ความถี่วิกฤติในระบบเสียง

Sound & Acoustics

Part 2 ความถี่วิกฤติในระบบเสียง

            บทความชุดนี้ อย่างที่เรียนเอาไว้จะมีหลายตอนและจะไม่ได้เรียงลำดับเหมือนตำราเรียน แต่จะหยิบยกขึ้นมาตามประสบการณ์ของการเล่นและฟังเครื่องเสียงนะครับ บางทีก็นอกตำราด้วยซ้ำ

           เมื่อกล่าวถึงความถี่วิกฤติในประสบการณ์ของผม ไม่ได้เกี่ยวข้องกับมาตรฐานของซาวด์เอ็นจิเนียร์ หรือผู้เชี่ยวชาญในแวดวงออดิโอ ก็อาจจะเป็นประสบการณ์และความเห็นเฉพาะตัวจริงๆ

           แม้เราจะเล่นเครื่องเสียงเพื่อนำไปสู่ความสุขในการได้ยินเสียงดนตรี อย่างใกล้เคียงความจริง แต่การกระจายเสียงย่านความถี่ออดิโอ จากระบบเครื่องเสียง ก็ยังมีจุดบกพร่องมากมาย ที่ค้นพบและแก้ไขปัญหากันต่อๆ มาไม่มีความสิ้นสุด

            คือเมื่อเรายึดถือเอาการตอบสนองความถี่ที่เรียบแฟลตเป็นธรรมชาติ (High Fidelity)เป็นหลัก ย่อมหมายความว่า ย่านความถี่ตั้งแต่ 20 ถึง 20,000 เฮิรตซ์นั้น ระบบออดิโอจะต้อง สามารถถ่ายทอดออกมาได้อย่างแม่นยำ แต่ในความเป็นจริงเราหาความ Flat ที่สมบูรณ์แบบไม่ได้

           การออกแบบ Super Tweeter และ Subwoofer ขึ้นมาเสริมย่านความถี่ ช่วงหลายความถี่สูง และช่วงปลายของความถี่ต่ำ หรือการใช้เทคโนโลยีทำตัวขับเสียง Driver ให้สนองความถี่ไปไกลกว่าการได้ยินปกติ (จาก 20-40 kHz) คือสิ่งที่บอกเหตุว่า ความถี่ช่วงปลายๆเสียง ทั้งบนและล่างของย่านความถี่ปกติ ยังไม่พอเพียงหรือแฟลตจริงในอุดมคติ

            เราต้องยอมรับว่า ระบบ Audio System นั้น ยังคงมีจุดอ่อน จุดบกพร่องอยู่ จึงมีความพยายามออกแบบให้ย่านความถี่ที่ผู้ฟังระดับออดิโอไฟล์ต้องการ ให้ครบถ้วนที่สุด เท่าที่จะเป็นไปได้

           การถ่ายทอดย่านความถี่เสียงของระบบออดิโอ ยังติดเรื่องความผิดเพี้ยนอยู่เสมอ เพียงแค่ว่าจะมากหรือน้อย และควรแก้ไขด้วยการเสริมย่านความถี่จาก Super Tweeter หรือ Subwoofer หรือไม่เพียงไร นั่นเป็นบริบทที่เราพบเห็นอยู่

           แต่มีสิ่งหนึ่งจากประสบการณ์ผม ที่เผชิญมาตลอด คิดว่าบรรดานักเล่นเครื่องเสียงส่วนมาก และผู้ที่อยู่ในแวดวงทำเพลงลงสื่อต่างๆ ทั้งแผ่นไวนีล ซีดี และสตรีมมิ่ง อาจมองข้ามไปโดยบังเอิญ ทั้งๆ ที่มันคือตัวปัญหายิ่งกว่าความถี่ช่วงปลายแหลม และปลายเสียงทุ้มลึกด้วยซ้ำไป

           นั่นคือความถี่วิกฤติ ที่เกิดจากความสามารถของระบบที่จะควบคุมค่าความเบี่ยงเบนผิดเพี้ยน ในย่านความถี่กลาง ถึงความถี่กลางสูง

