จริงๆ แล้วเรื่องนี้มันเกิดขึ้นมาสักพักแล้วสำหรับวงการไอที แต่ในวงการเครื่องเสียงมันกำลังเริ่มต้น.! แต่เดิมนั้น อินเตอร์เฟซหรือขั้วต่อที่ใช้สำหรับการเชื่อมต่อสัญญาณเสียงระหว่างคอมพิวเตอร์ หรือสตรีมเมอร์มาที่ USB-DAC จะเป็นการทำหน้าที่ร่วมกัน ระหว่างขั้วต่อ USB-A (หรือ USB type A) ที่อยู่ฝั่งคอมพิวเตอร์หรือสตรีมเมอร์ กับขั้วต่อ USB-B (หรือ USB type B) ที่อยู่ฝั่ง USB-DAC แต่ตอนนี้ ทั้งขั้วต่อ USB-A และ USB-B กำลังจะถูกแทนที่ด้วย USB-C
ที่มาของ USB-A กับ USB-B และสาเหตุที่ต้องมี USB-C ตามมา
เดิมทีนั้น USB (หรือ Universal Serial Bus) ถูกคิดค้นขึ้นมาโดยหวังให้เป็นมาตรฐานกลางสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์บริวาร อย่างเช่น คีย์บอร์ด, พริ้นเตอร์, สแกนเนอร์, แฟรชไดร้ ฯลฯ จนมาตอนหลัง มาตรฐาน USB ก็ถูกนำมาใช้สำหรับการเชื่อมต่อสัญญาณระหว่างอุปกรณ์เครื่องเสียง รวมถึงอุปกรณ์วิดีโอไปด้วย อาทิเช่น ลำโพงมอนิเตอร์, ไม่โครโฟน, กล้องเว็บแคม ฯลฯ
USB มีความสามารถหลักๆ อยู่ 2 อย่าง นั่นคือ “ชาร์จไฟ” กับ “ส่งผ่านข้อมูล/สัญญาณ” แต่ USB ย่อมาจาก “Universal Serial Bus” ซึ่งเป็นความตั้งใจของกลุ่มผู้ค้นคิดที่อยากจะให้ขั้วต่อประเภทนี้เป็นระบบเชื่อมต่อมาตรฐานสากล “หนึ่งเดียว” ที่สามารถใช้ได้กับอุปกรณ์ทุกอย่าง แต่หลังจาก USB-A กับ USB-B ถือกำเนิดขึ้นมา มันก็ทำหน้าที่ตามความหมายของคำว่า ‘universal’ มาได้พักนึง แต่พอถูกนำไปใช้งานที่หลากหลายมากขึ้น รวมถึงอุปกรณ์ที่จะต้องใช้งานกับขั้วต่อ USB ในปัจจุบันมีการพัฒนาให้เล็กลงเรื่อยๆ จนแทบจะไม่มีพื้นที่มากพอสำหรับการติดตั้งขั้วต่อ USB-A และ USB-B ลงไปบนอุปกรณ์สมัยใหม่เหล่านั้น เป็นเหตุให้กลุ่มผู้คิดค้น USB ต้องพัฒนารูปแบบของขั้วต่อที่มีขนาดเล็กลง ออกมาเป็น Mini-USB และ Micro-USB ซึ่งสร้างความสับสนให้กับผู้ใช้ เป็นเหตุให้ไม่เป็นไปตามเจตนารมย์ในการที่ต้องการทำให้ USB เป็นมาตรฐานสากลหนึ่งเดียวตามความหมายของคำว่า ‘universal’ ที่ตั้งเป้าไว้แต่แรก
ทำไมต้องมี USB-A และ USB-B ?
