จากฉบับที่แล้วในเรื่อง Immersive Sound ได้มีเพื่อนหลายๆท่านบอกว่าไม่ต้องพูดไปไกลถึง Dolby Atmos หรือ Auro 3Dเลย แค่ 5.1 หรือ 7.1 ยังไม่รู้ว่าจะวางลำโพงตรงไหนเลย ผมเลยถือโอกาสฉบับนี้กลับมาพูดถึงพื้นฐานการวางตำแหน่งลำโพง 5.1 และ 7.1 ในห้อง Home Theater เพราะว่าวัตถุประสงค์ของห้องดูหนังของเราคือพยายามให้เสียงที่ได้ใกล้เคียงกับเสียงที่ได้ในห้อง production studio ดังนั้นเราควรจะต้องเข้าใจหลักการSetup ในStudioก่อนเพราะว่าการSetup ห้องHome Theater ของเราอาจจะมีส่วนที่ต่างจากห้องStudio บ้างตามสภาพแวดล้อม หรืออุปการณ์ต่างๆที่ไม่เหมือนกันแต่ผลลัพธ์ที่ออกมาเราต้องการเสียงที่ใกล้เคียงกันที่สุด
การจัดวางลำโพงใน Post Production Studio ปกติโดยทั่วไปจะใช้มาตรฐานตาม ITU หรือชื่อเต็มๆคือ International Telecommunications Union
โดย ITU ได้กำหนดมาตรฐานสำหรับSurround Sound Production ที่ชื่อว่าITU-R BS.775-2เพื่อใช้ในงานด้านPost Production ในโรงภาพยนต์ หรืองานสื่อสารสนเทศต่างที่เกี่ยวของกับSurround Sound เขาได้ทำการศึกษาโดยใช้ลำโพงกว่ายี่สิบตัววางไว้ในตำแหน่งต่างๆในห้องanechoic room หรือห้องไร้เสียงสะท้อนเพื่อจะหาตำแหน่งที่ดีที่สุดในการวางตำแหน่งของลำโพงแล้วจึงนำผลที่ได้มาเป็นมาตรฐานในการกำหนดตำแหน่งลำโพงทั้ง 5channels และ 7channels ดังรูปเพื่อนำไปใช้ในห้อง Production Studio หรือห้องที่เกี่ยวข้องกับSurround Sound ต่างๆ
ในห้อง production studio ลำโพงซ้าย,ขวาและตำแหน่งที่ใช้Mixเสียงจะทำมุมเป็นสามเหลี่ยมด้านเท่าต่อกันที่มีมุมทุกมุมกาง60องศาหรือง่ายๆก็คือลำโพงซ้ายหรือขวาแต่ละchannelทำมุม 30องศากับCenter Line โดยมีลำโพงCenterอยู่หลังจอภาพและอยู่ตรงเส้น Center line แต่ถ้าไม่สามารถวางลำโพงCenter ไว้หลังจอภาพก็อาจจะวางไว้ด้านบนหรือด้านล่างจอภาพก็ได้และทำการAim ลำโพงเข้าหาตำแหน่งนั่งของSound EngineerหรือProducer ส่วนลำโพงSurround จะไม่Fix แน่นอนโดยจะทำมุมประมาณ 100-120องศาในระบบ 5.1channels และอยู่ระหว่าง60-150องศากับCenter line ในระบบ 7.1channels โดยลำโพงทุกตัวยกเว้นลำโพงsubwoofer จะaimed ตรงเข้ามาหาตำแหน่งmix postion
แต่ต้องยอมรับในความเป็นจริงว่าการที่จะใช้มาตรฐานนี้ในห้อง Home theater จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมเนื่องจากว่าห้อง Home theater มีบางอย่างที่ต่างจากห้อง Professional control room เหล่านี้เช่น ขนาดห้องหรือรูปร่างห้องของเราอาจจะไม่เหมือนกับห้องใน Studio ชนิดของลำโพงขนาดหรือรูปร่างก็ต่างกัน ตำแหน่งนั่งฟังในStudioก็จะเน้นตรงตำแหน่งที่Sound Mixerนั่งส่วนในห้องHome theater เรามีหลายที่นั่งมากกว่า ที่สำคัญคือการลงทุนในการทำห้องก็ต่างจากห้อง Home theater ของเรามาก ดังนั้นมันจึงเป็นงานท้าทายที่จะทำให้เสียงห้องของเราใกล้เคียงกับห้อง Studio ในงบประมาณที่เหมาะสม
