ทาง Sony/Philips จึงได้ทำการปรับปรุงมาตรฐาน S/PDIF ให้ใช้งานกับฮาร์ดแวร์ของระบบไฟเบอร์ อ๊อปติคด้วย แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น มาตรฐาน S/PDIF ถูกพัฒนาเอาไว้ใช้กับสัญญาณ PCM เท่านั้น และสปีดในการรับ/ส่งสัญญาณก็ใช้ได้สูงสุดแค่ 192kHz (ช่วงแรกๆ ได้แค่ 44.1kHz/48kHz เท่านั้น)
ข้อเสนอแนะ : ถ้าเห็นขั้วต่อ digital in แบบ coaxial กับ optical ในอุปกรณ์ประเภท external DAC หรือบนเครื่องเล่นซีดี/เอสเอซีดี ที่มีช่อง digital in “ที่มีราคาไม่สูง” (ไม่เกิน 2 หมื่นบาทขึ้นไป) ก็ให้คาดไว้ก่อนว่าช่อง digital in ที่เป็น coaxial และ optical เหล่านั้นน่าจะรองรับสัญญาณดิจิตัลได้แค่รูปแบบ PCM และไม่น่าจะสูงเกิน 192kHz และมีโอกาสมากขึ้นที่จะรองรับได้แค่ 96kHz หรือต่ำกว่านั้น ถ้าเป็นเครื่องที่มีราคาต่ำกว่าหนึ่งหมื่นบาทลงมา หรือเป็นเครื่องที่เก่ามาก ผลิตออกมาจำหน่ายก่อนปี 2000
แต่ถ้าเป็น external DAC รุ่นใหม่ๆ ที่มีราคาสูงกว่า 3 หมื่นบาทขึ้นไป และออกมาหลังปี 2016 เป็นต้นมา มีความเป็นไปได้สูงที่ว่า ช่อง digital in (coaxial และ optical) จะสามารถรองรับสัญญาณดิจิตัล อินพุตได้ “สูงกว่า” มาตรฐาน S/PDIF ในขณะที่บางตัวที่มีราคาสูงมากๆ นั้น อาจจะรองรับสัญญาณ DSD ได้ด้วย
ช่อง digital in ยุคใหม่ USB และ Ethernet
เมื่อวงการเครื่องเสียงก้าวข้ามยุคของ CD เข้าสู่ยุคของ Hi-Res Audio สัญญาณเพลงถูกอัพเกรดให้มีความละเอียดสูงขึ้น สูงกว่ามาตรฐาน S/PDIF เคยใช้กันมา จึงทำให้ผู้ผลิตอุปกรณ์เครื่องเสียงประเภท external DAC ต้องค้นหาวิธีที่จะทำให้สัญญาณ Hi-Res Audio ที่มีความละเอียดสูงกว่า 192kHz สามารถรับ/ส่งระหว่างเครื่องเล่นกับตัว external DAC ตราบเท่าที่ภาค DAC ยังคงเป็นด่านสุดท้ายที่จำเป็น เพราะต้องทำหน้าที่ในการแปลงสัญญาณเสียงที่อยู่ในรูปของสัญญาณ digital ให้กลับไปเป็นสัญญาณเสียงที่อยู่ในรูปของสัญญาณ analog ที่หูของมนุษย์เข้าใจความหมาย
เมื่อ Sony ประสบความล้มเหลวในการผลักดันฟอร์แม็ต SACD ให้ออกมาเป็นมาตรฐานใหม่สำหรับยุคไฮเรซฯ เนื่องจากมีการพัฒนาการเล่นสัญญาณ Hi-Res Audio วิธีใหม่ ด้วยการนำสัญญาณไฮเรซฯ เข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ โดยแทรกฝังสัญญาณเข้าไปไว้ในไฟล์ฟอร์แม็ตต่างๆ เพื่อให้คอมพิวเตอร์รู้จัก จากนั้นก็ออกแบบโปรแกรมที่ใช้เล่นกับไฟล์ฟอร์แม็ตเหล่านั้นบนคอมพิวเตอร์ขึ้นมา นั่นเป็นที่มาของช่อง digital in แบบ USB บนอุปกรณ์เครื่องเสียงประเภท external DAC เพื่อรองรับสัญญาณเสียงในรูปแบบของสัญญาณดิจิตัลจากคอมพิวเตอร์นั่นเอง