สาเหตุก็เพราะว่า มาตรฐาน USB เดิมนั้น กำหนดให้ส่วนของ “ข้อมูล/สัญญาณ” ที่ส่งผ่านทางขั้วต่อ USB สามารถไป–กลับระหว่างอุปกรณ์ได้ แต่ในขณะที่การส่ง “กระแสไฟ” จะทำได้ทางเดียว ด้วยเหตุนี้ จึงต้องมีขั้วต่อ 2 แบบ คือ USB-A ซึ่งจะถูกกำหนดให้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่อยู่ต้นทางซึ่งทำหน้าที่จ่ายไฟเลี้ยง กับขั้วต่อ USB-B ที่ถูกกำหนดให้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ปลายทาง (รับไฟเลี้ยง) นั่นทำให้การเชื่อมด้วยขั้วต่อ USB-A และ USB-B จะไม่สามารถสลับสายได้ ป้องกันความผิดพลาดในการเสียบใช้งาน
คุณสมบัติเด่นของ USB-C
USB-C ถูกออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาจุดอ่อนทั้งหมดของขั้วต่อ USB-A และ USB-B ทั้งทางด้าน “ขนาดของขั้วต่อ” และเรื่องของ “ทิศทางการรับ/ส่งข้อมูลและกระแสไฟ” การเชื่อมต่อผ่านมาตรฐาน USB-C จึงไม่มีปัญหาเรื่องสลับข้าง เนื่องจากขั้วต่อที่ปลายสาย USB-C จะมีลักษณะที่เหมือนกันทุกประการ สลับสายยังไงก็ได้ เพราะทิศทางในการจ่ายกระแสไฟจะถูกกำหนดโดยอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่กับสาย USB-C นอกจากนั้น USB-C ยังได้รับการพัฒนาความสามารถในการรับ/ส่งข้อมูลที่สูงกว่า USB-A และ USB-B อีกด้วย
คุณสมบัติเด่นประเด็นต่อมาของ USB-C ก็คือเรื่องของ “สปีดในการรับ/ส่งข้อมูล” ซึ่งโปรโตคอลที่ใช้กับเวอร์ชั่นแรกสุดคือ USB 1.0 นั้นมีอัตราเร็วในการรับ/ส่งข้อมูลแบบ slow rate อยู่ที่ 1.5 Mbps และเพิ่มขึ้นมาเป็นแบบ full speed ที่ระดับ 12 Mbps ตอนที่เป็น USB 1.1 จากนั้นก็ปรับเพิ่มขึ้นมาเป็นระดับ 480 Mbps ตอนที่เป็น USB 2.0 ซึ่งเป็นเวอร์ชั่นที่ใช้ในการรับ/ส่งสัญญาณเสียงระดับ Hi-Res Audio อยู่ในวงการเครื่องเสียงติดต่อกันมาหลายปี แต่การพัฒนาอัพเกรดเกิดขึ้นต่อเนื่องมาตลอดจนถึงเวอร์ชั่น USB 3.0 สปีดในการรับ/ส่งข้อมูลก็ทำความเร็วขึ้นไปได้ถึงระดับ 5Gbps และเพิ่มขึ้นเป็น 10Gbps ที่เวอร์ชั่น USB 3.2 เจนเนอเรชั่นแรก ก่อนจะขยับขึ้นมาเป็น USB 3.2 เจนเนอเรชั่นสองที่สามารถรับ/ส่งข้อมูลเร็วขึ้นถึง 20 Gbps
ปัจจุบัน มาตรฐานของ USB ได้ถูกพัฒนาต่อเนื่องมาจนถึง USB4 เจนเนอเรชั่นที่ 3 ซึ่งมาพร้อมสปีดในการรับ/ส่งข้อมูลที่เร็วมากๆ คือพุ่งขึ้นไปถึงระดับ 40 Gbps.!
ช่วงที่พัฒนาโปรโตคอลมาถึงเวอร์ชั่น USB 3.1 นั้น เป็นช่วงเวลาเดียวกันกับการถือกำเนิดของขั้วต่อ USB-C ซึ่งได้พัฒนาในเรื่องของทิศทางที่เป็นการรับ/ส่งข้อมูลและกระแสไฟแบบ bi-directional มีผลให้ขั้วต่อของสาย USB-C ทั้งสองข้างสามารถสลับกันได้ ในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์จะใช้ข้างไหนสำหรับต้นทางหรือปลายทางก็ได้ ขั้วต่อทั้งสองข้างจะเหมือนกันทุกประการ ทำให้การใช้งานง่ายขึ้นมากอย่างที่กล่าวมาก่อนหน้านี้.!
นอกจากนั้น อีกคุณสมบัติของ USB-C ที่ทำให้มันมีความโดดเด่นเหนือกว่า USB-A อย่างมาก ก็คือความสามารถในการส่งผ่านพลังไฟ ซึ่ง USB-A สามารถจ่ายไฟได้สูงสุดที่ 2.5 วัตต์ ด้วยแรงดัน 5 โวลต์ (2.5W/5V) ในขณะที่ USB-C สามารถจ่ายไฟได้สูงถึง 100 วัตต์ ด้วยแรงดัน 20 โวลต์ (100W/20V) ซึ่งนั่นทำให้เครื่องชาร์จรุ่นใหม่ๆ ที่จ่ายไฟผ่าน USB-C สามารถชาร์จไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคชิ้นใหญ่ๆ ได้ อย่างเช่น ชาร์จให้กับโน๊ตบุ๊ค หรือจอมอนิเตอร์ได้ หรือแม้แต่จ่ายไฟให้กับภาคขยาย class-D ในอนาคตได้อย่างสบาย.!!