Consumer Electronics Association หรือCEA และ Custom Electronic Design & Installation Association หรือที่เราคุ้นหูว่าCEDIA เจ้าพ่อในด้านงานระบบเสียง และระบบไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ภายในบ้าน โดยปกติจะจัดงานโชว์เครื่องเสียงใหญ่ระดับโลกCEDIA EXPO ทุกๆปีที่อเมริกา มีสมาชิกที่เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านระบบเสียงHome Theaterอยู่ทั่วโลก ได้นำเอา ITU Standard มาพัฒนาทั้งในเรื่องการDesign การEngineeringที่เหมาะสม และProfessional Installation เพื่อให้สามารถประยุกต์ใช้ในห้อง Home theater ทั่วๆไปได้โดยยังได้เสียงที่ใกล้เคียงมาตฐานอยู่โดยใช้ชื่อว่า CEA/CEDIA CEB-22 Home Theater Recommended Practice โดยเนื้อหาข้างในผมดูแล้วก็ไม่ต่างกับคำแนะนำของ THX ,HAA หรือ ตามที่ Dr.Floyd E. Toole เคยแนะนำไว้
คู่มือเล่มนี้ได้บอกว่าสิ่งหนึ่งที่สำคัญและทำให้ได้ผลง่ายที่สุดเพื่อให้เสียงดีเหมือนในStudio คือการวางลำโพงให้ได้ตามมาตรฐานเริ่มจากในระบบ 5.1 กันก่อน
เนื่องจากว่าในห้องHome theater บางทีจอภาพอาจจะไม่ใหญ่เหมือนในStudio หรือในโรงภาพยนต์ดังนั้นการวางลำโพงซ้ายขวาให้ห่างกันถึง 60องศาตามมาตรฐานของITU อาจจะดูไกลกันเกินไปไม่เหมาะสมกับห้องHome theater ที่บางทีจออาจจะเล็กๆ เมื่อนำมาวางรวมกันกับลำโพงCenter ทำให้Sound stage ที่ได้ไม่สัมพันธ์กับจอภาพ เขาจึงแนะนำให้วางลำโพงชิดกันได้มากขึ้นโดยกำหนดไว้ว่าสามารถวางลำโพง Front Left และ Front Rightห่างกันได้ระหว่าง 45องศาถึง 60องศา ส่วนลำโพงSurroundก็สามารถทำมุมได้ตั้งแต่ 110 – 120 กับเส้นCenter line หรือสังเกตง่ายๆก็คือหลังต่อตำแหน่งนั่งฟังหลัก(Prime listening position)เล็กน้อยก็เป็นอันใช้ได้ ส่วนถ้าเป็นระบบ 7.1channelsก็จะมีความยืดหยุ่นได้มากกว่าโดยลำโพงSurroundซ้ายและขวา สามารถวางไว้ได้ตั้งแต่ 60องศา ถึง 100องศา ส่วนลำโพงหลังSurround back หรือจะเรียกอีกชื่อคือ Rear channels ก็สามารถวางไว้ได้ทั้ง 135-150องศาต่อ Center line ดังรูป โดยวัตถุประสงค์ก็เพื่อให้ตำแหน่งนั่งฟังมีการโอบล้อมที่เป็นSmooth Envelopment
