ทำไมเสียงถึงหายไป? รู้จัก Wave Interference ปรากฏการณ์ที่ Sound Engineer ต้องเข้าใจ
การทำงานระบบเสียงนั้น นอกจากจะต้องเรียนรู้เรื่องของการใช้งานอุปกรณ์แล้ว เราต้องเข้าใจปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในระบบเสียงด้วย หนึ่งในปัญหาที่ Sound Engineer มักพบเจอคือ “เสียงหายไป” ทั้งที่อุปกรณ์ยังทำงานปกติ ลำโพงไม่เสีย แต่ทำไมเสียงถึงไม่ชัดเจน หรือบางย่านความถี่หายไปเลย? คำตอบอยู่ที่ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Wave Interference หรือ การแทรกสอดของคลื่นเสียง มาเรียนรู้และทำความเข้าใจไปพร้อมกันเลยดีกว่า
Wave Interference (เวฟอินเตอร์เฟอร์เรนซ์) คืออะไร
การแทรกสอด (Interference) คือปรากฏการณ์ที่คลื่นเสียงสองคลื่นหรือมากกว่านั้น มาพบกันในตัวกลางเดียวกันและเวลาเดียวกัน ซึ่งส่งผลให้เกิดการปฏิสัมพันธ์กันจนเกิดเป็นคลื่นหรือเสียงใหม่
ลองจินตนาการว่าคุณโยนก้อนหินลงบ่อน้ำ 2 ก้อนพร้อมกัน คลื่นน้ำที่เกิดขึ้นจะเคลื่อนที่ออกไปจากจุดที่โยน เมื่อคลื่นทั้งสองมาเจอกัน มันจะรวมกันกลายเป็นคลื่นใหม่ที่อาจสูงขึ้น หรือต่ำลง หรือหักล้างกันจนเรียบ การแทรกสอดของคลื่นเสียงก็เป็นแบบเดียวกัน
ประเภทของ Wave Interference
การแทรกสอดมีสองประเภทหลัก
1. Constructive Interference (การแทรกสอดแบบเสริม) เกิดขึ้นเมื่อคลื่นที่มารวมกันมีเฟสตรงกัน (in phase) หมายถึงจุดสูงสุดของคลื่นหนึ่งตรงกับจุดสูงสุดของอีกคลื่นหนึ่ง ผลลัพธ์ เสียงดังขึ้นเป็นสองเท่า หรือมากกว่า
2. Destructive Interference (การแทรกสอดแบบหักล้าง) เกิดขึ้นเมื่อคลื่นที่มารวมกันมีเฟสตรงกันข้ามกัน 180 องศา (out of phase) หมายถึงจุดสูงสุดของคลื่นหนึ่งตรงกับจุดต่ำสุดของอีกคลื่นหนึ่ง ผลลัพธ์ เสียงหักล้างกันจนเงียบ หรือเบาลงอย่างมาก
สาเหตุที่ทำให้เกิด Wave Interference ในระบบเสียง
1. ลำโพงหลายตัว เมื่อใช้ลำโพงหลายตัว เช่น ระบบ stereo หรือ line array คลื่นเสียงจากลำโพงแต่ละตัวจะเดินทางไปถึงผู้ฟังในเวลาที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดการแทรกสอด โดยเฉพาะจุดตัดความถี่ (Crossover Points) ในลำโพงแบบหลายทาง หากไม่ได้วางในแนวเดียวกัน จะทำให้เสียงเดินทางไม่พร้อมกัน
2. การสะท้อนในห้อง เสียงโดยตรงจากลำโพงเมื่อผสมกับเสียงสะท้อนจากผนัง พื้น เพดาน จะทำให้เกิดการแทรกสอด ส่วนใหญ่เกิดจาก Room Modes คลื่นนิ่งที่เกิดจากการสะท้อนในห้อง และ Flutter Echoes เสียงก้องสะท้อนที่เกิดจากพื้นผิวคู่ขนาน
3. ปัญหาจากไมโครโฟน การวางไมโครโฟนใกล้พื้นผิวสะท้อน หรือใช้ไมโครโฟนหลายตัวรับเสียงเดียวกันในระยะทางต่างกัน
4. ระบบ Stereo และ Crosstalk ในระบบ stereo เสียงจากลำโพงซ้ายและขวาไปถึงหูทั้งสองข้าง ทำให้เกิด “acoustical crosstalk” และการบิดเบือนทิศทางเสียง
Comb Filter ผลพวงที่สำคัญ
เมื่อเกิดการแทรกสอดระหว่างสัญญาณเสียงต้นฉบับกับสัญญาณที่ล่าช้า จะเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Comb Filter
ลักษณะของ Comb Filter
การตอบสนองความถี่จะมีลักษณะเป็น “ยอด” (peaks) และ “หุบ” (nulls) สลับกันไป กราฟดูคล้ายซี่หวี หรือฟันปลา ยิ่งเวลาหน่วง (delay time) นานขึ้น ระยะห่างระหว่างยอดและหุบจะแคบลง โดยมีสูตรคำนวณ หุบแรกเกิดขึ้นที่ความถี่ f = 1/(2t) โดยที่ t คือเวลาหน่วงในหน่วยวินาที
