Hi Res Audio ตอนที่ ๔ : การฟังเพลงด้วยไฟล์ผ่านคอมพิวเตอร์

เมื่อสัญญาณเพลงอะนาลอกกลายสภาพมาอยู่ในรูปของข้อมูลดิจิตัล (data) ที่ระบบคอมพิวเตอร์รู้จัก คือเหตุผลที่ทำให้สามารถอาศัยอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่เคยใช้งานในอ๊อฟฟิศมาใช้เล่นไฟล์เพลงได้

CAS = Computer As Source

ในยุคแรกของดิจิตัล ออดิโอ เมื่อสัญญาณเพลงอยู่ในรูปของข้อมูลดิจิตัลฟอร์แม็ต PCM บนแผ่นซีดี ระบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้เล่นข้อมูล PCM บนแผ่นซีดีได้ถูกออกแบบมาในลักษณะของเครื่องเล่นแผ่นซีดีที่เรียกว่า CD Player ซึ่งมีระบบการทำงานที่จำกัด ซอฟท์แวร์ที่ใช้ควบคุมการสั่งงานมีฟังท์ชั่นที่เรียบง่าย ประกอบด้วยคำสั่งพื้นๆ ไม่กี่คำสั่ง นั่นคือ play-pause, rewind-forward, stop, shuffle, repeat และ program ได้อีกนิดหน่อย เป็นระบบปิดที่ Sony กับ Phillips ร่วมกันออกแบบเอาไว้

ฮาร์ดแวร์ของเครื่องเล่นซีดีประกอบด้วยส่วนหลักๆ อยู่ 3 ส่วน นั่นคือ

1. ภาคทรานสปอร์ต > ทำหน้าที่หมุนแผ่นและอ่านข้อมูลดิจิตัลออกมาจากแผ่นซีดี
2. ภาค DAC (D-to-A Converter) > ทำหน้าที่แปลงสัญญาณดิจิตัล PCM ที่ได้รับจากภาคทรานสปอร์ตให้ออกมาเป็นสัญญาณเสียงอะนาลอก และ
3. ภาคอะนาลอก เอ๊าต์พุต > ทำหน้าที่ขยายสัญญาณอะนาลอกที่ได้จากภาค DAC ให้มีระดับความดังเท่ากับภาคไลน์เพื่อเหมาะสมกับอินพุตของแอมปลิฟาย

หลักการทำงานของเครื่องเล่นซีดีเริ่มจากหัวอ่านในภาคซีดี ทรานสปอร์ตจะทำการอ่านข้อมูล PCM ออกมาจากแผ่นซีดีแล้วจัดส่งไปให้ภาค DAC ในตัวเครื่องเล่นซีดีทำการแปลงข้อมูลดิจิตัล PCM เหล่านั้นให้ออกมาเป็นสัญญาณเสียงอะนาลอก ก่อนจะจัดส่งต่อไปที่ภาคอะนาลอก เอ๊าต์พุตซึ่งมีวงจรขยายสัญญาณเสียงแบบอะนาลอกทำหน้าที่ขยายสัญญาณเอ๊าต์พุตที่ได้รับจากภาค DAC ให้มีความแรงมากขึ้นพอสำหรับภาคไลน์ อินพุตของแอมปลิฟาย

แผนผังการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ในระบบ

เมื่อสัญญาณเพลงอะนาลอกที่เคยถูกทำให้เป็นข้อมูล PCM บนแผ่นซีดี เปลี่ยนมาอยู่ในรูปของไฟล์เพลงที่คอมพิวเตอร์รู้จักและสามารถแปรเปลี่ยนฟอร์แม็ตไปได้หลากหลาย อาทิ WAV, AIFF และ FLAC ถึงจุดนี้ ระบบการทำงานของเครื่องเล่นซีดีก็ไม่จำเป็นอีกต่อไป เพราะเครื่องเล่นซีดีธรรมดาไม่ได้ถูกออกแบบมาให้สามารถเล่นไฟล์เพลงฟอร์แม็ตเหล่านี้

