ทำไม Delay 1 มิลลิวินาทีถึงเปลี่ยนเสียงได้ทั้งโชว์

ทำไม 1 มิลลิวินาทีถึงเปลี่ยนเสียงได้ทั้งโชว์

หลายคนอาจงงว่า ทำไมการปรับ Delay แค่ 1 มิลลิวินาที (ms) ถึงทำให้เสียงในโชว์เปลี่ยนไปทั้งหมด ความจริงแล้วนี่เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับหลักฟิสิกส์พื้นฐานของการเดินทางของเสียง และผลกระทบต่อ “เฟส” ที่หูของเรารับรู้ได้ชัดเจน มาทำความเข้าใจกันว่าทำไม 34 เซนติเมตรถึงเปลี่ยนได้ทั้งการแสดง

1. เข้าใจพื้นฐานการเดินทางของเสียงก่อน

การที่จะเข้าใจผลกระทบของ Delay 1 มิลลิวินาทีได้ เราต้องเข้าใจก่อนว่าเสียงเดินทางด้วยความเร็วคงที่ในอากาศ ซึ่งคือประมาณ 343 เมตรต่อวินาที หรือ 34.3 เซนติเมตรต่อมิลลิวินาที นั่นหมายความว่า ถ้าเรา Delay เสียงช้าไป 1 มิลลิวินาที ก็เทียบเท่ากับการทำให้เสียงถูกถอยหลังไป 34 เซนติเมตร

การเดินทางของเสียงนี้มีผลโดยตรงต่อสิ่งที่เรียกว่า “เฟส” ของคลื่นเสียง เฟสคือตำแหน่งของคลื่นเสียงในแต่ละจังหวะเวลา เมื่อมีการ Delay เกิดขึ้น เฟสของเสียงทุกความถี่จะเปลี่ยนไปทันที แต่ละความถี่จะได้รับผลกระทบแตกต่างกัน โดยความถี่สูงจะเปลี่ยนเฟสมากกว่าความถี่ต่ำ

สิ่งที่สำคัญคือ เมื่อเสียงจากแหล่งต่างๆ มารวมกันที่หูของผู้ฟัง หากเฟสไม่ตรงกัน อาจเกิดการเสริมกันหรือหักล้างกันของคลื่นเสียง ทำให้เสียงบางย่านดังขึ้นหรือหายไป นี่คือสาเหตุที่ Delay แค่ 1 มิลลิวินาทีสามารถเปลี่ยนเสียงทั้งโชว์ได้

2. ผลกระทบของ Delay ต่อระบบเสียงในการแสดง

ในการแสดงสด เสียงมาจากหลายจุด หลายลำโพง และหลายทิศทาง การ Delay ที่ไม่ถูกต้องจะส่งผลกระทบต่อการทำงานของระบบเสียงทั้งหมด ยกตัวอย่างเช่น ถ้าคุณมี Main Speaker และ Front Fill Speaker ที่ควรจะส่งเสียงมาถึงผู้ฟังพร้อมกัน แต่หาก Delay ผิดพลาดแค่ 1 มิลลิวินาที เสียงจากลำโพงทั้งสองจะมาถึงหูไม่พร้อมกัน

เมื่อเสียงมาถึงไม่พร้อมกัน จะเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Comb Filtering ซึ่งทำให้เสียงบางย่านถูกหักล้าง เสียงที่ควรจะชัดเจน เช่น เสียงพูดหรือเสียงร้อง อาจกลายเป็นเสียงที่ฟังแล้วไม่มีน้ำหนัก หรือฟังแล้วรู้สึกว่าเสียงหาย

การคำนวณผลกระทบของ Delay ต่อเฟสสามารถทำได้ด้วยสูตรง่ายๆ คือ Phase Shift (องศา) = 360 × Delay (วินาที) × Frequency (Hz) เมื่อนำมาคำนวณจะพบว่า ที่ความถี่ 500 Hz การ Delay 1 มิลลิวินาทีจะทำให้เฟสเปลี่ยนไป 180 องศา ซึ่งหมายถึงการหักล้างกันพอดี ส่วนที่ความถี่ 1,000 Hz เฟสจะเปลี่ยนไป 360 องศา ซึ่งกลับมาเหมือนเดิมและเสียงจะเสริมกัน

3. การรับรู้ของหูมนุษย์ต่อ Delay

หูมนุษย์มีความไวในการรับรู้ความแตกต่างของเส้นทางเสียงสูงมาก สามารถรับรู้ความแตกต่างได้เพียง 15-20 ไมโครวินาที การล่าช้า 1 มิลลิวินาทีเท่ากับ 1,000 ไมโครวินาที ซึ่งมากกว่าขีดจำกัดการรับรู้ของหูถึง 50-66 เท่า นั่นหมายความว่าหูของเราสามารถรับรู้การเปลี่ยนแปลงนี้ได้อย่างชัดเจน