เมื่อเปรียบเทียบกับในProduction Studio ที่ลำโพงSurround ที่มักจะอยู่ในระดับหู และAim โดยตรงมายังตำแหน่งMix position แต่ในห้อง Home theater ที่บางห้องมีขนาดเล็กกว่ามากจึงแนะนำให้วางลำโพงSurround channels และลำโพง Rear Channelsอยู่สูงกว่าระดับหูประมาณสองฟุต ถ้าตำแหน่งนั่งฟังเป็นขั้นบันได ลำโพงsurround กับ surround back ก็ต้องวางให้เป็นStep ตามขั้นที่สูงขึ้นไปเหมือนในโรงภาพยนต์ แต่ถ้าเป็นระนาบเดียวก็วางความสูงเดียวกับSurround channelsได้เลย
และไม่จำเป็นต้องAim ลำโพงมายังหูเหมือนFront Channels ทั้งนี้ก็เพราะว่าการAim ลำโพงก็คือการเพิ่มFocus ของเสียงแต่มันก็จะลดenvelopmentของเสียงด้วยเหมือนกัน โดยในพื้นที่ด้านหลังเราไม่ต้องการเสียงที่ Focus มากเกินไปแต่เราต้องการEnvelopment ของเสียงมากกว่า ซึ่งไม่เหมือนกับด้านหน้าที่เราต้องการFocus ของเสียงมากกว่าเพื่อให้เสียงมีความสัมพันธ์กับภาพบนจอและสามารถระบุตำแหน่งเสียงได้แม่นยำเพิ่มอรรถรสในการดูหนังมากขึ้น ดังนั้นคำแนะนำจากหลายๆสถาบันที่เชื่อถือได้ส่วนมากจะเหมือนกันคือควรจะต้องมีการ Toe in ลำโพงFront channels เพื่อเพิ่มFocus ของเสียงและให้เสียงอยู่ใน on axis มากที่สุด แต่ไม่มีความจำเป็นสำหรับSurround channels ที่เราต้องการเสียงที่โอบรอบมากกว่าเสียงที่Focus อีกอย่างหนึ่งถ้าเสียงด้านหลังมีFocus มากกว่าเสียงจากด้านหน้าสิ่งที่จะเกิดขึ้นคือสมองของเราก็จะถูกDistract ไปจากหน้าจอ สมาธิที่ควรจะอยู่หน้าจอก็จะลดลงไป
การที่เราต้องการให้ลำโพงSurround วางไว้สูงกว่าตำแหน่งนั่งฟังและไม่พุ่งตรงมายังหูคนฟังก็เนื่องจากว่า ถ้าลำโพงอยู่ใกล้เกินไปจะทำให้บรรยากาศด้านหลังหรือEnvelopment ของเสียงเสียไป เราก็จะได้ยินแต่ลำโพงที่อยู่ใกล้หูเรามากกว่าลำโพงอื่น
ลักษณะเสียงที่มีบรรยากาศ Envelopment ก็คือเสียงมันจะหลุดออกนอกตู้ลำโพง กระจายอยู่รอบๆ ไม่สามารถบอกตำแหน่งลำโพงได้ เสมือนเราได้เข้าไปอยู่ในเหตุการณ์นั้นจริงๆ หลักการก็มาจากเรื่องของPhantom Image หรือบางคนอาจจะเรียกว่า Stereo Image นั่นเอง ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดก็คือการเกิดPhantom Image ของลำโพง 2channels ทำให้เสมือนว่ามีเสียงนักร้อง เสียงเครื่องดนตรีต่างๆอยู่ระหว่างลำโพงทั้งสองในตำแหน่งต่างๆกัน