เมื่อเริ่มมีการปรับแต่งคอมพิวเตอร์มาใช้สำหรับเล่นไฟล์เพลงที่เน้นคุณภาพเสียง ก็ได้เกิดคำเรียกปรากฏารณ์นี้ขึ้นมาว่า Computer As Source ย่อๆ คือ CAS หมายถึงการนำเอาคอมพิวเตอร์มาใช้เล่นไฟล์เพลงแทนเครื่องเล่นซีดีซึ่งเคยทำหน้าที่เป็น แหล่งต้นทางหรือ source หลักของชุดเครื่องเสียงไฮไฟฯ ในอดีตนั่นเอง

เมื่อเปลี่ยนจากเครื่องเล่นซีดี มาเป็น CAS ส่วนการทำงานหลักๆ ของเครื่องเล่นซีดีได้ถูกแยกออกมาจากกันโดยมีคอมพิวเตอร์เป็น ทรานสปอร์ตทำหน้าที่เล่นไฟล์เพลงเลียนแบบการอ่านข้อมูลเพลงบนแผ่นซีดีของภาคซีดีทรานสปอร์ตในเครื่องเล่นซีดี และมีอุปกรณ์คอมพิวเตอร์อีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่า ฮาร์ดดิส” (Harddisk) ถูกนำมาใช้ทำหน้าที่เก็บข้อมูลไฟล์เพลง เลียนแบบแผ่นซีดีที่เก็บบันทึกข้อมูล PCM เอาไว้ และสุดท้ายคือ DACที่เคยบรรจุอยู่ในเครื่องเล่นซีดีเพื่อทำหน้าที่แปลงสัญญาณดิจิตัลให้เป็นอะนาลอก ก็ถูกทำหน้าที่แทนด้วย external DAC ที่แยกออกมาจากตัวคอมพิวเตอร์

ที่จริงแล้ว ในคอมพิวเตอร์สำเร็จรูปทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นคอมพิวเตอร์พกพา (notebook) หรือคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ (desktop) ทุกตัวจะมีภาค DAC อยู่ในส่วนการทำงานของเครื่องที่เรียกว่าซาวนด์การ์ดอยู่แล้ว แต่ซาวนด์การ์ดในคอมพิวเตอร์ทั้งหมดนั้นไม่ได้ถูกออกแบบมาให้เน้นคุณภาพเสียงจากการฟังเพลงตั้งแต่ต้น ในขณะที่เป้าหมายของ CAS คือคุณภาพเสียงในการฟังเพลงที่ดีที่สุด จึงเลี่ยงไม่ใช้ภาค DAC ในซาวนด์การ์ดของคอมพิวเตอร์ซึ่งมีคุณภาพต่ำ หันมาใช้เป็น external DAC ที่มีคุณภาพสูงกว่าทำหน้าที่แทน และต้องเป็น external DAC ที่มีขั้วต่อ USB type B จึงจะสามารถใช้งานร่วมกับคอมพิวเตอร์ได้ เหตุผลก็เพราะว่า ในขณะเวลานั้น กลุ่มผู้ผลิตอุปกรณ์เครื่องเสียงได้ลงความเห็นร่วมกันในการเลือกใช้ USB เป็นมาตรฐานในการเชื่อมต่อสัญญาณระหว่างคอมพิวเตอร์กับ external DAC นั่นเอง

ส่วนวงจรอะนาลอก เอ๊าต์พุตที่ทำหน้าที่ขยายสัญญาณอะนาลอกที่ได้ออกมาจากภาค DAC จะถูกติดตั้งอยู่ในตัว external DAC

คุณสมบัติของอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ต่างๆ ในระบบ CAS ที่แนะนำให้เลือกใช้เพื่อคุณภาพเสียงที่ดี อาทิ คอมพิวเตอร์, สาย USB และ ฮาร์ดดิสที่ใช้เก็บไฟล์เพลง