หลังจากนั้น อินเตอร์เฟซอีกรูปแบบที่นิยมใช้กันอยู่ในวงการคอมพิวเตอร์ไอทีอย่าง Ethernet ก็ได้ถูกพัฒนาขึ้นมาใช้ในการรับ/ส่งสัญญาณดิจิตัลระหว่างคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เล่นไฟล์เพลงทางเน็ทเวิร์คกับ external DAC ผ่านทางขั้วต่อ RJ45
เมื่อช่องทาง digital in ของ external DAC ถูกเพิ่มเติมให้มีความหลากหลายมากขึ้น ทั้งทางด้าน physical คือขั้วต่อรูปแบบต่างๆ และทางด้านสัญญาณ ที่มีทั้งมาตรฐาน S/PDIF และ Hi-Res Audio ซึ่งนอกจากจะมี PCM แล้ว ยังได้เพิ่มเติมสัญญาณ DSD และ DXD เข้ามาด้วย และเมื่อ Sony ละความสนใจในการพัฒนามาตรฐานการเชื่อมต่อสัญญาณด้วย S/PDIF ลงไป จึงต้องมีคนเข้ามารับหน้าที่ในการออกแบบโปรโตคอลที่ใช้ในการรับ/ส่งสัญญาณผ่านทางขั้วต่อ USB และ Ethernet เพราะช่อง digital in แบบ USB และ Ethernet มีแบนด์วิธมากพอสำหรับการรับ/ส่งสัญญาณ Hi-Res Audio นั่นเอง
เนื่องจากทั้ง USB และ Ethernet ต่างก็เป็นอินเตอร์เฟซที่ไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อการรับ/ส่งสัญญาณเสียงเพลงมาก่อน การที่จะนำอินเตอร์ทั้งสองรูปแบบนี้มาใช้ในการรับ/ส่งสัญญาณดิจิตัล ออดิโอให้ได้คุณภาพเสียงที่ดี จำเป็นต้องมีการเขียนซอฟท์แวร์ขึ้นมา “จัดการ” กับการทำงานของ USB และ Ethernet ให้เหมาะสมกับการใช้งานกับเสียงเพลงซะก่อน ซึ่ง Gordon Rankin จาก Wavelength Audio เป็นคนออกแบบโปรโตคอลที่ใช้ควบคุมการรับ/ส่งสัญญาณผ่านทาง USB ได้อย่างมีคุณภาพ ด้วยเทคนิคที่เรียกว่า Asynchronous data transfer และได้ขายไลเซนต์ให้แบรนด์อื่นนำไปใช้ด้วย ปัจจุบัน external DAC แทบทุกตัวจะใช้วิธีรับ/ส่งสัญญาณเสียงผ่านทาง USB ด้วยวิธี Asynchronous ทั้งหมด โดยแต่ละแบรนด์ต่างก็เขียนไดเวอร์ขึ้นมาเอง หรือไม่ก็ไปจ้างบริษัทที่เก่งทางด้านซอฟท์แวร์คอมพิวเตอร์ช่วยเขียนให้ ในขณะที่โปรโตคอลที่ใช้ควบคุมการรับ/ส่งสัญญาณผ่านทางช่อง Ethernet เพื่อให้ได้คุณภาพเสียงที่ดีนั้น ปัจจุบันยังเป็นลักษณะที่แต่ละแบรนด์คิดและเขียนขึ้นมาใช้กันเอง