เราสามารถอธิบายได้จากหลักการ Stereo Perception ตำแหน่งวัตถุของสมองของมนุษย์ตาม Psychoacoustics โดยการรับรู้ตำแหน่งในแนวระนาบหรือ Horizontal Localization เกิดจากสองสิ่งคือ เวลา(TimeหรือPhase) และระดับเสียงdB(Level) อธิบายง่ายๆสมมุติว่าถ้าเสียงจากลำโพงทั้งสองข้างมาถึงหูเราในเวลาพร้อมกัน หรือมีPhaseเท่ากัน และมีความดังเท่ากันสมองก็จะทำให้เราเกิดภาพเสมือนว่าเสียงอยู่ตรงกลางลำโพงทั้งสอง แต่ถ้าเมื่อไหร่ที่เสียงจากลำโพงตัวหนึ่งมาถึงก่อนลำโพงอีกตัวหนึ่งตำแหน่งPhantom image ก็จะขยับออกจากจุดกึ่งกลางออกไป ถ้าเรายังต้องการให้เสียงเสมือนออกอยู่ตรงกลางเราสามารถชดเชยLevel ได้โดย เช่นถ้าเสียงมาถึงก่อน 1ms เราก็สามารถชดเชยโดยเพิ่มLevel ลำโพงอีกข้างขึ้น 3dB เสียงก็จะกลับมาอยู่ตรงกลาง และถ้ามาถึงก่อน 5ms เราก็ต้องชดเชยLevelไป7dB แต่สมองของคนเรายินยอมให้เกิด Stereo Imageนี้ถึงแค่ 5ms เท่านั้น ถ้าเสียงทั้งสองข้างมาถึงห่างกันเกิน 5ms การเห็นภาพStereo ก็จะค่อยๆหายไป แต่ที่จะเป็นปัญหาสำหรับเรามากกว่านั้นคือ Levelครับ โดยในแง่ของAcoustics นั้นถ้าจะเปรียบเทียบง่ายๆ Level มันก็เป็นเหมือน Godzilla ส่วนTime หรือPhase ก็เปรียบได้กับกวางน้อยตัวเล็กๆหรือ Bambi
Bambi เป็นความอ่อนโยนสวยงามเหมือนกับPhase ที่มีความอ่อนไหวสวยงามและสามารถปรับได้แค่เล็กน้อย ส่วนGodzilla มันคือความแข็งแรงมีพลังมหาศาลทำลายทุกอย่างที่ขวางหน้า ปัญหาก็คือในโลกของความจริง Acoustics care Godzilla not care Bambi face ดังนั้นเมื่อGodzilla กับBambi มาเจอกันจะเกิดอะไรขึ้นครับ แน่นอนGodzillaจะชนะเสมอ ส่วนBambiก็จะ……ส่งผลทำให้Stereo imageหายไป เช่นเดียวกับการปรับลำโพงในห้องHome theater เมื่อเราปรับค่าPhase(อย่างยากเย็น) ได้เหมาะสมแล้วแต่เมื่อไหร่Level ของChannel ใดChannel หนึ่งมีค่าLevel ที่สูงกว่าChannel อื่น แน่นอนครับGodzilla always winsส่งผลทำให้ Phantom Image หายไป เราก็จะได้ยินแต่เสียงMono จากลำโพงที่มี Level ที่สูงกว่าตลอดเวลาเสียงก็จะไม่โอบล้อมเรา มันก็จะอยู่ตรงที่ลำโพงอยู่ตลอดพูดให้เข้าใจง่ายๆก็คือเสียงมันไม่หลุดตู้นั่นเอง ดังนั้นการที่เรามีลำโพงอยู่ใกล้หูของเรามากๆก็เสี่ยงที่จะทำให้Level ของลำโพงตัวนั้นสูงกว่าตัวอื่น ถึงแม้บางคนอาจจะบอกว่าเราก็ลดLevel ลำโพงที่อยู่ข้างหูเราลงจะได้ไหม คำตอบคือก็ได้แต่อย่าลืมว่าในห้องHome Theater ของเราต้องมีหลายที่นั่ง และห้องเรามีขนาดที่เล็กกว่าโรงภาพยนต์หรือStudio โดยทั่วไป ผลที่ตามมาก็คือ Level ในแต่ละที่นั่งจะลดลงอย่างรวดเร็วตามหลักPhysics lawเรื่องเสียงที่ชื่อ Inverse square law ที่บอกไว้ว่า SPL ของเสียงจะลดลง 6dB เมื่อระยะที่เพิ่มขึ้นหนึ่งเท่าตัว สมมุติถ้าเราเป็นเก้าอี้โซฟาสามที่นั่งแล้วลำโพงSurround อยู่ห่างคนที่นั่งอยู่ใกล้ที่สุด 1เมตร คนที่นั่งตรงกลางหรือ Prime Listening location ห่างลำโพงSurround 2 เมตร ดังนั้นเมื่อเราปรับให้ตำแหน่งตรงกลางให้มี