คอมพิวเตอร์ > พิจารณาที่

1. CPU
2. RAM

คุณสมบัติที่ต้องพิจารณาสำหรับคอมพิวเตอร์ที่จะนำมาใช้เป็นทรานสปอร์ตสำหรับซิสเต็ม CAS ที่เน้นคุณภาพเสียงมีอยู่ 2 ประเด็นนั่นคือ CPU กับ RAM ซึ่งสองตัวนี้มีผลต่อคุณภาพเสียงในการเล่นไฟล์เพลงมากเป็นพิเศษ มากกว่าระบบปฏิบัติการณ์ (operating system = OS) ของเครื่องซะอีก ซึ่งจนถึงปัจจุบันนี้ก็ยังไม่สามารถสรุปฟันธงได้ว่า ระหว่างระบบปฏิบัติการณ์ Windows ของไมโครซอฟท์กับระบบปฏิบัติการณ์ OS X ของแอ๊ปเปิ้ล ระบบไหนให้คุณภาพเสียงดีกว่ากัน เนื่องจากมันมีตัวแปรอื่นๆ ที่ส่งผลต่อเสียงมากไม่แพ้กันอีกหลายตัวแปร ไม่ว่าจะเป็นซอฟท์แวร์โปรแกรมที่ใช้เล่นไฟล์เพลง และฮาร์ดแวร์ของตัวคอมพิวเตอร์เอง นั่นคือ CPU กับ RAM

ส่วนวิธีเลือก CPU ก็ง่ายๆ อาศัยข้อเท็จจริงที่ว่า CPU ที่มีความสามารถสูงกว่ามีแนวโน้มว่าจะให้คุณภาพเสียงในการเล่นไฟล์เพลงออกมาดีกว่า ยกตัวอย่างเช่น คอมพิวเตอร์ที่ใช้ CPU รุ่น i5 มีแนวโน้มที่จะให้คุณภาพเสียงดีกว่าคอมพิวเตอร์ที่ใช้ CPU รุ่น i3 ในขณะเดียวกัน คอมพิวเตอร์ที่ใช้ CPU รุ่น i7 ก็มีแนวโน้มว่าจะให้คุณภาพเสียงออกมาดีกว่าคอมพิวเตอร์ที่ใช้ CPU รุ่น i5 อย่างนี้เป็นต้น ฉนั้น ให้เลือกคอมพิวเตอร์ที่ใช้ CPU รุ่นที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุดเท่าที่งบประมาณของคุณมี

ส่วน RAM ก็เช่นเดียวกัน มากไว้ก่อนได้เปรียบ ดีกว่าแน่นอน เนื่องจาก RAM ทำหน้าที่เป็น บัฟเฟอร์ที่เก็บข้อมูลต่างๆ เช่น ข้อมูลจากโปรแกรมต่างๆ ที่เปิดใช้งาน เพื่อให้คอมพิวเตอร์ดึงไปใช้ได้อย่างรวดเร็ว ซึ่ง RAM จะมีคุณสมบัติในการเปิดให้เข้าถึงข้อมูลที่รวดเร็วมากๆ เพราะมีสถานะเป็น solid-state memory และโปรแกรมเล่นไฟล์เพลงที่เน้นคุณภาพส่วนมากจะมีฟังท์ชั่นหนึ่งมาให้ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพเสียงมาก เรียกว่าฟังท์ชั่น ‘RAM playคือการสั่งให้คอมพิวเตอร์ดึงข้อมูลไฟล์เพลงที่ต้องการฟังไปเก็บไว้บน RAM ล่วงหน้าเพื่อให้โปรแกรมเล่นเพลงดึงไปเล่นได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นฟังท์ชั่นที่ทำให้ได้เสียงที่ดีกว่าการเล่นแบบปกติที่ปล่อยให้โปรแกรมเล่นไฟล์เพลงดึงข้อมูลไฟล์เพลงจาก external HDD เข้าไปเล่นแบบเรียลไทม์ ปัจจุบันมีการยืนยันทางเทคนิคแล้วว่า การเล่นไฟล์เพลงด้วยเทคนิค RAM playลักษณะนี้ช่วยลดปัญหา jitter ที่เกิดขึ้นกับเสียงลงไปได้มาก

ความจุของฮาร์ดดิสที่ให้มาในตัวคอมพิวเตอร์ไม่มีความสำคัญมากนักสำหรับการเล่นไฟล์เพลง เพราะในที่สุดแล้ว ควรเก็บไฟล์เพลงไว้ในฮาร์ดดิสที่อยู่ภายนอกคอมพิวเตอร์ (external Harddisk) จะดีกว่า

