ความถี่เสียง (Frequency)
เมื่อเสียงไม่ได้ต่างกันที่ "ดัง-เบา" แต่อยู่ที่ "ถี่-ห่าง"
ในโลกของเสียง มีหลายมิติที่ทำให้เราได้ยินความแตกต่าง ไม่ว่าจะเป็นความดัง (Volume) ความยาว (Duration) หรือ Timbre (สีสันของเสียง) แต่หากจะให้เลือกสิ่งหนึ่งที่สำคัญที่สุด นั่นก็คือ ความถี่ (Frequency) เพราะความถี่เป็นสิ่งที่กำหนดว่าเสียงจะ แหลม–ทุ้ม และทำให้คุณรู้สึก “สว่าง-อึดอัด” ได้แค่ไหน
ความถี่คืออะไร และทำไมต้องเข้าใจ?
ความถี่ (Frequency) คือจำนวนรอบในการหมุนของรอบคลื่นใน 1 วินาที ว่าหมุนได้จำนวนกี่รอบ มีหน่วยเป็น Hertz (เฮิรตซ์) ใช้อักษรย่อ Hz โดยที่มาของชื่อเรียกความถี่มาจากชื่อของนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ Heinrich Rudolf Hertz (ไฮน์ริช รูด็อล์ฟ เฮิรตซ์) ผู้พิสูจน์การมีอยู่ของคลื่นไฟฟ้า
เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น ลองนึกภาพเชือกที่กำลังสั่น:
- หากเชือกสั่น 100 ครั้งต่อวินาที = 100 Hz
- หากเชือกสั่น 1,000 ครั้งต่อวินาที = 1,000 Hz หรือ 1 kHz
ความสัมพันธ์พื้นฐานที่ต้องจำคือ:
- ความถี่ต่ำ → เสียงทุ้ม ลึก หนัก มีพลัง
- ความถี่สูง → เสียงแหลม ชัด ใส คม
เราสามารถเปรียบเทียบในการหมุนรอบคลื่นให้เป็นความถี่ใน 1 วินาทีได้ ยกตัวอย่างเช่น คลื่นเสียงเคลื่อนที่ใน 1 วินาทีหมุนได้ 100 รอบ ก็จะนับความถี่ได้เท่ากับ 100Hz ถ้าหมุนได้ 1,000 รอบ ก็มีความถี่เท่ากับ 1,000Hz หรือจะเขียนว่า 1kHz ก็ได้
ความถี่กับเวลา (Frequency vs Time)
เมื่อความถี่คือจำนวนรอบของคลื่นเสียงที่หมุนใน 1 วินาทีว่ามีจำนวนกี่รอบ ถ้าได้ 100 รอบก็คือความถี่ 100Hz เราจำเป็นต้องรู้ว่าคลื่นเสียงที่หมุนไป 100 รอบในหนึ่งวินาทีนั้น ใช้เวลาเท่าไหร่ในการหมุน 1 รอบ จึงจำเป็นต้องหาค่าเวลา เรียกว่า คาบ ภาษาอังกฤษคือ Period (พีเรียด)
เมื่อต้องการหาคาบของเวลาในการหมุน 1 รอบคลื่นของแต่ละความถี่ สามารถหาได้จากสูตร
$$T = \frac{1}{f}$$
แทนค่าในสูตรได้ดังนี้:
- T คือ เวลาในการหมุน 1 รอบคลื่น
- 1 คือ คลื่นเสียงหมุน 1 รอบ
- f คือ ความถี่ที่ต้องการหาเวลาในการหมุน 1 รอบ
ยกตัวอย่างเช่น ต้องการหาเวลาในการหมุนครบ 1 รอบ ของความถี่ 100Hz
$$T = \frac{1}{100Hz} = 0.01s$$
สเปกตรัมความถี่และการรับรู้ของมนุษย์
