เบสเสียงบางเพราะหูเราหรือระบบเสียง?
การทำงานระบบเสียงนั้น การปรับเสียงเบสให้ฟังดีเป็นหนึ่งในความท้าทายที่สำคัญที่สุดสำหรับ Sound Engineer เพราะเสียงเบสมีความซับซ้อนทั้งในเชิงการรับรู้ของหูมนุษย์และการทำงานของระบบเสียง บางครั้งเราอาจพบว่าเสียงเบสฟังดู “บาง” (thin bass) ไม่เต็ม ไม่กระแทก แม้ว่าจะปรับระดับเสียงแล้วก็ตาม ปัญหานี้ไม่ได้มีคำตอบเดียว เพราะมันอาจเกิดจากระบบเสียง สภาพแวดล้อม หรือแม้แต่วิธีการรับรู้ของหูมนุษย์เอง นี่เป็นปัญหาที่เกิดจากหูเราหรือระบบเสียงกันแน่? มาหาคำตอบไปด้วยกัน
การรับรู้ของหูมนุษย์ (Psychoacoustics)
การที่เสียงเบสฟังดู “บาง” ไม่ได้เกิดจากจินตนาการ แต่มีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่ชัดเจน
Equal Loudness Contours หรือ Fletcher-Munson Curves
จากการศึกษาของ Harvey Fletcher และ Wilden A. Munson ในปี 1933 พบว่าหูมนุษย์ไม่ได้รับรู้ความดังของทุกความถี่เท่ากันในระดับความดังที่แตกต่างกัน หูของเรามีความไวต่อความถี่ไม่เท่ากัน ตาม Equal-Loudness Contour หูมนุษย์รับรู้ความถี่กลาง (2–4 kHz) ได้ชัดเจนที่สุด แต่ไวต่อความถี่ต่ำ (20–100 Hz) น้อยกว่า
เมื่อเราเปิดเสียงในระดับความดังต่ำ ประมาณ 60 phon เสียงความถี่ต่ำ (เบส) จะถูกรับรู้ว่าเบาหรือ “บาง” กว่าเมื่อเทียบกับเสียงความถี่กลาง ย่านความถี่ต่ำต้องใช้พลังงานมากกว่าหลายเท่าเพื่อให้ฟังดังเท่ากับย่านกลาง ยกตัวอย่าง หากเราเปิดเพลงด้วยระดับเสียงเบา ๆ เสียงเบสจะหายไปอย่างเห็นได้ชัด แม้ว่าในความเป็นจริงระดับความดังอาจไม่ได้ลดลงมากเท่าที่เรารู้สึก
ความสำคัญของฮาร์มอนิก
นอกจากนี้ ฮาร์มอนิกของเบสก็มีความสำคัญ สมองจะใช้ฮาร์มอนิก (2nd, 3rd) ช่วยระบุ pitch หากฮาร์มอนิกหาย เสียงจะ “เบา” หรือ “บาง” แม้ fundamental frequency จะยังอยู่ จิตอะคูสติกส์คือสาขาที่ศึกษาเกี่ยวกับการรับรู้เสียงของมนุษย์ ซึ่งแตกต่างจากการได้ยินในเชิงกายภาพ สมองของเราจะตีความและประมวลผลความถี่เสียงต่าง ๆ แตกต่างกัน
ปัญหา Phase และ Comb Filtering
เสียงเบสสามารถ “หาย” ได้หากคลื่นเสียงจาก Subwoofer และ Main Speaker ไม่ถึงหูพร้อมกัน ทำให้เฟสต่างกันจนเกิด Phase Cancellation
ยกตัวอย่างที่เป็นรูปธรรม ที่ความถี่ 100 Hz ความยาวคลื่นประมาณ 3.43 เมตร หาก Sub กับ Main มาถึงต่างกันเพียง 1.7 เมตร (ครึ่งคลื่น) จะเกิดเฟสต่าง 180 องศา ส่งผลให้เสียงย่านนี้หายไปเกือบหมด
ปรากฏการณ์ Comb Filtering เกิดขึ้นเมื่อคลื่นเสียงโดยตรงจากลำโพงและคลื่นเสียงที่สะท้อนจากพื้นผิวมาถึงผู้ฟังโดยมีความล่าช้าของเวลาเพียงเล็กน้อย ส่งผลให้เกิดการหักล้าง (cancellation) ที่บางความถี่และเสริมกันที่บางความถี่ ลำโพงหลายตัวที่ยิงย่านเดียวกันโดยไม่จัดตำแหน่งหรือ Delay Alignment อาจสร้าง Comb Filtering ทำให้เบสขาด ๆ หาย ๆ
ปัญหาจากห้อง (Room Modes)