ส่วนรูปแบบของคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสมกับการนำมาใช้เล่นไฟล์เพลงจะขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งานของคุณเอง ถ้าต้องการนำคอมพิวเตอร์มาใช้สำหรับเล่นไฟล์เพลงอย่างเดียวกับชุดเครื่องเสียงบ้านขนาดใหญ่ ตั้งประจำอยู่กับชุดเครื่องเสียงโดยไม่เคลื่อนย้ายไปไหน แบบนี้แนะนำให้เลือกคอมพิวเตอร์ desktop แบบที่ไม่มีจอในตัว อย่างพวก Mac Mini จะเหมาะสมกับการใช้งานลักษณะนี้มากที่สุด เพราะสามารถต่อจอมอนิเตอร์มาวางไว้ด้านข้างของผู้ฟังได้ ซึ่งไม่เหมาะกับโน๊ตบุ๊ค เพราะแสงสว่างจากจอของโน๊ตบุ๊คที่วางรวมอยู่กับชุดเครื่องเสียงด้านหน้าอาจทำให้เกิดความรำคาญสายตาได้ แต่ถ้าต้องการหิ้วคอมพิวเตอร์ไปใช้งานอื่นด้วยในบางเวลา หรือนำไปใช้เล่นไฟล์เพลงกับชุดเครื่องเสียงประเภท desktop audio ฟังผ่านหูฟังหรือลำโพงแอ๊คทีฟขนาดเล็ก ลักษณะนี้จะเหมาะกับโน๊ตบุ๊คมากกว่า

สาย USB > พิจารณาที่

1. ความยาว
2. คุณภาพ

สาย USB ที่ใช้ในการเล่นไฟล์เพลงเป็นสายแบบ type A > type B ความยาวสูงสุดตามมาตรฐานของสาย USB เวอร์ชั่น 1.1 และ 2.0 ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับ external DAC อยู่ที่ 5 เมตร สายที่ยาวกว่า 5 เมตรอาจทำให้เกิดปัญหาในการเล่นไฟล์เพลงได้ หรืออย่างน้อยก็อาจทำให้คุณภาพเสียงด้อยลง ส่วน คุณภาพของสาย USB นั้นมีผลต่อคุณภาพเสียงไม่ต่างไปจากสายสัญญาณของระบบเสียงอะนาลอกและดิจิตัลอื่นๆ คุณภาพองค์ประกอบของสาย USB ที่ส่งผลต่อคุณภาพเสียงก็มี ขั้วต่อ (connector) , ตัวนำ (conductor) ที่ใช้ภายในสาย รวมถึงระบบการชีลด์ป้องกันการรบกวนต่างๆ ด้วย

ปัจจุบันมีบริษัทผู้ผลิตสายสัญญาณเสียงสำหรับวงการเครื่องเสียงระดับไฮเอ็นด์หันมาผลิตสาย USB สำหรับการเล่นไฟล์เพลงออกมาแล้วหลายยี่ห้อ และมีอยู่หลายระดับราคาให้เลือก