เสียงที่คนเราสามารถฟังได้โดยทั่วไปอยู่ในช่วง 20 Hz – 20,000 Hz (20 kHz) แต่นี่แค่เป็น “ช่วงที่ได้ยิน” ไม่ใช่ “ช่วงที่รับรู้ได้ดี” เพราะหูมนุษย์มีจุดไวและจุดทึบที่แตกต่างกัน
ช่วงความถี่และลักษณะเสียง
ช่วงความถี่ | ลักษณะเสียง | ตัวอย่างเสียง |
20-60 Hz | หนักมาก, สะเทือน, รู้สึกได้ด้วยร่างกาย | Sub-bass, แผ่นดินไหว, เสียงระเบิดในหนัง |
60-250 Hz | ทุ้ม, อึดอัด, มีน้ำหนัก | เบสกีตาร์, กลอง Kick, เสียงรถบัส |
250-500 Hz | อบอุ่น, เต็ม, บางครั้งอาจอึ้ง | เสียงพูดผู้ชาย, กีตาร์โปร่ง (ตัวเรือน) |
500-2,000 Hz | ชัดเจน, รับรู้ง่าย | เสียงพูดหลัก, เครื่องดนตรีส่วนใหญ่ |
2,000-4,000 Hz | ใส, แยกแยะคำได้ดี | เสียงร้อง, พยัญชนะ T, S, K |
4,000-8,000 Hz | คม, มีความใส, อาจฟังเหนื่อย | ฉาบ Hi-hat, เสียงนก, ใบไม้ไซ |
8,000-20,000 Hz | มากจะแหลม, อากาศ, ประกาย | ฉาบ Crash, แหลม, “อากาศ” ของการบันทึก |
ทำไมช่วง 1-4kHz จึงสำคัญ?
ช่วงความถี่ 1,000-4,000 Hz เป็น “โซนทอง” ของการฟัง เพราะหูมนุษย์มีความไวสูงสุดในช่วงนี้ มีสาเหตุทางวิวัฒนาการคือ ช่วงนี้เป็นความถี่หลักของการสื่อสารด้วยเสียงพูด การได้ยินในช่วงนี้ชัดเจนจึงมีความสำคัญต่อการอยู่รอด
เมื่อเราปรับ EQ ในช่วงนี้ แม้เพียงเล็กน้อย ก็จะสร้างผลกระทบที่ชัดเจนต่อการรับฟัง นี่คือเหตุผลที่ Sound Engineer มืออาชีพจะระมัดระวังเป็นพิเศษเมื่อทำงานในช่วงความถี่นี้
ความถี่พื้นฐานและฮาร์มอนิก (Fundamental and Harmonic Frequency)
คลื่นเสียงที่ได้ยินจะประกอบไปด้วยความถี่หลายๆ ความถี่ หรือแค่ความถี่เดียว ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดเสียง ถ้าหากแหล่งกำเนิดเสียงปล่อยความถี่มาแค่ความถี่เดียว คำถามคือ เราได้ยินความถี่ที่ปล่อยออกมาความถี่เดียวใช่หรือไม่ คำตอบคือไม่ใช่เสมอไป เพราะจะมีความถี่อื่นๆเกิดขึ้นตามมาอีกด้วย
ความถี่พื้นฐาน (Fundamental Frequency)
คือ ความถี่ต่ำสุดของคลื่นเสียงที่แหล่งกำเนิดเสียงเปล่งออกมา หรือถ้าในทางดนตรีก็คือความถี่ของตัวโน้ตที่เล่น ยกตัวอย่างเช่น โน้ตตัว A ในทางสากล หรือตัวลา ในภาษาไทย มีความถี่อยู่ที่ 440Hz ถ้าเรากดเปียโนตรงโน้ตตัว A กลาง เราก็ได้จะยินเสียงที่เป็นความถี่มูลฐานคือความถี่ 440Hz และจะมีความถี่อื่นๆเกิดขึ้นตามมาอีก เราจะเรียกว่า ฮาร์มอนิก (Harmonic)