“USB Audio Class” สำหรับการใช้งาน USB กับสัญญาณ
โปรโตคอลที่ถูกกำหนดขึ้นมาให้อินเตอร์เฟซ USB ใช้งานกับสัญญาณเสียงที่เรียกว่ามาตรฐาน “USB Audio Class” มีอยู่ 3 ระดับ หรือ 3 Class ด้วยกัน เริ่มจาก
Class 1.0 > รองรับการใช้งานร่วมกับระบบปฏิบัติการณ์ทุกชนิดบนคอมพิวเตอร์ รวมถึงระบบปฏิบัติการณ์ Android บนสมาร์ทโฟนด้วยโดยเริ่มตั้งแต่ เวอร์ชั่น 5.0 ขึ้นไป ส่วนความสามารถในการรับ/ส่งสัญญาณถูกกำหนดไว้ที่ระดับ USB 1.0 คือมีสปีดในการรับ/ส่งสูงสุดอยู่ที่ 12Mbps ซึ่งสามารถรองรับการส่งผ่านสัญญาณดิจิตัล PCM ได้ถึงระดับแซมปลิ้งที่ 96kHz
Class 2.0 > ปรับปรุงในส่วนของสปีดในการรับ/ส่งสัญญาณขึ้นมาเท่ากับมาตรฐานของ USB 2.0 คือมีสปีดสูงสุดอยู่ที่ 480Mbps และรองรับการส่งผ่านแบบ low-latency audio transfer สามารถส่งผ่านสัญญาณเสียงที่มากกกว่า 2 แชนเนลได้ รวมถึงส่งผ่านสัญญาณดิจิตัลที่มีเรโซลูชั่นสูงกว่า 96kHz ขึ้นไปจนถึงระดับ 384kHz ที่ 24-bit ได้เลย ซึ่งอุปกรณ์ที่รองรับจะต้องมีความสามารถในการจ่ายไฟเลี้ยงที่สูงขึ้นด้วย (ยิ่งภาค DAC รองรับการแปลงสัญญาณที่ระดับสูงจะยิ่งกินไฟมากขึ้น)
Class 3.0 > จะเน้นไปที่ความสามารถในการจ่ายไฟที่สูงขึ้น พร้อมทั้งรองรับการทำงานของฟังท์ชั่นที่เปิดโอกาสให้ผู้ใช้ควบคุมได้ อย่างเช่นฟังท์ชั่นปรับ EQ, ฟังท์ชั่น Active Noise Cacellation (ANC) ฯลฯ ซึ่งระบบเชื่อมต่อของอุปกรณ์ต้นทางอย่างสมาร์ทโฟน Android ในปัจจุบันส่วนใหญ่จะรองรับมาตรฐานการรับ/ส่งสัญญาณด้วย Class 3.0 ยกเว้น iOS ยังคงใช้ Class 2.0 อยู่
การเปลี่ยนแปลงมาใช้อินเตอร์เฟซ USB-C แทน mini 3.5mm ส่งผลกับวงการออดิโอหลายอย่าง อย่างแรกคือทำให้มีพื้นที่บนสมาร์ทโฟนเหลือไปทำอะไรอย่างอื่นได้มากขึ้นเพราะตัดภาค DAC ออกไป ซึ่งในอีกมุมหนึ่งก็ถือว่าเป็นผลดีกับนักเล่นฯ หูฟังที่ไม่ต้องติดอยู่กับคุณภาพของภาค DAC ที่อยู่ในสมาร์ทโฟนไปตลอด สามารถเล่นไฟล์ไฮเรซฯ ได้และอัพเกรดคุณภาพของภาค DAC ไปได้เรื่อยๆ ตามต้องการ อีกทั้งการที่ภาค DAC ถูกย้ายออกมาอยู่นอกสมาร์ทโฟนยังมีผลดีในแง่ที่ภาค DAC ไม่ถูกกวนโดยการทำงานของสมาร์ทโฟนด้วย ซึ่งการแยกออกมาถือว่าส่งผลดีต่อคุณภาพเสียงโดยตรง ส่วนในแง่ของสมาร์ทโฟนเอง การไม่มีภาค DAC ในตัวก็ช่วยลดปริมาณการบริโภคไฟในตัวสมาร์ทโฟนลงไปได้มาก ช่วยยืดอายุในการใช้งานได้นานขึ้น
การใช้งานอินเตอร์เฟซ USB-C ในอุปกรณ์เครื่องเสียงปัจจุบัน และอนาคต