ข้อเสนอแนะ : ถ้าคุณต้องการเล่นไฟล์ที่มีความละเอียดสูงมากๆ เช่นไฟล์ที่มีแซมปลิ้งฯ เกินกว่า 192kHz หรือไฟล์ DSF แนะนำให้เลือก external DAC ที่มีขั้วต่อ digital in แบบ USB หรือ Ethernet แต่ก็ต้องเข้าไปอ่านคู่มือของ external DAC ตัวนั้นดูด้วยว่าช่อง USB หรือช่อง Ethernet ของมันรองรับสัญญาณได้สูงถึงระดับที่คุณต้องการหรือไม่.? อย่างที่กล่าวมาข้างต้น ขั้วต่อแบบเดียวกันบน external DAC ต่างรุ่นต่างยี่ห้อกัน มีความเป็นไปได้ว่า “อาจจะ” มีความสามารถในการรองรับสัญญาณได้ไม่เท่ากัน
B : ภาค Digital-to-Analog Converter
จะว่าเป็นส่วนการทำงานที่ส่งผลต่อคุณภาพเสียงของ external DAC มากที่สุดก็ว่าได้ เพราะไม่ว่าสัญญาณดิจิตัล ออดิโอที่ป้อนเข้ามาทางช่อง digital in จะมีความละเอียดมากแค่ไหน ก่อนจะส่งเป็นสัญญาณ เอ๊าต์พุตออกไปให้คุณฟังเป็นเพลงได้ สัญญาณดิจิตัล ออดิโอเหล่านั้นก็ต้องถูกนำมาแปลงเป็นสัญญาณอะนาลอก ด้วยการทำงานของภาค D-to-A Converter ในตัว external DAC ก่อนเสมอ
สมมุติว่าคุณเล่นไฟล์ที่บรรจุสัญญาณ PCM ที่มีความละเอียดระดับ 24/192 ในขณะที่ภาค DAC ในตัว external DAC ตัวนั้นมีความสามารถในการแปลงสัญญาณดิจิตัลให้เป็นอะนาลอกได้สูงสุดแค่ 24/96 ไฟล์เพลง 24/192 ที่คุณสู้อุตส่าห์ไปซื้อหามาเล่นจะถูก “ปรับลดความละเอียด” (downconvert) ลงไปเหลือแค่ 24/96 ก่อนที่จะถูกส่งให้ภาค DAC ซึ่งแน่นอนว่า คุณภาพเสียงที่ได้ออกมาจาก external DAC ตัวนั้นก็จะไม่เต็มที่ตามสเปคฯ ของตัวไฟล์จริงๆ
ตัวแปรสำคัญที่จะบอกให้เรารู้ว่า external DAC ตัวนั้นมีความสามารถในการรองรับการแปลงสัญญาณดิจิตัลให้เป็นอะนาลอกได้สูงสุดแค่ไหน ก็คือ ภาค DAC ที่ใช้อยู่ใน external DAC ตัวนั้นนั่นเอง ซึ่งคุณสามารถค้นหาข้อมูลนี้ได้จาก specification ของ external DAC ตัวนั้นๆ
แต่ถ้าอยากรู้ว่า ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิคชิ้นไหนในภาค DAC ที่เป็นตัวกำหนดขอบเขตความสามารถในการแปลงสัญญาณ? คำตอบคือ ชิป DAC นั่นเอง
ชิป DAC คืออะไร
DAC chip