การรับรู้ผลกระทบ
การระบายสีเสียง (Coloration) เป็นการบิดเบือนของเสียงที่หูสามารถรับรู้ได้ ทำให้เสียงเปลี่ยน “สีธรรมชาติ” หรือ timbre
ผลของเวลาหน่วง
เวลาหน่วงสั้น (0.1 มิลลิวินาที) ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่หูรับรู้ได้ ส่วนเวลาหน่วงนาน (เกิน 40 มิลลิวินาที) หูอาจรับรู้เป็นเสียงแยกจากกัน
นอกจากนี้ยังมี Binaural Decoloration การได้ยินแบบสองหูช่วยลดความสามารถในการรับรู้ Comb Filter โดยเฉพาะเมื่อเสียงโดยตรงและเสียงสะท้อนแยกจากกันในแนวระนาบ
วิธีแก้ไขและป้องกัน
1. การใช้เครื่องมือวิเคราะห์ Transfer Function เพื่อดูเฟสของคลื่นระหว่างแหล่งเสียง หรือใช้ Smaart / SysTune เพื่อตรวจจับ Interference แบบ Real-time
2. การปรับระบบ Delay Alignment ปรับเวลาให้เสียงถึงพร้อมกัน ใช้ All-Pass Filter แก้เฟสแบบเฉพาะย่าน และลดจำนวนแหล่งเสียงที่ซ้ำกัน
3. การออกแบบระบบ วางแผนตำแหน่งลำโพงให้เหมาะสม ควบคุมการสะท้อนในห้อง และเลือกใช้ไมโครโฟนและตำแหน่งที่เหมาะสม
สรุป
การทำความเข้าใจ Wave Interference (เวฟอินเตอร์เฟอร์เรนซ์) นั้น เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งของ Sound Engineer เพราะเป็นเรื่องการเข้าใจพื้นฐานของการฟัง จะช่วยให้การมิกซ์เสียงและทำระบบเสียง สามารถวิเคราะห์ปัญหา วางแผนระบบ และแก้ไขปัญหาเสียงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Wave Interference ไม่ใช่ความผิดของอุปกรณ์ แต่เป็นธรรมชาติของคลื่นเสียง เราไม่สามารถหยุด Interference ได้ 100% แต่เราสามารถควบคุมและใช้ประโยชน์จากมันได้ ด้วยการเข้าใจหลักการและการใช้เครื่องมือที่เหมาะสมนั่นเอง
ข้อมูลอ้างอิง
Bob McCarthy – Sound Systems: Design and Optimization (2nd Ed.) Everest & Pohlmann – Master Handbook of Acoustics (6th Ed.) HyperPhysics – Georgia State University
การหาความรู้ก็เป็นสิ่งสำคัญเป็นอย่างมาก ทาง Live For Sound มีหลักสูตรเรียนทางด้าน Sound Engineer รองรับสำหรับคนที่อยากทำงานอาชีพนี้จริงๆ สอนแบบเจาะลึก หลักสูตรทุกหลักสูตรนั้น สร้างมาจากความรู้จากหนังสือบวกกับประสบการณ์ในการทำงานจริง ทำให้หลักสูตร Sound Engineer ของทาง Live For Sound นั้นมีความเข้มข้นและตรงประเด็น เหมาะกับผู้ที่เริ่มต้น เมื่อเรียนจบแล้วสามารถประกอบอาชีพด้านนี้ได้เลย
ใครที่สนใจอยากทำอาชีพด้าน SOUND ENGINEER สามารถเข้าไปดูรายละเอียดเพิ่มเติมตามนี้ได้เลย หลักสูตรเรียน SOUND ENGINEER หรือ อ่านบทความเพิ่มเติม เรียน SOUND ENGINEER จะสามารถไปทำงานที่ไหนได้บ้าง ?
หรือสนใจสอบถามคอร์สเรียนและหลักสูตรต่าง ๆ สามารถสอบถามได้ที่
โทรศัพท์ 02-550-6340, 064-198-2499
Line : @liveforsound
Email : course@liveforsound.com
บทความโดย: ทรงพล แจ่มแจ้ง (SOUND ENGINEER)
รับติดตั้งระบบเสียง ห้องประชุม ร้านอาหาร ผับบาร์ ห้องคาราโอเกะ ห้องจัดเลี้ยง ระบบเสียงสนามกีฬา ระบบเสียงร้านกาแฟ สามารถปรึกษาทางทีมงาน LIVE FOR SOUND ได้ พร้อมรับตรวจเช็ค แก้ไขปัญหาระบบเสียงทุกรูปแบบ โดยทีมงานมืออาชีพ ที่มีประสบการณ์มากกว่า 20 ปี