            ถ้าถามว่าความถี่ใด ที่มนุษย์เราๆ ท่านๆ มีความไวต่อการรับรู้ที่สุด มันคือความถี่กลาง ความถี่กลางสูงครับ

            นับตั้งแต่ผมศึกษา และลงมือไปใช้เครื่องมือปรับแต่งในระบบ Mastering ทำเพลง ด้วยความรู้งูๆ ปลาๆ ก็ยังสามารถพบว่า ความถี่ดังกล่าวนี้ เกิดความผิดเพี้ยนในระดับที่วิกฤติง่ายมากครับ

           ย่านความถี่ ช่วง 500Hz ถึง 8,000Hz เป็นความถี่ที่ครอบคลุมเสียงร้อง เสียงดนตรีส่วนใหญ่ ที่พร้อมจะผิดเพี้ยนในแบบที่เราได้ยินง่ายดายมาก ตั้งแต่เริ่ม Recording  Mixing ไปจนถึง Mastering ที่วิศวกรเสียงจะต้องใช้ความระมัดระวังอย่างสูง

            ยิ่งในระบบ Playback ด้วยแล้ว หากระบบการขยายเสียงของแอมปลิไฟร์ มีจุดบอดแม้เพียงเล็กๆ น้อยๆ ก็จะแสดงผลออกมาที่ลำโพงอย่างชัดแจ้ง ว่ามันผิดเพี้ยนที่ความถี่กลาง  กลางสูงในแบบ “จัดจ้าน” เสียงที่ผิดเพี้ยนนี้จะสำแดงอาการมากขึ้น หากคุณแมตชิ่งระบบออดิโอซิสเต็มผิดพลาดมาแต่ต้น

            ด้วยเหตุนี้ ผมจึงลงความเห็นว่า “แมตชิ่ง” สำคัญที่สุด ในการเล่นเครื่องเสียง

            และในการแมตช์ระบบลำโพงเข้ากับภาคแหล่งโปรแกรม-แอมปลิไฟร์ของเครื่องเสียงนั้น เมื่อจับคู่ผิดพลาดแล้วจะแก้ไขด้วยอุปกรณ์เสริมใดๆ ได้ยากยิ่ง

           ย่านความถี่ 500-8,000Hz เป็นช่วงความถี่ที่ผมจะเพ่งเล็งเป็นพิเศษ ในระบบออดิโอ มากกว่า ปลายเสียงแหลมและปลายทุ้มลึกที่เรายังพอแก้ไขภายหลังได้

            แต่ถ้าไม่ระมัดระวังในการเลือกเครื่องเสียง คุณได้ความถี่วิกฤติที่หูเราตอบสนองได้ไวที่สุดนี้มาละก็ เป็นเรื่องยุ่งยากเลยทีเดียว

            ความถี่ที่ผิดเพี้ยนและฟังออกง่าย อาทิ เสียงร้อง นักร้องชาย-หญิง เครื่องดนตรีจำพวกเครื่องเป่า เครื่องสาย เครื่องเคาะจังหวะ แม้แต่คิกดรัม ก็ยังมีย่านความถี่บางส่วนที่ครอบคลุมความถี่วิกฤติดังกล่าวนี้

            หลักการเลือกซื้อ ลำโพง ภาคขยาย แหล่งโปรแกรม และแมตช์ระบบซิสเต็มเข้าด้วยกัน ถ้าจะต้องพิจารณาเป็นพิเศษ ย่อมไม่ใช่แค่ปลายเสียงแหลม ละเอียดแค่ไหน? เสียงเบสย่านต่ำลึกหรือเปล่า?