การแปลงสัญญาณดิจิตัลให้ออกมาเป็นสัญญาณอะนาลอกต้องอาศัยวงจรอิเล็กทรอนิคที่มีความสลับซับซ้อน เป็นวงจรไฟฟ้าที่ย้อนทวนขั้นตอนการแปลงจากสัญญาณอะนาลอกต้นฉบับให้เป็นสัญญาณดิจิตัลนั่นเอง ซึ่งการออกแบบวงจรที่ว่านี้ต้องอาศัยความเข้าใจเกี่ยวกับสัญญาณดิจิตัล ออดิโอเป็นพิเศษ และการออกแบบวงจรที่ว่านี้ต้องใช้ต้นทุนสูง ด้วยเหตุนี้ จึงมีบริษัทผู้ผลิตชิปไอทีที่มีความเชี่ยวชาญทางด้านโปรแกรมและเทคโนโลยีดิจิตัลรับหน้าที่ออกแบบและผลิตวงจรที่ว่านี้ออกมาในรูปแบบของชิปไอซีเพื่อจำหน่ายให้กับผู้ผลิต external DAC นำไปใช้ในการออกแบบ
ในปัจจุบัน มีผู้ผลิตชิป DAC ออกมาจำหน่าย 5-6 แบรนด์ นั่นคือ Texas Instruments (BurrBrown), ESS Technology, Asahi Kansei (AKM), Cirrus Logic, Analog Devices และ Wolfson Microelectronic แน่นอนว่า ชิป DAC แต่ละยี่ห้อต่างก็มี “แนวเสียง” เป็นของตัวเอง และมี “คุณภาพเสียง” ที่แตกต่างกันไปตามสเปคฯ ของรุ่นด้วย
ใน external DAC ระดับไฮเอ็นด์ฯ ที่ผู้ผลิตมีโนฮาวในการเขียนโปรแกรมการทำงานของภาค DAC ได้เอง คุณอาจจะไม่พบยี่ห้อและเบอร์ชิป DAC ที่ใช้ เป็นเพราะแบรนด์เหล่านั้นใช้วิธีเขียนโปรแกรม DAC ที่พวกเขาออกแบบเองลงไปบนโลจิกชิป (FPGA chipset) นั่นเอง ซึ่ง external DAC ที่ใช้ภาค DAC ที่เขียนโปรแกรมขึ้นมาเองมักจะมีจุดเด่นบางอย่างที่เหนือกว่าการใช้ชิป DAC สำเร็จรูป เนื่องจากผู้เขียนโปรแกรมสามารถปรับเปลี่ยนเงื่อนไขการทำงานในวงจรได้ทุกอย่างที่ต้องการ ในขณะที่การใช้ชิป DAC สำเร็จรูปมีข้อจำกัดในแง่นี้
ข้อเสนอแนะ : ถ้าต้องการดูว่า external DAC ที่คุณหมายตาไว้มีความสามารถในการแปลงสัญญาณดิจิตัลเป็นอะนาลอกได้สูงสุดแค่ไหน.? ซึ่งภาษาของนักเล่นฯ เรียกว่า ความสามารถในเชิง “native playback” คือแปลงสัญญาณตรงตามความละเอียดของสัญญาณต้นฉบับโดยไม่มีการ downconvert หรือลดความละเอียดของสัญญาณต้นทาง ให้ค้นข้อมูลสินค้าของ external DAC ตัวนั้นเพื่อดูว่าใช้ชิป DAC ยี่ห้ออะไร.? เบอร์ไหน.? จากนั้นก็เอาข้อมูลชิป DAC นั้นไปหาข้อมูลของชิป DAC ตัวนั้นจากเว็บไซต์ของผู้ผลิตชิปโดยตรงอีกที
สำหรับ external DAC ที่ใช้วิธีเขียนโปรแกรมภาค DAC ขึ้นมาเอง คงจะหาข้อมูลยากหน่อยว่าโครงสร้างการทำงานในภาค DAC ของเขาเป็นแบบไหน แต่ด้วยความสามารถที่สูงถึงขนาดเขียนโปรแกรม DAC ขึ้นมาใช้เองได้ก็ถือว่าเป็นการการันตีคุณภาพได้ระดับหนึ่ง ในส่วนของ digital-to-analog converter ยังมีหน่วยที่สำคัญและมีผลต่อเสียงอีกหน่วยหนึ่ง เรียกว่า clock generator
Clock generator คืออะไร.?
