พงศ์ทิพจักร์
ทพ. พงศ์ทิพจักร์ เชื้อเจ็ดองค์ 

เนื้อหาฉบับนี้จะเกี่ยวกับหลักการ Setup เครื่องเสียงในห้องที่ใช้ทำงานของเหล่า Mixing หรือ Mastering Engineer โดยผมได้สรุปมาจากหนังสือชื่อดัง Mastering Audio: The Art An The Science ของ Bob Katz พูดถึง Bob Katz ถ้าใครอยู่ในวงการอัดเสียงก็อาจจะคุ้นชื่อบ้าง แกเป็น Mixing and Mastering Engineer ที่ทำงานเกี่ยวข้องกับ Professional Recording ที่การันตีด้วย รางวัล Grammy Awards มีผลงานตีพิมพ์เกี่ยวกับเครื่องเสียงมากมาย เช่น ใน Stereo Review, Audio, Stereophile เคยทำงานที่ Chesky Records และมีผลงานที่ได้รับคำชมออกมามากมาย 

ถึงตอนนี้ บางคนคงสงสัยว่า แล้วแกมา เกี่ยวกับ Home Theater ได้ยังไง คือผมได้ อ่านหนังสือที่แกเขียนจนมาถึงบทที่ 21 เรื่อง Monitor Setup ที่เป็นเนื้อหาเกี่ยวกับการติดตั้ง และปรับเสียงในห้องแบบ Multi-Channels เนื่องจากว่า งานของแกบางส่วนก็มีที่เป็น Multi-Channels เพื่อใช้ทั้งในงานบันทึกเสียงเพลง และในงานภาพยนตร์ พออ่านไปแล้วมี หลายส่วนในบทนี้เป็นแนวคิดการปรับเสียงใน ห้อง Home Theater ที่น่าสนใจ และสามารถเอาไปประยุกต์ใช้งานได้จริงๆ ก็เลยสรุปเอาข้อเขียนของเขาที่น่าจะเป็นประโยชน์ให้เราได้ ลองศึกษาดู มีบางจุดก็เหมือนกับที่เคยเรียนรู้กันมา แต่ไม่ค่อยได้สนใจ หรือบางจุดก็ต่างจากที่เคยรู้เคยเห็นมา ยังไงก็ลองอ่านดูครับ 

Bob Katz Mixing and Mastering Engineer 
บทความนี้สรุปมาจากเนื้อหาเรื่อง Monitor Setup ของหนังสือ Mastering Audio

โดยปกติ Mastering Engineers จะใช้วิธี ตามปกติมาตรฐานเพื่อให้ได้ลำโพงที่สามารถ ตอบสนองได้แบบ fullrange โดยใช้วงจร crossover แบบ analog-domain แล้ววางลำโพงในห้องที่มีการออกแบบไว้อย่างดี จากนั้น จะทำการวางลำโพงในตำแหน่งที่คิดว่าเหมาะสม ที่สุดในห้อง โดยใช้วิธีการร่วมกันทั้งฟังด้วยหู การคำนวณ และการวัดค่าต่างๆ ซึ่งห้องทุกห้อง ก็มักมีปัญหาเรื่องความถี่ต่ำเกือบทุกห้อง แต่จะ มากจะน้อยก็แตกต่างกันออกไปในห้องแต่ละห้อง ถ้าห้องที่มีขนาดใหญ่และมีการออกแบบ มาดีก็จะเจอปัญหาเรื่องนี้น้อยหน่อย ส่วนในห้องของ Bob เอง เขาบอกว่าห้องที่เขาทำงานอยู่ก็ มีปัญหาเรื่องนี้เช่นกัน สาเหตุก็มาจาก room mode ของห้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่าง ผนังด้านหน้ากับผนังด้านหลัง ดังนั้น การวางลำโพงในห้องจึงมีความสำคัญ การวางลำโพงที่ผิดตำแหน่งก็จะทำให้บางย่านความถี่ดีขึ้น แต่ความถี่ที่เหลืออยู่กลับแย่ลงทั้งหมด Bob ได้ลองหลายวิธี และในที่สุดก็สรุปได้ว่า ห้องของเขาเหมาะที่จะแยกในส่วนของลำโพงความถี่ต่ำออกจากลำโพง Main ทำให้สามารถเลือกวาง ลำโพงความถี่ต่ำได้อิสระเพื่อลด mode ของห้อง ในขณะที่ลำโพง main ก็สามารถวางในตำแหน่ง เพื่อให้เสียงมีความลึก มี soundstage ที่ดีได้ ซึ่งหลังจากการวัดแล้ว ห้องของเขาเหมาะที่จะวางลำโพงความถี่ต่ำไว้ที่มุมห้อง แต่ก็จะมีปัญหา ในเรื่อง time delay ระหว่างลำโพงความถี่ต่ำและลำโพง main ตามมา เนื่องจากตำแหน่งไม่ได้อยู่ใกล้กัน ก็ต้องใช้ digital-domain time correction แก้ไขตรงจุดนี้ แต่ก็ต้องระวังใน เรื่องของ phase shift, time smear และการตอบสนองความถี่ที่ไม่ราบเรียบตามมา 