SPLที่ 75dB ก็แสดงว่าคนที่นั่งอยู่ชิดลำโพงต้องได้ยินเสียงดังถึง 81dB และแน่นอนคนที่นั่งห่างลำโพงตัวนี้ที่สุดคือ3เมตรก็จะได้ยิน SPL ของลำโพงนี้แค่ประมาณ 71dB แต่เขากลับได้ยินเสียงจากลำโพงที่อยู่ใกล้หูของเขาถึง81 dB นั่นไงครับ Godzilla ได้เหยียบคนนั่งฟังทั้งสองข้างไปแล้วทั้งๆที่นั่งห่างจากคนนั่งกลางแค่เมตรเดียวเอง ซึ่งเหตุการณ์อย่างนี้จะไม่ค่อยมีผลในโรงภาพยนต์หรือห้องในห้องStudio ที่มีขนาดใหญ่เพราะมีขนาดกว้างใหญ่กว่าห้องHome theater เช่นระยะจากลำโพงถึงจุดนั่งฟัง 20เมตร กับ 40เมตรก็จะมี SPL ต่างกันแค่ 6dB เท่านั้นเสียงLevel ในแต่ละที่นั่งฟังในห้องขนาดใหญ่เลยไม่ค่อยต่างกันเท่าไร
ดังนั้นข้อแนะนำสำหรับการวางลำโพง Surround ในห้องขนาดเล็กก็คือพยายามวางลำโพงให้มีระยะห่างเฉลี่ยกับตำแหน่งนั่งฟังทุกตำแหน่งใกล้เคียงกัน ซึ่งก็คือพยายามวางลำโพงให้สูงกว่าตำแหน่งนั่งฟังขึ้นไปเพื่อป้องกันไม่ให้เสียงจากลำโพงSurroundยิงเข้าหูเราโดยตรง และยังช่วยBalance ระยะทางจากลำโพงไปยังตำแหน่งนั่งฟังทุกตำแหน่งทำให้ลดความแตกต่างระหว่างระยะทางที่ตำแหน่งใกล้ลำโพงและไกลลำโพงที่สุดลง ดังนั้นถ้าเรามีตำแหน่งนั่งฟังสองแถวตำแหน่งที่เหมาะสมในการวางSurround ก็คืออยู่ระหว่างแถวที่ 1และ2 เพื่อให้ระยะห่างของลำโพงไปยังแถวที่หนึ่งและสองเท่ากัน และถ้าห้องเล็กมากๆก็ต้องพยายามยกSurround ให้สูงมากขึ้นไปด้วยเพื่อป้องกันการถูก Godzilla เหยียบตาย อิ อิ อิ …
Trickอีกอย่างที่ผมได้จากผู้รู้หลายๆท่านรวมถึงจากบทความ,บทสัมภาษณ์ มือSetupที่เก่งระดับโลกหลายคน ผมพบว่าท่านเหล่านั้นนิยมลดLevel ของSurround channelsและSurround Back channels ลง 1dBถึง3dB เพื่อลดความรุนแรงของLevel และเพื่อเพิ่มEnvelopmentของ Surround channelsให้มากขึ้นนั่นเอง
ที่กล่าวมาทั้งหมดนี้เป็นมาตรฐานการวางลำโพงทั้งแบบ 5.1 Channelsหรือ 7.1Channels ที่ถูกกำหนดขึ้นมาใช้ในงานอุตสาหกรรมด้านเสียงโดยทั่วไป แต่อาจจะแตกต่างจากการวางลำโพงใน Immersive soundแบบใหม่ๆเช่น DTS:X ,Dolby Atmos หรือ Auro 3D บ้างเพราะเหล่านี้เป็นระบบเสียงแบบใหม่ที่ยังไม่มีสถาบันไหนได้กำหนดออกมาเป็นมาตรฐานให้ใช้ทั่วไป มีเพียงแต่บริษัทผู้ผลิตแนะนำไว้เท่านั้น ก็คงต้องรอให้ระบบเสียงระบบใหม่นี้ได้รับความนิยมมากขึ้นและอยู่ตัวซักพักคงจะได้มีการกำหนดมาตฐานออกมาให้เหมือนๆกัน สรุปในฉบับนี้ได้ว่าวิธีที่ง่ายและเห็นผลที่สุดในการที่จะทำให้เสียงห้องHome theater ของเราใกล้เคียงกับเสียงใน Post Production Studio ก็คือการวางลำโพงให้ได้ตามมาตรฐานนั่นเอง