ความถี่ฮาร์มอนิก (Harmonic Frequency)
คือ ความถี่ที่มีจำนวนเต็มเท่าของความถี่พื้นฐาน นั่นคือเมื่อแหล่งกำเนิดเสียงปล่อยความถี่พื้นฐานออกมา 1 ความถี่ เราก็จะได้ยินความถี่อื่นๆพร้อมกับความถี่พื้นฐานด้วย ซึ่งความถี่ที่ได้ยินตามมานี้เราเรียกว่า Harmonic (ฮาร์มอนิก)
การนับความถี่ฮาร์มอนิกนั้น สามารถนับได้ด้วยการนำความถี่พื้นฐานไปคูณด้วยเลขฮาร์มอนิกที่ต้องการหา สูตรคือ
$$f_n = n \times f_1$$
เมื่อ:
- $f_n$ คือ ความถี่ฮาร์มอนิกที่ต้องการหา
- $n$ คือ เลขฮาร์มอนิกที่ต้องการหา
- $f_1$ คือ ความถี่พื้นฐานของฮาร์มอนิกที่ต้องการหา
ตัวอย่างการหาความถี่ฮาร์มอนิก: แหล่งกำเนิดเสียงปล่อยความถี่ 100Hz ออกมา ความถี่ฮาร์มอนิกคือ:
- $f_2 = 2 \times 100 = 200Hz$
- $f_3 = 3 \times 100 = 300Hz$
ความถี่ฮาร์มอนิกนั้นแบ่งเป็น ฮาร์มอนิกเลขคี่ (Odd Harmonic) กับ ฮาร์มอนิกเลขคู่ (Even Harmonic)
ลักษณะของเสียง (Timbre)
เป็นลักษณะเฉพาะของเสียงเครื่องดนตรี หรือเสียงร้องของคนๆ นั้น เช่น เปียโน กับ ไวโอลิน เล่นโน้ตตัวเดียวกันความถี่เดียวกัน เสียงที่ได้ยินก็จะไม่เหมือนกัน เพราะความแตกต่างทางฮาร์มอนิก ลำโพงแต่ละยี่ห้อก็เช่นกันไม่มีทางที่เสียงจะออกมาเหมือนกัน เพราะสุดท้ายวัสดุที่ใช้ทำก็ไม่เหมือนกัน
เสียงที่ได้ยินถ้ามีความถี่เดียวกันแต่มีความแตกต่างทางความถี่ฮาร์มอนิกไม่เหมือนกัน หมายถึงบางแหล่งกำเนิดเสียงให้ความถี่ฮาร์มอนิกดังเบาแต่ละฮาร์มอนิกไม่เท่ากัน เสียงที่ได้จะมีลักษณะของเสียงที่ต่างกันออกไป ลักษณะแบบนี้เราเรียกว่า Timbre (ทิมเบอร์)
ระดับเสียง (Pitch)
เป็นสิ่งที่บ่งบอกถึงระดับเสียงสูงหรือเสียงต่ำ ขึ้นอยู่กับความถี่ ยิ่งวัตถุมีการสั่นสะเทือนเร็วก็จะทำให้เกิดระดับเสียงที่สูงกว่า วัตถุที่สั่นช้าก็จะเกิดระดับเสียงที่ต่ำกว่า ความถี่ยิ่งสูงระดับเสียงก็ยิ่งสูง
ถ้าความถี่เพิ่มขึ้นเท่าตัวจากความถี่เดิม เช่น ความถี่ 440Hz เมื่อเพิ่มขึ้นเป็น 880Hz เราจะเรียกระดับเสียงนี้ว่า สูงขึ้น 1 ช่วงคู่แปด หรือภาษาอังกฤษคือ 1 Octave (ออกเตฟ) เราจะเห็นคำว่า Octave บ่อยๆในอุปกรณ์ระบบเสียงในส่วนของ EQ (อีคิว)
จิตวิทยาของความถี่: เมื่อเสียงกระทบใจ