ห้องที่ใช้ทำงานระบบเสียง 5.1 ของ Bob Katz 

การทำห้องก็ควรจะต้องมีที่ปรึกษาทาง acoustics หรือ acoustic architect เพื่อช่วย ในการทำห้อง ห้องที่ดีต้องมีขนาดที่ถูกต้อง ผนัง พื้น เพดาน มีการก่อสร้างที่เหมาะสม มีการเลือกใช้วัสดุ อุปกรณ์ต่างๆ เพื่อทำเป็น acoustic treatment จากตำแหน่งลำโพงถึงตำแหน่ง นั่งฟังต้องพยายามลดการขัดขวางการเดินทางของเสียง ลดการสะท้อนของเสียง รวมถึง ลดเสียงรบกวนจากภายนอกห้องเข้ามาในห้อง โดยการสะท้อนของเสียงจากผนังที่เข้ามาผสม กับเสียงตรงๆ จากลำโพงที่อยู่ภายใน 15 – 20 milliseconds ควรจะต้องต่ำกว่า -15dB (จะดีมาก ถ้าได้ต่ำกว่า -20dB) การวัดตรงนี้ก็ใช้กราฟที่ เรียกว่า ETC (Energy-Time-Curve) 

กราฟ Energy-Time-Curve ใช้ดูการสะท้อนของเสียงจากผนังห้องได้ด้วย 

ลำโพง main ที่ใช้แต่ละตัว รวมถึง power amplifier ต้องสามารถให้การตอบสนองความถี่ ที่ราบเรียบตั้งแต่ 60Hz ขึ้นไป (หรืออาจจะลง ความถี่ต่ำได้ลึกกว่านั้น ถ้าลำโพง main สามารถทำได้) และสามารถทำความดังได้อย่างน้อย 100dB SPL ที่ระยะ 1 เมตร โดยมี distortion ของความถี่เกิน 100Hz น้อยกว่า 1% สำหรับ subwoofer ควรจะต้องใช้ 2 ตัวเป็นอย่างน้อย เพื่อให้สามารถสร้างความถี่ต่ำได้ถึง 20Hz โดยสามารถทำความดังที่ความถี่ต่ำกว่า 100Hz ได้ อย่างน้อย 100dB และมีความเพี้ยนต่ำกว่า 3% การใช้ subwoofer แค่ตัวเดียวอาจจะพอไหว ถ้าใช้แค่สำหรับ LFE (.1 แชนเนลที่รู้จักกัน) อย่างเดียว แต่ถ้าใช้ร่วมกับความถี่ต่ำจากลำโพง main และ surround ก็จะไม่เพียงพอ การใช้ลำโพง subwoofer มากกว่า 2 ตัว วางในตำแหน่งที่ดี มี crossover ที่เหมาะสม สามารถทำให้ลำโพงทุกตัวทำงานร่วมกัน และให้เสียงแบบ full range ได้ ทั้งนี้การใช้การจัดการแบบ Bass Management นั้น ถือว่ามีความจำเป็น ถ้าลำโพง main ไม่สามารถทำความถี่ได้ลึกต่ำถึงระดับ 20Hz ทั้งยังช่วยทำให้ลำโพง main มี distortion น้อยลง การจัดวางลำโพง main ก็ทำได้ง่ายเป็นเอกเทศมากขึ้น 

Bob Katz แนะนำให้ใช้ subwoofer 2 ตัวในห้อง 

Bob นิยมใช้ subwoofer สองตัว เพราะว่าการมีสองตัวทำให้ความรู้สึกถึงการโอบล้อม (envelopment) ได้ดีกว่าการใช้แค่ตัวเดียว ถึงแม้ว่าสัญญาณที่ออกมาจะเป็นสัญญาณแบบ mono ก็ตาม การใช้ subwoofer ตัวเดียวทำให้ฟ้องตำแหน่ง subwoofer ได้ง่ายกว่า นอกจากนี้ การที่ใช้สองตัวก็จะทำให้พลังของความถี่ต่ำเพิ่มขึ้นเป็นเท่าตัว หรือมากกว่า 3dB เมื่อเทียบกับการใช้ตัวเดียว การใช้ subwoofer หลายตัวจะลดความรุนแรงของ room mode ที่อยู่ในห้อง ทำให้การตอบสนองความถี่ต่ำมีความสม่ำเสมอ ราบเรียบกว่าการใช้ subwoofer ตัวเดียว 