            แต่ความถี่กลาง กลางสูงนี้แหละ ต้องระวังมากที่สุดครับ

            วิศวกรรมด้านเสียง เขามักจะแบ่งย่านความถี่ที่เราฟังเพลงนี้ออกเป็น

Sub-Sonic —> 0-20 Hz

Bass —> 20-100Hz

Upper-Bass—> 100-500Hz

Midrange —> 500-2,000 Hz

Upper-Midrange —> 2,000-5,000 Hz

High End —> 5,000-20,000 Hz

Super-Sonic มากกว่า 20,000 Hz ขึ้นไป

            ย่านความถี่วิกฤติหลักๆ ที่อ่อนไหว และก่อผลเสียในการได้ยิน จะครอบคลุมจากช่วง Midrange / Upper-Midrange และ High End  ในประสบการณ์ของผม คือ 500-8,000Hz ที่เป็นเรื่องต้องระวังสูงสุดครับ

            เพี้ยนง่าย จัดจ้านได้ และยังอึมครึมน่ารำคาญง่ายที่สุดด้วย

            อันที่จริง ที่นักฟิสิกส์ด้านโสตวิทยาและจิตอะคูสติก ท่านเคยกล่าวถึง Critical bands หรือย่านความถี่วิกฤตินี้เอาไว้เหมือนกัน ท่านนี้คือ ฮาร์วีย์ เฟลตเชอร์ (Harvey Fletcher) ซึ่งอาจจะไม่ได้อยู่ในนัยยะความหมายที่ผมกำลังสื่อเกี่ยวกับความผิดเพี้ยนจากความถี่วิกฤติในด้าน “ความเกินจริง”

            แต่เป็นเรื่อง การอำพรางของเสียง ที่มีผลอยู่ในความถี่วิกฤติในอีกแบบหนึ่ง

            ในปีพ.ศ. 2476 ท่านได้บรรยายถึงแบนด์วิธของ “ตัวกรองการได้ยิน” หรือ Auditory filter ที่จะถูกสร้างขึ้นจากกลไกของอวัยวะ ภายในช่องหู

            แถบความถี่วิกฤต คือแถบความถี่เสียงที่เกิดจากโทนเสียงที่สองนั้น จะรบกวนการรับรู้ของโทนเสียงแรกโดยการปิดบังเสียง ทำให้มีความเบี่ยงเบนของย่านความถี่ไปอีกรูปแบบหนึ่งนั่นเอง

            ประสบการณ์ผมกล่าวถึง ความถี่วิกฤตที่เกิดจากเครื่องเสียง ที่มีผลกระทบต่อการได้ยินสิ่งผิดเพี้ยนของเรา

            แต่ Critical bands ย่านความถี่วิกฤติที่ฮาร์วีย์ เฟลตเชอร์ กล่าวถึง คือกลไกของหู เป็นตัวอำพรางย่านความถี่วิกฤติครับ

            คือนอกจากตัวระบบออดิโอซิสเต็มแล้วหูเราเองก็พร้อมที่จะผิดเพี้ยนไปด้วยเช่นเดียวกัน

            ถ้ามีโอกาส ผมจะค้นคว้าเรื่องต่างๆ เหล่านี้มาสนทนากันอีกครับ

            อย่าลืมว่า เราเป็นมิวสิกเลิฟเวอร์ – ออดิโอไฟล์  เรียนรู้ไว้บ้างในสิ่งที่เกี่ยวกับการเล่นเครื่องเสียงของเราก็ไม่เสียหลายอะไร

            แต่ก็ไม่จำเป็นต้องเข้าไปลึกถึงเทคนิคที่ละเอียดซับซ้อนทำความเข้าใจยากเหล่านั้น แต่ประการใด ให้เป็นให้เป็นเรื่องของซาวด์เอ็นจิเนียร์ทั้งหลายน่าจะเหมาะสมกว่า

            บทสรุปคือ วันนี้อยากให้เวลาที่ท่านเลือกซื้อระบบเสียงให้สังเกตความถี่วิกฤติตรงนี้อย่างง่ายๆ คือ เมื่อเกิดความผิดเพี้ยนแล้ว เรามักจะทนฟังไม่ได้นาน บางครั้งสนุกตื่นเต้นในระยะแรก แต่เมื่อฟังนานเข้าจะรู้สึกล้าและรำคาญ นั่นละ เรากำลังพบเจออุบัติการณ์ ความถี่กลาง-ความถี่กลางสูงมันเข้าขั้นวิกฤติครับผม