ความถี่ไม่ได้ส่งผลแค่การได้ยิน แต่ยังส่งผลต่อจิตใจและอารมณ์ด้วย การศึกษาทางด้าน Psychoacoustics ชี้ให้เห็นว่า:
ความถี่ต่ำ (Low Frequency)
- การรับรู้: รู้สึกได้ด้วยร่างกาย มากกว่าการฟัง
- อารมณ์: ให้ความรู้สึกทรงพลัง, ตื่นเต้น, บางครั้งกดดัน
- สรีรวิทยา: ส่งผลต่อการหายใจ, การเต้นของหัวใจ
- การใช้งาน: สร้างความตื่นเต้นในเพลงเต้นรำ, เสียงเอฟเฟกต์ในหนัง
ความถี่กลาง (Mid Frequency)
- การรับรู้: ประมวลผลง่าย, สมองเข้าใจเร็ว
- อารมณ์: ความอบอุ่น, คุ้นเคย, ธรรมชาติ
- สรีรวิทยา: ไม่ทำให้เหนื่อย, ฟังได้นาน
- การใช้งาน: เสียงพูด, เครื่องดนตรีหลัก, การสื่อสาร
ความถี่สูง (High Frequency)
- การรับรู้: สร้างความชัดเจน, รายละเอียด
- อารมณ์: ความใส, สดใส, แต่อาจทำให้เครียดถ้ามากเกิน
- สรีรวิทยา: หูล้าเร็ว, กระตุ้นระบบประสาท
- การใช้งาน: เพิ่มความชัด, สร้างประกาย, เพิ่ม “อากาศ”
ความถี่ในการปฏิบัติงาน: เครื่องมือของ Sound Engineer
การเข้าใจความถี่ในระดับทฤษฎีเป็นเพียงจุดเริ่มต้น ความสำคัญที่แท้จริงอยู่ที่การนำไปใช้ในการทำงานจริง
การแก้ไขปัญหาเสียงผ่านความถี่
ปัญหา: เสียงร้องฟังไม่ชัด
วิธีแก้: เพิ่ม 2-4 kHz เล็กน้อย เพื่อเสริมพยัญชนะ
ปัญหา: เสียงเบสอ่อนแรง
วิธีแก้: ตรวจสอบ 60-80 Hz และ 100-120 Hz
ปัญหา: เสียงร้องฟังอู้
วิธีแก้: ลด 200-400 Hz เพื่อลดความทึบ
ปัญหา: เสียงดูแหลมเกินไป
วิธีแก้: ลด 4-8 kHz หรือใช้ De-esser
ปัญหา: เสียงรวมฟังเศร้า
วิธีแก้: เพิ่ม 10-15 kHz เล็กน้อยเพื่อเสริม “อากาศ”
EQ กับการควบคุมความถี่
EQ (Equalizer) คือเครื่องมือหลักในการควบคุมความถี่ แต่การใช้ EQ อย่างมีประสิทธิภาพต้องเข้าใจหลักการ:
Parametric EQ: ควบคุมได้ 3 ตัวแปร
- Frequency: เลือกความถี่ที่จะปรับ
- Gain: เพิ่มหรือลดระดับเสียง
- Q (Quality Factor): ความกว้างของการปรับ
Graphic EQ: แบ่งความถี่เป็นช่วงๆ ใช้งานง่าย แต่ควบคุมละเอียดน้อยกว่า
Dynamic EQ: ปรับความถี่แบบไดนามิก ตามระดับเสียง
การใช้ EQ อย่างชาญฉลาดคือการ “แกะสลักเสียง” ไม่ใช่การ “ทาสี” บนเสียง การลดความถี่ที่ไม่ต้องการมักจะให้ผลดีกว่าการเพิ่มความถี่ที่ต้องการ
ความถี่ของเครื่องดนตรี (Music Instrument Frequency)