นอกจากนี้ Bob เน้นด้วยว่า เราต้อง ไม่สับสนระหว่าง แชนเนล .1 หรือที่เรียกว่า LFE (Low Frequency Effect) กับเรื่องของ Bass Management ซึ่ง LEF ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่ง ของ Bass Management แต่มันเป็นแชนเนลแยก เสียง effect ออกมาต่าง หากอีกช่องหนึ่ง โดย พื้นฐานก็เพื่อตั้งใจให้ ใส่เสียง sound effect ประกอบหนัง แต่บางทีคน mix เสียงเพลงก็ใช้มันเป็น extra headroom สำหรับ การบันทึกเสียงเพลง แบบ multi channels ดังนั้น การใช้ subwoofer 2 ตัวจึงเป็นการเพิ่มพลังของ LFE ที่จะออกมาอีกประมาณ 6dB (โดยทั่วไป) ทำให้เพิ่มระดับความดังใกล้เคียง กับ +10dB ที่เราต้องการความดังของ LFE มากกว่า channel อื่นๆ ในการวัดระดับ level ของลำโพงทั้งระบบ (จะมีอธิบายเพิ่มเติมต่อ ตอนท้าย) ทำให้เราไปปรับเพิ่มที่ analog gain ของตัว subwoofer เพิ่มอีกแค่ 4dB ส่วนการ ตัดความถี่ low-pass filter ของช่อง LFE นั้น Bob ได้แนะนำให้ตัดที่ 120Hz เพื่อรองรับ ความถี่ที่สูงขึ้นมามากกว่า 80Hz ที่บางทีอาจจะ ถูกใส่เข้ามาด้วยในช่องของ LFE 

LFE เป็นช่องสัญญาณเสียงอีกช่องหนึ่งที่ใส่ความถี่ต่ำกว่า 120Hz ลงไป
และสามารถนำความถี่ต่ำจากช่องลำโพง main อื่นๆ เข้าไปด้วยเพื่อส่งไปยัง subwoofer 

อุปกรณ์เพื่อใช้สำหรับวัดความดัง หรือ Level และ Frequency Response ที่ Bob ใช้ก็จะมี narrow-band pink noise ร่วมกับ SPL Meter ที่สามารถเลือก filter ได้ว่าจะ เอา weight แบบไหน ความเร็วแบบไหนได้ ส่วนอุปกรณ์วัด Frequency Response จะใช้ ไมค์สำหรับวัดความถี่โดยเฉพาะ ที่มีขนาดเส้น ผ่าศูนย์กลางประมาณ 6mm หรืออาจจะเล็กกว่า โดยใช้การวัดแบบ FFT Analyzer ถ้าเป็น โปรแกรม shareware ก็แนะนำอีกตัวคือ Room EQ Wizard

ไมค์ที่ใช้ในการวัดเสียง 

การวางตำแหน่งลำโพงจะใช้มาตรฐาน ITU775 โดยมีเทคนิคในการหาตำแหน่งก็คือ เขาจะทำเป็นแผ่นกระดาษที่เป็น Diagram มุม ของลำโพงต่างๆ แล้วนำแผ่นกระดาษแผ่นนี้ติด ไว้บนพื้นตรงตำแหน่งนั่งฟัง เอาเครื่อง laser pointer วางไปตามแนวมุมของลำโพงต่างๆ ตามรูปแบบของ ITU นี้ ตำแหน่งที่แสง laser ยิงไป ก็คือ แนวตำแหน่งของลำโพงนั้นๆ แล้วก็วางลำโพง ตามตำแหน่งนั้น เสร็จแล้วทำการ fine tune อีกที 

สำหรับลำโพง surround ทาง ITU ก็จะบอกค่ามุมเป็นช่วงขององศา ก็ต้องฟังแล้วเลือก เอาว่าต้องการในเรื่องของ focus ของเสียง หรือการโอบล้อมของเสียง (envelopment) ถ้าลำโพงอยู่ใกล้ตำแหน่งหูก็จะทำให้เพิ่ม focus ของเสียง แต่ envelopment ก็จะลดลง ในทางกลับกัน ถ้าลำโพงอยู่ห่างตำแหน่งหูก็จะเพิ่ม ในส่วนเสียงที่โอบรอบ หรือ envelopment แต่ focus ของเสียงก็จะลดลง ซึ่งก็ต้องลองฟัง และ fine tune กันดู 