ขั้วต่อ USB-C เริ่มมีบทบาทในวงการออดิโอมากขึ้นหลังจาก Apple โล๊ะขั้วต่อหูฟังแบบ mini 3.5mm ออกไปจากสมาร์ทโฟนของพวกเขาเมื่อสองปีที่แล้ว นั่นเป็นเหมือนภาคบังคับที่เร่งให้ขั้วต่อ USB-C ต้องถูกนำมาใช้กับอุปกรณ์ประเภทอื่นๆ ตามมา อาทิเช่น สมาร์ทโฟน, ดิจิตัล ออดิโอ เพลเยอร์ (DAP) รวมถึง USB-DAC ตัวเล็กๆ ที่เรียกว่า “หางหนู” ฯลฯ
ทาง USB Implementers Forum (USB-IF) ซึ่งเป็นกลุ่มผู้กำกับดูแลการพัฒนาเพื่อใช้งานอินเตอร์เฟซ USB ร่วมกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคอื่นๆ ได้กำหนดสเปคฯ ของ USB Audio Class 3.0 ออกมาเพื่อให้ผู้ที่เกี่ยวข้องในอุตสาหกรรมใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิงในการออกแบบเพื่อใช้อินเตอร์เฟซ USB-C เป็นเอ๊าต์พุตในการส่งออกสัญญาณออดิโอแทนที่ขั้วต่อ mini 3.5mm ที่สมาร์ทโฟนเคยใช้กันอยู่เดิม ซึ่งถือว่าเป็น game changing สำหรับวงการ portable audio ที่ใช้หูฟังกันเลยทีเดียว เพราะตอนที่ใช้การเชื่อมต่อระหว่างสมาร์ทโฟนกับหูฟังผ่านขั้วต่อ mini 3.5mm ตัวสมาร์ทโฟนจะต้องเป็นฝ่ายที่ดูแลขั้นตอนการแปลงสัญญาณดิจิตัลให้ออกมาเป็นสัญญาณอะนาลอก นั่นคือภาค DAC จะไปอยู่ทางฝั่งสมาร์ทโฟน เนื่องจากอินเตอร์เฟซ mini 3.5mm รองรับการส่งผ่านสัญญาณในรูปแบบอะนาลอกอย่างเดียว เมื่อวงการเปลี่ยนมาใช้อินเตอร์เฟซ USB-C ซึ่งส่งผ่านเฉพาะสัญญาณดิจิตัลอย่างเดียว จึงทำให้ภาค DAC ถูกย้ายออกจากสมาร์ทโฟนไปอยู่ทางฝั่งหูฟังแทน
ส่วนอุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นมาอีกขั้นที่ต้องรองรับสัญญาณดิจิตัลจากคอมพิวเตอร์หรือสมาร์ทโฟนและได้รับผลกระทบที่ต้องเปลี่ยนมาใช้อินพุต USB-C ก็คืออุปกรณ์ประเภท external DAC/Headphone Amp แบบพกพา อย่างเช่น Fiio รุ่น K3, Questyle รุ่น M15, TempoTec รุ่น M3 ฯลฯ รวมถึงถูกใช้เป็นช่องทางในการชาร์จไฟของลำโพง Bluetooth แบบพกพาด้วย ปัจจุบัน อินเตอร์เฟซ USB-C ได้เริ่มเข้ามามีบทบาทในการใช้งานร่วมกับลำโพง Blutooth แบบตั้งโต๊ะแล้ว ตัวอย่างล่าสุดที่พบก็คือถูกใช้เป็นช่อง input ในการเชื่อมต่อสัญญาณเสียงระหว่างลำโพง Bluetooth ของ Klipsch รุ่น The Three Plus (REVIEW) กับคอมพิวเตอร์และแฟรชไดร้ ซึ่งในอนาคต USB-C จะถูกนำไปใช้กับอุปกรณ์เครื่องเสียงที่มีขนาดใหญ่ขึ้น อย่างเช่น ใช้เป็นช่องอินพุตรองรับสัญญาณดิจิตัลระหว่างสตรีมเมอร์หรือคอมพิวเตอร์กับ USB DAC แบบฟูลไซร้ หน้ากว้าง 17 นิ้วในระบบเครื่องเสียงไฮเอ็นด์ฯ อย่างแน่นอน /
********************