มนุษย์นั้นสร้างเครื่องดนตรีมากมายหลากหลายชนิด เครื่องดนตรีแต่ละชนิดนั้นจะทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน มันจึงให้เสียงที่ไม่เหมือนกัน บางเครื่องดนตรีให้เสียงที่ทุ้มก็คือปล่อยเสียงความถี่ต่ำ บางชนิดเครื่องดนตรีก็ให้ความถี่เสียงแหลมก็คือความถี่สูง
ในการทำระบบเสียงนั้นจึงต้องจำเป็นศึกษาเรื่องของความถี่เครื่องดนตรีแต่ละชนิดให้เข้าใจ เพราะเวลาเราไปทำงานกับวงดนตรีนั้น จะได้ใช้เครื่องมืออุปกรณ์ให้เหมาะกับเครื่องดนตรีแต่ละชนิด
การประยุกต์ใช้ในแต่ละประเภทเพลง
ความเข้าใจความถี่จะมีการใช้งานที่แตกต่างกันตามประเภทเพลง:
Pop/Rock Music
- เน้นความชัดของเสียงร้อง (2-4 kHz)
- เบสที่มีพลังแต่ไม่อึ้ง (80-120 Hz)
- กลองที่มี Attack ชัด (2-5 kHz)
Electronic Dance Music (EDM)
- Sub-bass ที่แรง (30-60 Hz)
- Kick drum ที่ตัดผ่านมิกซ์ (60-80 Hz, 2-4 kHz)
- Hi-hats และ Percussion ที่คม (8-15 kHz)
Classical Music
- Dynamic range ที่กว้าง
- Natural frequency response
- Spatial information (ความถี่สูงสำหรับ ambience)
Hip-Hop
- Sub-bass ที่หนัก (40-80 Hz)
- เสียงพูดที่ชัด (1-3 kHz)
- Hi-hats ที่มี Character (5-10 kHz)
Acoustic/Folk
- ความอบอุ่นของเครื่องดนตรี (200-500 Hz)
- Natural sound ไม่ประมวลผลมาก
- Room tone และ ambience
เทคนิคการฟังและการฝึกหู
การพัฒนาความสามารถในการแยกแยะความถี่เป็นทักษะที่สำคัญที่สุดของ Sound Engineer
วิธีฝึกการฟังความถี่
1. ใช้ Sine Wave Generator
- ฟัง Pure Tone ที่ความถี่ต่างๆ
- จำเสียงของความถี่สำคัญ (100 Hz, 1 kHz, 10 kHz)
- ฝึกแยกแยะระหว่างความถี่ที่ใกล้เคียง
2. EQ Training
- ใช้เพลงที่คุ้นเคย ปรับ EQ แล้วพยายามเดาว่าปรับอะไร
- เริ่มจากการปรับมากๆ แล้วค่อยลดลง
- ฝึกทั้งการเพิ่มและการลด
3. A/B Comparison
- เปรียบเทียบเสียงก่อนและหลังการประมวลผล
- ใช้ Bypass button บ่อยๆ
- ฟังในระดับเสียงเดียวกัน
4. Reference Material
- มีเพลงอ้างอิงที่รู้จักดี
- ฟังในระบบที่คุ้นเคย
- วิเคราะห์ว่าแต่ละเครื่องดนตรีอยู่ในความถี่ไหน
การปรับเสียงสำหรับ Sound Engineer
Sound Engineer ที่ดี จะต้อง:
- ฟังเสียงที่หลายระดับ
- ปรับ EQ ให้ “ฟังแล้วบาลานซ์” ไม่ใช่แค่ “กราฟสวย”
- คำนึงว่า “ใครฟัง? ฟังที่ไหน? นานแค่ไหน?”
- เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างความถี่และการรับรู้ของหูมนุษย์
เครื่องมือวิเคราะห์ความถี่สำหรับมืออาชีพ
Real-Time Analyzer (RTA)
- แสดงระดับเสียงแต่ละความถี่แบบเรียลไทม์
- ใช้ในการปรับระบบเสียงสด
- ช่วยดูการตอบสนองของห้องและระบบ
Fast Fourier Transform (FFT)
- แยกสัญญาณเวลาเป็นสเปกตรัมความถี่
- แสดงรายละเอียดมากกว่า RTA
- ใช้ในการวิเคราะห์ที่ต้องการความแม่นยำสูง
Transfer Function
- เปรียบเทียบสัญญาณก่อนและหลังผ่านระบบ
- วัดการตอบสนองของอุปกรณ์
- ใช้ในการ Calibrate ระบบ
Waterfall Plot
- แสดงการเปลี่ยนแปลงความถี่ตามเวลา
- เห็นการสลายตัวของเสียงสะท้อน
- ใช้ในการประเมินคุณภาพห้อง
บทสรุป: ความถี่คือภาษาแห่งเสียง
ความถี่ไม่ใช่เพียงแค่ตัวเลขหรือแนวคิดทางเทคนิค แต่มันคือ “ภาษา” ที่เสียงใช้สื่อสารกับเรา เมื่อเราเข้าใจภาษานี้ เราก็สามารถ:
- ฟังออก ว่าเสียงมีปัญหาตรงไหน
- แก้ไข ปัญหาได้อย่างแม่นยำ
- สร้างสรรค์ เสียงที่ต้องการได้
- สื่อสาร กับทีมงานได้อย่างชัดเจน
เรื่องของความถี่เสียงนั้น เป็นเรื่องที่ต้องทำความเข้าใจเป็นอย่างยิ่ง การทำงานในสายอาชีพ Sound Engineer นั้น ต้องรู้และเข้าใจในเรื่องความถี่เสียงอย่างทะลุปรุโปร่ง เพื่อให้ง่ายแก่การทำงานด้านระบบเสียง
การเป็น Sound Engineer ที่ดีไม่ใช่แค่การรู้จักกดปุ่มและหมุนโนบ แต่คือการเข้าใจว่าแต่ละการกระทำส่งผลต่อความถี่อย่างไร และความถี่เหล่านั้นส่งผลต่อประสบการณ์ของคนฟังอย่างไร
หลักการสำคัญ:
- ความถี่ = จำนวนรอบของคลื่นต่อวินาที (Hz)
- หูมนุษย์ไวต่อความถี่ 3-4 kHz มากที่สุด
- การปรับเสียงต้องคำนึงถึงการรับรู้ของมนุษย์ ไม่ใช่แค่เครื่องวัด
- Timbre เกิดจากความแตกต่างของฮาร์มอนิก
- การใช้ EQ อย่างชาญฉลาดคือการ “แกะสลักเสียง”
ในโลกที่เสียงมีบทบาทสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ไม่ว่าจะเป็น Podcast, Streaming, Virtual Reality, หรือ Immersive Audio การเข้าใจความถี่จึงเป็นทักษะพื้นฐานที่ขาดไม่ได้
จำไว้: ความถี่ไม่ใช่แค่ตัวเลข แต่มันคือเครื่องมือที่จะเปลี่ยนการฟังของคนอื่นให้กลายเป็นประสบการณ์ที่ไม่รู้ลืม
การเดินทางในโลกของความถี่เพิ่งเริ่มต้น ทุกครั้งที่คุณฟังเสียง คุณกำลังเรียนรู้ และทุกครั้งที่คุณปรับ EQ คุณกำลังเล่าเรื่องราวผ่านความถี่ให้คนฟัง
ข้อมูลการเรียนและการติดต่อ
ใครที่สนใจอยากทำอาชีพด้าน SOUND ENGINEER สามารถเข้าไปดูรายละเอียดเพิ่มเติมตามนี้ได้เลย
- หลักสูตรเรียน SOUND ENGINEER
- หลักสูตรวิศวกรระบบเสียง
- หลักสูตรการมิกซ์เสียงในงานแสดงสด
- หลักสูตรการออกแบบระบบเสียง
และหลักสูตรอื่น ๆ อีกมากมาย สามารถอ่านบทความเพิ่มเติมได้ เช่น
เรียน SOUND ENGINEER จะสามารถไปทำงานที่ไหนได้บ้าง?
หรือสนใจสอบถามคอร์สเรียนและหลักสูตรต่าง ๆ สามารถสอบถามได้ที่
โทรศัพท์ 02-550-6340, 064-198-2499
Line: @liveforsound
Email: sale@liveforsound.com
บทความโดย: ทรงพล แจ่มแจ้ง (SOUND ENGINEER)