ฮาร์ดดิสที่ใช้เก็บเพลง > พิจารณาที่

1. ความจุ
2. ระบบการเชื่อมต่อ

จุดประสงค์หลักของ ฮาร์ดดิสก็คือ ใช้เป็นที่เก็บไฟล์เพลง ซึ่งการเลือกซื้อ external HDD มีหลักพิจารณาอยู่ 2 ข้อข้างต้น ซึ่งข้อแรกในแง่ของความจุนั้น จริงๆ แล้วอาจจะไม่เกี่ยวกับคุณภาพเสียง แต่จะเกี่ยวกับการวางแผนในการเก็บข้อมูลเพลงมากกว่า ทางที่ดีคือควรจะจัดเตรียมฮาร์ดดิสที่มีความจุ มากเกินพอสำหรับไฟล์เพลงที่คุณมีอยู่รวมทั้งที่วางแผนว่าจะซื้อหามาในอนาคตด้วย ยกตัวอย่างง่ายๆ สมมุติว่าปัจจุบันคุณมีแผ่นซีดีอยู่ทั้งหมด 200 แผ่น ตั้งใจว่าจะทำการริปเพลงในแผ่นซีดีเหล่านี้ออกมาเป็นไฟล์เพื่อนำมาเล่นกับคอมพิวเตอร์ โดยทั่วไปแล้ว ในแต่ละอัลบั้มเพลงจะมีปริมาณของข้อมูลทั้งหมดเฉลี่ยอยู่ราว 500 – 700MB เพื่อให้ง่ายต่อการคำนวน สมมุติเป็นตัวเลขกลมๆ อยู่ที่ 500MB ก็แล้วกัน และถ้าคุณริปออกมาเป็นไฟล์ WAV ก็จะได้ข้อมูลออกมาครบตามที่อยู่ในแผ่น ซึ่งไฟล์ที่ได้ออกมาก็จะมีปริมาณข้อมูลอยู่ที่ 500MB เท่ากับที่อยู่บนแผ่น และจะกินพื้นที่บนฮาร์ดดิสเท่ากับ 500MB เท่ากันเมื่อคุณโหลดเข้าไปเก็บไว้ในฮาร์ดดิสของคุณ ดังนั้น คำนวนง่ายๆ ว่า ถ้าคุณริปแผ่นซีดี 200 แผ่นที่คุณมีออกมาเป็นไฟล์ WAV ทั้งหมดก็จะได้ข้อมูลไฟล์เพลงที่มีปริมาณเท่ากับ 500MB x 200 = 100,000MB หรือ 100GB ฉนั้น ควรเตรียมฮาร์ดดิสไว้อย่างต่ำสัก 500GB หรือ 1TB (1000GB) ก็น่าจะรองรับอนาคตไปได้นานแล้ว

ถ้าคุณไม่มั่นใจว่าจะเตรียมไว้เพียงพอจริงๆ แนะนำให้เลือกใช้ฮาร์ดดิสแบบที่เชื่อมต่อกับ network ที่เรียกว่า NAS (Network Attached Storage) จะดีกว่า เพราะฮาร์ดดิสที่พ่วงกับเน็ทเวิร์คแบบ NAS จะเปิดโอกาสให้คุณสามารถเพิ่มเติมความจุด้วยการเอาฮาร์ดดิสมาพ่วงต่อกันไปได้เรื่อยๆ โดยไม่ต้องย้ายข้อมูลให้ยุ่งยาก แต่ NAS จะมีราคาสูงกว่า external HDD ทั่วไปที่ใช้อินเตอร์เฟซ USB หรือ Firewire ถ้าคุณเลือกใช้ external HDD แบบที่ใช้อินเตอร์เฟซ USB ซึ่งหาได้ง่ายและมีราคาถูก แนะนำให้เลือกฮาร์ดดิสที่ใช้ขั้วต่อ USB 3.0 ซึ่งจะมีสปีดในการส่งผ่านข้อมูลได้เร็วกว่า USB 2.0 ลงไป

ทำความรู้จักกับมาตรฐานของ USB
กับคุณสมบัติในการใช้เล่นไฟล์เพลง

ในครั้งแรกที่มาตรฐาน USB ถูกออกแบบขึ้นมาช่วงกลางทศวรรต ’90 ผู้ให้กำเนิดอินเตอร์เฟซตัวนี้ตั้งใจให้ใช้เป็นมาตรฐานสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ประเภทต่างๆ ที่จะนำมาใช้งานร่วมกับคอมพิวเตอร์ มาตรฐานของ USB จะกำหนดรายละเอียดกับสเปคฯ สำหรับ สายต่อ (cable), ขั้วต่อ (connector) และ ชุดคำสั่ง (communications protocol) ออกมาครบทั้งสามองค์ประกอบ ซึ่งแต่ละมาตรฐานที่ออกมาแต่ละช่วงจะถูกแยกออกมาเป็น เวอร์ชั่น” (version) ต่างๆ