เมื่อมี Delay ที่ไม่ถูกต้อง ผู้ฟังจะรู้สึกได้ว่าเสียงไม่มีชีวิตชีวา ฟังไม่อิ่ม แม้ว่าระดับเสียงจะดัง และรู้สึกเหนื่อยล้าเร็วกว่าปกติ ทั้งนี้เพราะสมองต้องทำงานหนักขึ้นในการประมวลผลเสียงที่มีปัญหาด้านเฟส ผู้ฟังอาจไม่สามารถอธิบายได้ว่าอะไรผิดปกติ แต่จะรู้สึกว่าไม่ Engage กับการแสดง

สิ่งที่สำคัญคือ Sound Engineer ต้องเข้าใจว่าการจูน EQ ผิด 1 dB คนอาจไม่รู้ แต่ Delay ผิด 1 มิลลิวินาที คนฟังจะรู้สึกได้ แม้จะอธิบายไม่ถูก Delay คือหัวใจของ Time Alignment และเฟสคือสิ่งที่สายตาไม่เห็น แต่หูรู้สึกได้

4. การแก้ไขและป้องกันปัญหา Delay

การแก้ไขปัญหา Delay ต้องอาศัยเครื่องมือวัดที่เหมาะสม เช่น Smaart หรือ SysTune เพื่อดู Transfer Function และ Phase Response ไม่ใช่แค่ Magnitude Response เท่านั้น การหา Phase Wrap หรือ Discontinuity เป็นสิ่งสำคัญที่จะช่วยให้เราปรับ Delay ได้ถูกต้อง

การปรับ Delay ควรทำทีละ 0.1 มิลลิวินาที จนกว่าจะได้ผลลัพธ์ที่ดี ต้องทดสอบในจุดฟังหลายจุด และใช้ Pink Noise หรือ Music Program ในการทดสอบ การคำนวณระยะทางให้ถูกต้องสามารถทำได้ด้วยสูตร Delay (ms) = ระยะทาง (เมตร) ÷ 0.343

ในการจัดระบบ ควรใช้ Main Speaker เป็นจุดอ้างอิง ส่วน Sub ต้อง Time Align กับ Main และ Fill หรือ Delay Speaker ต้อง Time Align กับ Main เช่นเดียวกัน การทดสอบด้วยเสียงจริง เช่น เพลงที่คุ้นเคย เสียงพูดที่ชัดเจน และการใช้หูของ Engineer ที่มีประสบการณ์ เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้

การเข้าใจเรื่อง Delay และ Phase จะช่วยให้สามารถออกแบบระบบเสียงที่ดีขึ้น วินิจฉัยปัญหาได้ถูกต้อง ไม่เสียเวลาไปแก้ที่ผิดจุด เช่น การปรับ EQ และสร้างประสบการณ์ที่ดีให้ผู้ฟัง

สรุป

Delay 1 มิลลิวินาทีที่เท่ากับระยะทาง 34 เซนติเมตร อาจดูเป็นระยะที่เล็กมาก แต่ในโลกของเสียง มันคือความแตกต่างระหว่าง “เสียงดี” กับ “เสียงธรรมดา” การเดินทางของเสียงในมิติเวลามีผลโดยตรงต่อเฟส และเฟสมีผลต่อการรับรู้เสียงของหูมนุษย์อย่างมีนัยสำคัญ

การส่งผลให้เสียงบางย่านเฟสเปลี่ยน อาจเกิด Comb Filtering การเสริมหรือหักล้างเสียง หรือเสียงบางย่านหาย โดยเฉพาะความถี่กลางถึงสูงที่เฟสไวต่อ Delay มากที่สุด ผลที่ตามมาคือเสียงที่ไม่มีชีวิตชีวา การฟังที่ไม่อิ่ม และความรู้สึกเหนื่อยล้าของผู้ฟัง

เสียงที่ดีไม่ใช่แค่เสียงที่ดัง แต่คือเสียงที่มาถึงหูในเวลาที่ถูกต้อง การเข้าใจหลักการนี้จะช่วยให้ Sound Engineer สามารถสร้างประสบการณ์การฟังที่ดีที่สุดให้กับผู้ชมได้อย่างแท้จริง

เสียงที่ดีไม่ใช่แค่ “ดัง” แต่คือ “เสียงที่มาถึงหูในเวลาที่ถูกต้อง“

อ้างอิง

Bob McCarthy – Sound Systems: Design and Optimization
Rational Acoustics – Smaart Transfer Function Guide
Jamie Angus – Psychoacoustics in Sound Design
HyperPhysics – Wave Delay http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Sound/delay.html