Clock generator คือวงจร electronic oscillator ที่ทำหน้าที่สร้างสัญญาณกำหนดเวลาที่ใช้ควบคุมการทำงานของภาค DAC ให้มีจังหวะการแปลงสัญญาณที่ตรงกับอัตราแซมปลิ้งของสัญญาณดิจิตัล อินพุตนั้นๆ ซึ่งเป็นเทคนิคที่จำเป็นต้องมีใช้ในภาค DAC ของ external DAC ทุกตัว คุณภาพของอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการสร้างสัญญาณนาฬิกา (clock generator) จะมีอยู่หลายระดับ ขึ้นอยู่กับตัว timing device ที่ใช้ในการสร้างสัญญาณนาฬิกา เริ่มจากแบบเบสิคอย่าง quartz crystal oscillator ไปจนถึง FemtoClock และ AtomicClock
ในภาค DAC ของ external DAC ทุกตัวมีตัว clock generator อยู่แล้ว เพราะเป็นสิ่งจำเป็นที่ต้องมี ถ้าไม่มีภาค DAC ก็จะทำงานไม่ได้ ในทางเทคนิคแล้ว คุณสามารถอัพเกรด clock generator ที่มีคุณภาพสูงกว่าที่มีใช้อยู่ในภาค DAC ของตัว external DAC ได้ “ถ้า” external DAC ตัวนั้นมีช่องทางให้คุณสามารถเชื่อมต่อสัญญาณ clock จากภายนอกเข้าไป ซึ่งโดยปกติแล้ว ฟังท์ชั่นที่เปิดโอกาสให้ผู้ใช้สามารถอัพเกรด clock generator ได้นั้น จะต้องมีขั้วต่อ in/out สำหรับเชื่อมต่อกับตัว clock generator ภายนอกมาให้ เหมือนที่เห็นจากภาพด้านบน ซึ่งที่พบเห็นอยู่ในปัจจุบันก็ต้องเป็น external DAC ระดับกลางสูงขึ้นไปถึงจะมีมาให้
ข้อเสนอแนะ : การเพิ่ม clock generator เข้ากับ external DAC เป็นเทคนิคชั้นสูง ซึ่งนักเล่นฯ ที่สนใจควรทำการศึกษาข้อมูลและทำความเข้าใจกับระบบอย่างละเอียด และนอกจากจะเป็นเทคนิคชั้นสูงแล้ว ยังเป็นวิธีที่ต้องใช้งบประมาณพอสมควรอีกด้วย
C : ภาค digital filter & analog output
ในกระบวนการแปลงสัญญาณดิจิตัลเป็นอะนาลอกของภาค DAC ต้องใช้อัตรา sampling ด้วยสัญญาณ digital ที่มีแบนด์วิธสูงมากๆ สูงกว่าความถี่ของสัญญาณอะนาลอกมาก ในทางเทคนิค จำเป็นต้องอาศัยวงจร digital filter เข้ามาช่วยตัดสัญญาณ pulse ซึ่งเป็น sampling digital ส่วนเกินทิ้งไป แต่เนื่องจากสัญญาณดิจิตัลจากไฟล์เพลงแต่ละอัลบั้มไม่เท่ากัน บางอัลบั้มก็เป็นสัญญาณ 16/44.1 บางช่วงเราก็เลือกฟัง 24/96 บ้าง DSD บ้าง ด้วยเหตุนี้ ถ้าต้องการให้ได้คุณภาพเสียงที่ดีสำหรับทุกๆ เพลง ก็ต้องคอยเปลี่ยนวงจร digital filter ที่ใช้ไปตามแซมปลิ้งฯ ของสัญญาณที่ฟังตลอดเวลา ซึ่งไม่เมคเซ้นต์ในการใช้งานจริง ผู้ผลิต external DAC จึงมักจะใช้วิธี upsampling สัญญาณดิจิตัล อินพุตทุกค่า ให้ขึ้นไปอยู่ที่แซมปลิ้งระดับหนึ่งที่ค่อนข้างสูง จากนั้นก็ใช้วงจร digital filter ตัดทอนส่วนเกินทิ้งไป