คุณสมบัติที่สำคัญของอินเตอร์เฟซ USB อยู่ที่ speed หรือความเร็วในการส่งผ่านข้อมูล ซึ่งสังเกตได้ว่า เวอร์ชั่นใหม่จะให้สปีดในการส่งผ่านข้อมูลที่สูงขึ้นเรื่อยๆ เริ่มจากเวอร์ชั่น 1.0 ที่มีความเร็วสูงสุดเท่ากับ 12 Mbit/s (สิบสองเมกกะบิตต่อวินาที) จนมาถึงเวอร์ชั่น 3.1 ที่พัฒนาไปได้เร็วมากถึง 10 Gbit/s (สิบกิกะบิตต่อวินาที)

อินเตอร์เฟซ USB เริ่มถูกนำมาใช้ในวงการ CAS เป็นครั้งแรกหลังปี 1998 เล็กน้อย ตรงกับเวอร์ชั่น USB 1.1 ด้วยสปีดในการส่งผ่านข้อมูลสูงสุดที่ 12 Mbit/s ทำให้มันรองรับการส่งผ่านไฟล์เพลงได้สูงสุดแค่ระดับ 24bit/96kHz ในยุคนั้น ต่อมาเมื่อมาตรฐานของอินเตอร์เฟซ USB ได้รับการพัฒนาประสิทธิภาพขึ้นมาถึงเวอร์ชั่น USB 2.0 ในปี 2000 ซึ่งเวอร์ชั่น 2.0 นี้ได้ถูกปรับปรุงเรื่องสปีดให้เร็วขึ้นไปจนถึงระดับ 480 Mbit/s ทำให้ USB-DAC ที่ใช้มาตรฐาน USB 2.0 ซึ่งออกมาช่วงปี 2000 และหลังจากนั้นมีประสิทธิภาพในการส่งผ่านไฟล์เพลงได้สูงขึ้นไปจนถึงระดับ 24bit/192kHz และยังสามารถส่งผ่านได้สูงขึ้นไปกว่านั้นอีก ทำให้มาตรฐาน USB 2.0 ยังคงรองรับการส่งผ่านข้อมูลไฟล์เพลงระดับไฮเรโซลูชั่นที่สูงขึ้นไปเรื่อยๆ ในอนาคตได้อีกนาน

อย่างไรก็ดี ระบบปฏิบัติการณ์บนคอมพิวเตอร์บางระบบ อาทิ Windows ของไมโครซอฟท์ยังไม่ได้เขียน protocol ที่รองรับการส่งผ่านข้อมูลไฟล์เพลงที่มีปริมาณข้อมูลสูงเกินระดับ 24bit/96kHz ออกมาใส่ไว้ใน OS ตัวใหม่ๆ ผู้ผลิต USB-DAC ที่ใช้มาตรฐาน USB 2.0 เป็นอินพุตในการส่งรับข้อมูลไฟล์เพลงจึงต้องเขียน protocol ขึ้นมาให้ ผู้ที่นำ USB-DAC ตัวนั้นไปใช้ก็ต้องดาวน์โหลด protocol (หรือเรียกอีกอย่างว่า driverจากผู้ผลิต USB-DAC เจ้านั้นไปทำการติดตั้งลงบนคอมพิวเตอร์ที่จะใช้เล่นไฟล์เพลงก่อนจึงจะทำให้คอมพิวเตอร์ที่ใช้ OS วินโดร์ของไมโครซอฟท์สามารถใช้งานร่วมกับ USB-DAC ตัวนั้นได้ /
***************
ย้อนกลับไปอ่าน –
Hi-Res Audio ตอนที่ ๑ : เทรนของการฟังเพลงด้วยไฟล์ดิจิตัล
Hi-Res Audio ตอนที่ ๒ : ทำความรู้จักกับ “ไฮ-เรโซลูชั่น ออดิโอ”
Hi-Res Audio ตอนที่ ๓ : ไฟล์เพลงรูปแบบ (Format) ต่างๆ

ข้ามไปอ่าน –
Hi-Res Audio ตอนที่ ๕ : โปรแกรมที่ใช้เล่นไฟล์เพลงผ่านคอมพิวเตอร์ 

mm

About ธานี โหมดสง่า

View all posts by ธานี โหมดสง่า