การปรับระดับความดังของเสียง หลักการก็คือ ทำให้เสียงที่ออกมาจากลำโพง main ทุกตัวมีระดับ เสียงที่เท่ากันตรงจุดนั่งฟัง ส่วน subwoofer เมื่อเสียงรวมเข้ากับลำโพงตัวอื่นๆ แล้ว ควรจะให้การตอบสนองของเสียงทุกย่านความถี่เท่ากัน (flat frequency response) โดยการปรับ ก็จะใช้ SPL Meter หรือตัววัดความดังเสียง วัดสัญญาณ narrow band pink noise ที่ส่งผ่านไปยัง power amplifier เข้าลำโพงแต่ละตัว ให้แต่ลำโพงแต่ละแชนเนลมีความดังอยู่ที่ 83dB และตรงตำแหน่งนี้ก็ตั้ง gain control ของเครื่องที่ควบคุม volume ไว้เป็น 0dB โดย SPL Meter จะตั้งค่าไว้ที่ C-weighted, slow speed ก็ทำแบบนี้ไปกับลำโพง main ทุกแชนเนล ยกเว้นลำโพง subwoofer 

โดยความถี่ต่ำจะใช้การวัด LFE จาก pink noise แบบ limited band width แล้วตั้งให้ ค่าความดังสูงกว่าลำโพง main อยู่ 10dB แต่ ตรงนี้ถ้าเราใช้เครื่อง pre-processor หรือ AVR ปล่อยสัญญาณ pink noise ของ subwoofer ต้องแนะนำให้ไปดูที่เครื่องด้วยนะครับ ว่าเขาได้ ใส่ความดังชดเชยเข้าไปใน pink noise หรือยัง เพราะบางที pre-processor หรือ AVR บางตัว ได้มีการใส่ชดเชยความดัง pink noise ความถี่ต่ำฝังเข้าในเครื่องให้มีความดังมากกว่าแชนเนล อื่นๆ 10dB แล้ว ทั้งนี้ก็เพื่อความสะดวกในการ ปรับของลูกค้าจะได้ไม่ต้องมาจำว่าต้องปรับ ตัวไหนเพิ่ม dB 10dB ตัวไหนลด 10dB วัดให้ เท่ากันหมด รวมถึง subwoofer ก็เรียบร้อย อันนี้ต้องลองเช็คดูเป็นเครื่องๆ ไป 

สัญญาณ Level จาก LFE Channel โดยปกติจะดังกว่า Channel อื่นๆ อยู่ 10dB 

อีกเรื่องหนึ่งที่ Bob Katz ได้แนะนำและก็คล้ายกับวิธีของ HAA ที่ผมเคยเรียนมาก็คือ เรื่องของ Phantom Center Check ก็จะเป็นการเช็คอีกครั้งหนึ่งว่า ลำโพงหน้าทั้งสาม ตัวสามารถทำงานประสานเข้ากันได้ดี โดยการส่งสัญญาณที่เหมือนกันเข้าไปยังลำโพงหน้า ซ้ายและลำโพงหน้าขวา แล้วลองฟังดูว่าเสียง phantom image อยู่ตรงกลางระหว่างลำโพง ทั้งสองตัวหรือไม่ เพื่อเป็นการยืนยันว่าลำโพงทั้งสองตัวมี polarity เดียวกัน ไม่มีความผิดปกติ ของ acoustics ที่ทำให้เสียงจากลำโพงใดลำโพง หนึ่งเสียไป ไม่เท่ากันทั้งสองข้าง และลำโพง ทั้งสองมีระดับความดังเท่ากันหรือเปล่า เพราะถ้าถูกต้อง ตำแหน่งเสียง phantom image จะต้องแคบ เสียงแน่น สามารถระบุตำแหน่ง image ได้ชัดเจนว่าอยู่ตรงกลางระหว่างลำโพงหน้าทั้งสอง หลังจากนั้นก็จะส่งสัญญาณเดียวกัน เข้าไปยังลำโพง center เพื่อยืนยันว่าเสียง phantom image อยู่ตรงตำแหน่งเดียวกันกับเสียงที่ออกมาจากลำโพง center ทั้งนี้อาจจะ พิจารณาในการ toe-in ลำโพงหน้าซ้ายและขวา จนทำให้เสียง phantom image ดีขึ้น และหลังจาก toe-in ก็อาจจะต้องมาวัดค่าต่างๆ เช็คอีกที เนื่องจากว่า การ toe-in อาจจะส่งผล ถึงเรื่องของ time delay ได้ 