แต่เนื่องจากสัญญาณอะนาลอก เอ๊าต์พุตจาก external DAC ต้องไปวิ่งผ่านแอมปลิฟาย, สายสัญญาณ, สายลำโพง ไปจนถึงสุดท้ายที่ลำโพง ซึ่งทุกขั้นตอนที่สัญญาณเสียงจาก external DAC ต้องวิ่งผ่านไปก่อนจะทะลุออกลำโพงไปเข้าหูของเรา เสียงจาก external DAC จะถูกทำให้เปลี่ยนแปลงไปตลอดเส้นทาง เนื่องจากทุกขั้นตอนตั้งแต่แอมปลิฟายไปจนถึงลำโพง ล้วนแล้วแต่มีพฤติกรรมคล้าย filter ทั้งหมด บ้างก็เป็น active filter บ้างก็เป็น passive filter ด้วยเหตุนี้ ผู้ผลิต external DAC บางเจ้าจึงออกแบบวงจร digital filter รูปแบบต่างๆ ที่ต่างไปจากกฏเกณฑ์มาตรฐาน Nyquist-Shannon sampling theorem มาให้ผู้ใช้เลือกใช้หลายๆ รูปแบบ เพื่อใช้ประโยชน์ในการแม็ทชิ่งกับลักษณะแบนด์วิธของซิสเต็มไปด้วย ในขณะที่บางผู้ผลิตเลือกวงจร digital filter ที่เขาเห็นว่าดีที่สุดมาใช้ โดยไม่มีวงจร digital filter มาให้เลือก เพราะมองว่าเป็นความยุ่งยากในการเล่น
ข้อเสนอแนะ : แน่นอนว่า ถ้า external DAC มีวงจร digital filter ให้เลือกใช้ แต่ละวงจรจะส่งผลต่อเสียงที่แตกต่างกัน คุณต้องไม่ลืมที่จะต้องทำการศึกษาและทดลองฟังเสียงของวงจร digital filter ดูด้วย และเมื่อมีการเปลี่ยนอุปกรณ์ในชุดเครื่องเสียงของคุณ ไม่ว่าจะแค่ชิ้นเดียวหรือหลายชิ้น คุณอาจจะต้องทดลองเลือกวงจร digital filter ที่เหมาะสมใหม่ก็ได้
วงจร analog output ที่อยู่ใน external DAC จะต่อเชื่อมอยู่กับเอ๊าต์พุตของชิป DAC มีหน้าที่ปรับขยายเกนของสัญญาณอะนาลอก เอ๊าต์พุตของ external DAC ให้แม็ทชิ่งกับช่องอินพุตของแอมปลิฟาย ซึ่งการออกแบบวงจร analog output ที่ใช้ใน external DAC มีอยู่ 2 รูปแบบ แบบแรกคืออาศัย op-amp (Operation Amplifier) หรือวงจรสำเร็จรูปที่อยู่ในรูปของชิปไอซีทำหน้าที่นี้ ซึ่งมีอยู่หลายแบรนด์ให้เลือก แต่ที่เห็นส่วนใหญ่จะใช้ของ TI (Texas Instrument) แบบที่สองเป็นวงจรดีสครีตที่ออกแบบโดยใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าจำพวก resistor, capacitor ฯลฯ ประกอบร่างขึ้นมา ซึ่งโดยปกติแล้ว วงจร analog output ที่เป็นแบบ discrete จะได้รับการยอมรับกันว่ามีประสิทธิภาพสูงกว่าแบบที่ออกแบบโดยใช้ชิป op-amp สำเร็จรูป แต่ก็ไม่สามารถการันตีได้ว่าวงจรอะนาลอก เอ๊าต์ที่เป็นแบบ discrete จะให้เสียงดีกว่าแบบที่ใช้ op-amp เสมอไป เพียงแต่พอจะใช้เป็นข้อสังเกตได้ว่า external DAC ที่ใช้ภาค analog output แบบ discrete มักจะเป็นผลิตภัณฑ์จากแบรนด์ที่ผลิตอุปกรณ์เครื่องเสียงเดิม จึงมีความเชี่ยวชาญในการออกแบบวงจรขยายแบบอะนาลอกมากกว่าผู้ผลิต external DAC ที่มาจากฝั่งที่เชี่ยวชาญทางคอมพิวเตอร์