ห้องปิดทุกห้องจะมี Standing Waves ทำให้เกิด Node (จุดหักล้าง) และ Antinode (จุดเสริม) ถ้านั่งหรือยืนในตำแหน่ง Node ของความถี่ต่ำ เบสจะหายแม้ระบบส่งครบ ถ้ายืนในตำแหน่ง Antinode เบสบวมจนฟังไม่ชัด
เมื่อเสียงความถี่ต่ำสะท้อนไปมาภายในห้อง จะเกิดการซ้อนทับกันของคลื่นเสียง ทำให้เกิดบริเวณที่มีการเสริมกัน (peaks) และบริเวณที่มีการหักล้างกัน (nulls) ส่งผลให้บางจุดในห้องเสียงเบสจะดังมาก และบางจุดกลับฟังดู “บาง” หรือหายไป
การศึกษาแสดงให้เห็นว่าความแปรผันของระดับความดันเสียงสำหรับคลื่นเสียงในห้องสะท้อนเสียงสามารถมีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสูงถึง 5.6 dB ซึ่งหมายความว่าช่วงความเชื่อมั่น 95% อาจกว้างถึง 22 dB ในแต่ละตำแหน่ง นั่นคือความต่างของเสียงเบสในห้องเดียวกันสามารถแตกต่างกันได้มากถึง 22 dB!
การวาง Subwoofer ใกล้ผนังหรือมุมห้องมากเกินไป อาจทำให้การกระจายเสียงไม่สม่ำเสมอ ยิ่งในห้องที่มีผนังขนานกัน Room Modes จะชัดเจนขึ้น ในมุมห้องสามด้าน ระดับเสียงสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 9 dB เมื่อเทียบกับการวางในพื้นที่เปิด การเพิ่มขึ้นแบบไม่สม่ำเสมอนี้ส่งผลให้การกระจายเสียงเบสไม่เท่ากัน
ปัญหาจากลำโพงและ Subwoofer
ลำโพง Full-range ส่วนใหญ่ลงได้ไม่ถึง 40 Hz เบสหายโดยธรรมชาติ Subwoofer ราคาถูกอาจมี Group Delay สูง เบสฟัง “ช้า” หรือ “ไม่ impact” การออกแบบตู้ Sub (Bass Reflex, Band-pass) ส่งผลต่อความกระชับและการตอบสนองความถี่
ลำโพงขนาดใหญ่หรือลำโพงที่มีไดอะแฟรมใหญ่ มักจะสามารถสร้างเสียงเบสที่มีกำลังเพียงพอได้ดีกว่าลำโพงขนาดเล็ก หากลำโพงมีการตอบสนองในย่านความถี่ต่ำไม่ดี หรือมี roll-off ที่สูง อาจทำให้เสียงเบสฟังดู “บาง”
ในระบบซับวูฟเฟอร์หลายตัวที่จัดเรียงเป็นแถว (arrays) การรบกวนระหว่างเสียงจากลำโพงแต่ละตัวสามารถสร้างรูปแบบการกระจายเสียงที่มี “lobes” (บริเวณที่เสียงดัง) และ “nulls” (บริเวณที่เสียงเบา) ทำให้เกิด “power alley” ที่เสียงเบสจะดังชัดเจนเฉพาะในแนวกลางเท่านั้น
ปัญหาจาก Crossover และ Gain Structure
การตั้ง Crossover ผิด เช่น Sub ตัดที่ 150 Hz แต่ Main เริ่มตกที่ 120 Hz เกิดช่องว่างของความถี่ Delay Alignment ผิดเพียง 1–3 ms เฟสย่าน 80–120 Hz ต่างกันจนเสียงบาง
การปรับ EQ ที่ไม่เหมาะสม เช่น การลดความถี่ต่ำมากเกินไป อาจทำให้เสียงเบสฟังดู “บาง” ได้ การทำ complementary phase equalization สามารถช่วยปรับปรุงการตอบสนองทั้งในด้านความดังและเฟสได้
เพาเวอร์แอมป์ที่กำลังไม่เพียงพอ หรือการใช้สายลำโพงที่มีความต้านทานสูงทำให้เกิด voltage drop อาจส่งผลให้ลำโพงไม่สามารถรับกำลังขับได้เต็มที่ โดยเฉพาะในย่านความถี่ต่ำที่ต้องการกำลังสูง
ปัญหาจากการประมวลผลสัญญาณ (Dynamics Processing)
ใช้ Compressor หรือ Limiter บีบ Master Bus มากเกิน Transient ของเบสหาย ทำให้เสียงขาดพลัง Multiband Compressor ที่ตั้ง Threshold ต่ำเกินในย่าน 50–120 Hz เบสฟังแบน