Phantom Center Check ใช้เพื่อยืนยันว่าเสียงจาก 
phantom image อยู่ตำแหน่งเดียวกับเสียงจากลำโพง center 

เมื่อทำการวัดค่า ปรับแต่งต่างๆ จนเสร็จแล้ว ก็ต้องมาประเมินเสียงที่ได้โดยหูอีกที (Subjective Assessment) แนะนำให้ใช้เพลง เพื่อประเมินว่า subwoofer ทำงานเข้ากันกับลำโพงต่างๆ ในระบบได้ดีหรือไม่ การ tuning ที่ดี subwoofer ไม่ควรจะทำให้ตัวมันเองเด่นเกิน ลำโพงอื่นๆ เมื่อฟังเพลงเสียงของ subwoofer ต้องไม่เด่นออกมาเป็นก้อน แต่เสียงความถี่ต่ำจาก subwoofer ควรจะออกมาแค่ให้ความ รู้สึกถึงความหนักแน่นในย่านความถี่ต่ำๆ เท่านั้น 

เพลง Spanish Harlem ของ Rebecca Pidgeon (Chesky JD115) ที่ Bob Katz
ใช้ในการทดสอบเสียงความถี่ต่ำ

ซึ่ง Bob Katz เขาก็จะใช้เพลง Spanish Harlem ของ Rebecca Pidgeon (Chesky JD115) ในการฟังเสียงความถี่ต่ำเพลงนี้จะเล่น ใน Key G และใช้รูปแบบเบสแบบ classic I, IV, V progression ที่มีความถี่ของเสียง bass melody เป็น 49 62 72, 65 82 98, 73 93 110 วนไป เขาบอกว่า ถ้าเครื่องเสียงมี bass response ที่ดี เสียงเบสที่ได้จากเพลงนี้ควรต้องมีเนื้อเสียงออก เป็นธรรมชาติ เสียงมีความสม่ำเสมอกันของ การดีดแต่ละครั้งในแต่ละความถี่ ที่ไม่ใช่ว่าดีด บางโน้ตดัง บางโน้ตเสียงหาย และก็ลองสลับปิดเปิดลำโพง subwoofer ฟังดูด้วยว่า เมื่อเปิดเสียงความถี่ต่ำจาก subwoofer จะต้องไม่ทำให้เสียงที่มาจากลำโพง main มีความผิดปกติไป ตำแหน่งเสียงเครื่องดนตรีที่มีเสียง ความถี่ต่ำออกมาจะต้องไม่เคลื่อนเดินหน้า ถอยหลังจาก soundstage เดิมที่ได้จากการ ฟังแบบไม่ได้เปิด subwoofer เสียงเบสจะต้อง ไม่ออกมาคลุมเครือ และเขายังทิ้งท้ายอีกว่า เมื่อพอใจจากเสียงที่ได้แล้ว ก็พักเหนื่อยจากการ tuning รับความสุขจากเสียงเพลงของ Rebecca Pidgeon ที่บันทึกมาอย่างเป็น ธรรมชาติในห้องบันทึกเสียงที่ดี ซึ่งทำให้เสียงร้อง เสียงเครื่องสายเสียง percussion ต่างๆ ในเพลงนี้มีความไพเราะน่าฟัง ฟังแล้วผ่อนคลาย (ที่แนะนำอย่างนี้ก็เพราะแกเป็นคนบันทึกเสียง เพลงนี้เอง ฮ่า ฮ่า) 

ทั้งหมดนี้ก็เป็นเกร็ดความรู้เล็กๆ น้อยๆ จากหนังสือ Mastering Audio: The Art And The Science ของ Bob Katz ที่ผมได้อ่านมา และคิดว่าในบางส่วนก็มีประโยชน์สำหรับการ ปรับแต่งห้อง Home Theater ความจริงแล้ว เนื้อหาในหนังสือยังมีหัวข้อที่น่าสนใจทั้งในเรื่อง ของ 2 แชนเนล เรื่องของ Home Theater อีก มากมาย และผมว่า Bob Katz ก็เขียนในลักษณะ ที่สอดแทรกเทคนิคในการใช้งานจริงไว้อยู่เรื่อยๆ ไม่ได้เน้นแต่เนื้อหาที่เป็นวิชาการอย่างเดียว ซึ่งผมว่าเป็นสิ่งที่ดี ยังไงใครสนใจสามารถหา ซื้อหนังสือเล่มนี้มาอ่านเพิ่มเติมได้ แนะนำเลย ครับผม. VDP 

นิตยสาร AUDIOPHILE VIDEOPHILE ฉบับที่ 258