Balanced หรือ Un-balanced
เท่าที่เห็นในปัจจุบัน มีมากถึง 90% ของ external DAC ที่มีขั้วต่อสัญญาณ analog output แบบ XLR มาให้พร้อมกับขั้วต่อแบบ RCA ซึ่งโดยทฤษฎีแล้ว ช่องเอ๊าต์พุตแบบ XLR จะให้คุณภาพเสียงออกมาดีกว่าช่อง RCA เนื่องจากสัญญาณ analog out ที่ออกมาจากชิป DAC อยู่ในรูปของสัญญาณ balanced นั่นเอง แต่การเลือกใช้เอ๊าต์พุตแบบไหนให้ได้เสียงที่ดีที่สุด คงต้องพิจารณาที่แอมปลิฟายของคุณด้วยดีไซน์วงจรขยายเป็นแบบบาลานซ์แท้หรือเปล่า.? หรือมีขั้วต่อ XLR มาให้หรือเปล่า.? ถ้าเป็นบาลานซ์แท้และมีช่อง XLR input มาให้ แนะนำให้เชื่อมต่อสัญญาณจาก external DAC ทางช่องบาลานซ์ XLR
D : ภาค power supply
external DAC ใช้ไฟเลี้ยง 12 โวลต์ ซึ่ง external DAC ทุกตัวจะมีภาคเพาเวอร์ซัพพลายมาให้ บางตัวประกอบติดตั้งไว้ภายในตัวถัง ในขณะที่บางตัวแยกออกมาเป็นอะแด๊ปเตอร์ภายนอก
วงจร power supply มีอยู่ 2 รูปแบบ คือแบบ switching power supply กับแบบ linear power supply ซึ่งทั้งสองรูปแบบนั้นมีหลักการทำงานเหมือนกันคือปรับเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ให้เป็นไฟ้ากระแสตรง (DC) และปรับลดแรงดันสูงให้ต่ำลงตามความต้องการใช้งานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคนั้นๆ ซึ่งโดยหลักการแล้ว ภาคเพาเวอร์ซัพพลายแบบสวิชชิ่งจะให้ประสิทธิภาพสูงกว่าแบบลิเนียร์ฯ ทว่า เมื่อนำมาใช้กับ external DAC แล้ว นักเล่นฯ จำนวนมากให้ความนิยมในน้ำเสียงที่ได้จากภาคเพาเวอร์ซัพพลายแบบ Linear Power Supply มากกว่าแบบ Switching Power Supply
ในตลาดมี external DAC บางตัวที่เปิดโอกาสให้ผู้ใช้สามารถเลือกใช้ภาคเพาเวอร์ซัพพลายได้ ยกตัวอย่างเช่น MyTek รุ่น Brooklyn DAC, Brooklyn DAC+ และรุ่น Liberty DAC ซึ่งให้ช่องอินพุต 12V DC มาให้ตามภาพตัวอย่างด้านบน ซึ่งคุณภาพเสียงที่ได้ก็จะออกมาแตกต่างกันไปตามคุณภาพของตัว Linear Power Supply ที่ใช้
สรุป
ทั้ง 4 ส่วนประกอบหลักของ external DAC ล้วนส่งผลต่อคุณภาพเสียงทั้งหมด มากหรือน้อยแตกต่างกัน ดังนั้น นักเล่นฯ ควรทำความเข้าใจแต่ละส่วนให้ชัดเจน บางส่วนนั้นมีความสำคัญมากสำหรับการเลือกซื้อ ในขณะที่บางส่วนนั้นขึ้นอยู่กับความคาดหวังในคุณภาพ และขึ้นอยู่กับงบประมาณด้วย
หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์กับคุณ ไม่มากก็น้อย ขอให้มีความสุขกับการฟังเพลง..
enjoy listening!
*****************