การใช้ Dynamics Processing ที่ไม่เหมาะสมสามารถทำลายพลังงานและความกระแทกของเสียงเบสได้อย่างมาก ทำให้เสียงที่ควรจะมีพลังกลับฟังดู “บาง” และไร้ชีวิตชีวา
วิธีแก้ไขปัญหาอย่างมืออาชีพ
ปัญหา Phase Cancel: ใช้ Transfer Function ตรวจสอบและ Delay Align Sub/Main
ปัญหา Room Modes: ย้ายตำแหน่งผู้ฟัง จัด Sub Array หรือใช้ Bass Trap
ปัญหาลำโพงลงไม่ถึง: ใช้ Subwoofer ที่ตอบสนองต่ำกว่า 40 Hz
ปัญหาเบสหายตอนเปิดเบา: ใช้ Loudness Compensation หรือ EQ เติม Harmonic
ปัญหาเบสไม่มี Impact: ตรวจสอบ Compressor/Multiband และ Group Delay ของ Sub
การแก้ไขปัญหาเสียงเบสที่ฟังดู “บาง” ต้องอาศัยความเข้าใจทั้งในด้านการรับรู้ของหูมนุษย์และเทคนิคทางระบบเสียง การใช้เครื่องมือวิเคราะห์ทางอะคูสติก เช่น SMAART สามารถช่วยลดความแปรผันของระดับเสียงเบสในพื้นที่ฟังและทำให้เสียงเบสมีความสม่ำเสมอมากขึ้น
การออกแบบระบบเสียงที่ดี การจัดวางลำโพงที่เหมาะสม และการคำนวณการกระจายเสียงอย่างถูกต้อง จะช่วยให้ได้เสียงเบสที่มีคุณภาพและความสม่ำเสมอในพื้นที่ฟัง
สรุป
เสียงเบสที่ฟังดู “บาง” เป็นปัญหาที่เกิดได้จากทั้งการรับรู้ของหูมนุษย์และปัจจัยทางเทคนิค การเข้าใจถึงข้อจำกัดของการฟังของหูมนุษย์ตาม Equal Loudness Contours รวมถึงปัญหาทางอะคูสติกอย่าง Room Modes, Phase Cancellation, Comb Filtering และระบบเสียงต่าง ๆ จะช่วยให้ Sound Engineer สามารถออกแบบและปรับระบบเสียงให้ได้เสียงเบสที่มีคุณภาพและเหมาะสมกับการฟังของหูมนุษย์
การทำความเข้าใจเรื่องนี้จึงเป็นพื้นฐานสำคัญในการสร้างประสบการณ์การฟังที่ดีสำหรับผู้ฟัง ไม่ว่าจะเป็นการแก้ไขด้วยเทคนิค การใช้เครื่องมือวิเคราะห์ หรือการออกแบบระบบที่เข้าใจธรรมชาติของการรับรู้เสียงของมนุษย์
หลักสูตร Sound Engineer
สนใจเรียนหลักสูตร Sound Engineer สามารถติดต่อได้ที่เบอร์ 02-550-6340 หรือ 064-198-2499 Email: course@liveforsound.com Line: @liveforsound ทางเรายินดีให้คำปรึกษาด้านการเรียนเกี่ยวกับ Sound Engineer
บริการระบบเสียงมืออาชีพ
Live For Sound รับออกแบบ ติดตั้ง จำหน่าย ระบบเครื่องเสียงห้องประชุม พร้อมบริการหลังการขายแบบครบวงจร ด้วยทีมงานระดับมืออาชีพ มาตรฐานสากล สอบถามเพิ่มเติมโทร 02-550-6340, 064-198-2499 อีเมล์ sale@liveforsound.com
แหล่งอ้างอิง
• Fletcher & Munson (1933) – Loudness, its definition, measurement and calculation • Howard & Angus – Acoustics and Psychoacoustics (Chapter 3, p. 51–65) • Bob McCarthy – Sound Systems: Design and Optimization (Chapter 10, p. 306–321) • Everest & Pohlmann – Master Handbook of Acoustics (Chapter 10, p. 248–265) • Don Davis, Eugene Patronis – Sound System Engineering (Chapter 4, p. 73–92) • Bob Katz – Mastering Audio (Chapter 11, p. 225–239) • Rational Acoustics – Smaart Transfer Function Guide (p. 57–63)
