Article

Search

Monitor Setup

เนื้อหาฉบับนี้จะเกี่ยวกับหลักการSetupเครื่องเสียงในห้องที่ใช้ทำงานของเหล่าmixing หรือmastering engineer โดยผมได้สรุปมาจากหนังสือชื่อดังMastering Audio: the art an the scienceของBob Katz พูดถึงBob Katzถ้าใครอยู่ในวงการอัดเสียงก็อาจจะคุ้นชื่อบ้างแกเป็นMixing and Mastering Engineer ที่ทำงานเกี่ยวข้องกับProfessional recording ที่การันตีด้วยรางวัลGrammy award มีผลงานตีพิมพ์เกี่ยวกับเครื่องเสียงมากมายเช่นใน Stereo Review, Audio, Stereophile เคยทำงานที่Chesky Recordsและมีผลงานที่ได้รับคำชมออกมามากมาย ถึงตอนนี้บางคนคงสงสัยว่าแล้วแกมาเกี่ยวกับhome theaterได้ยังไง คือผมได้อ่านหนังสือที่แกเขียนจนมาถึงบทที่ 21 เรื่องMonitor Setup ที่เป็นเนื้อหาเกี่ยวกับการติดตั้งและปรับเสียงในห้องแบบmulti-channelsเนื่องจากว่างานของแกบางส่วนก็มีที่เป็นmulti channelsเพื่อใช้ทั้งในงานบันทึกเสียงเพลงและในงานภาพยนตร์ พออ่านไปแล้วมีหลายส่วนในบทนี้เป็นแนวคิดการปรับเสียงในห้องhome theaterที่น่าสนใจ และสามารถเอาไปประยุกต์ใช้งานได้จริงๆก็เลยสรุปเอาข้อเขียนของเขาที่น่าจะเป็นประโยชน์ให้เราได้ลองศึกษาดู มีบางจุดก็เหมือนกับที่เคยเรียนรู้กันมาแต่ไม่ค่อยได้สนใจ หรือบางจุดก็ต่างจากที่เคยรู้เคยเห็นมา ยังไงก็ลองอ่านดูครับ

รูปที่1 Bob Katz Mixing and Mastering Engineer
รูปที่2 บทความนี้สรุปมาจากเนื้อหาเรื่องMonitor SetupของหนังสือMastering Audio

โดยปกติmastering engineersจะใช้วิธีตามปกติมาตรฐานเพื่อให้ได้ลำโพงที่สามารถตอบสนองได้แบบfull-range โดยใช้วงจรcrossoverแบบanalog-domainแล้ววางลำโพงในห้องที่มีการออกแบบไว้อย่างดี จากนั้นจะทำการวางลำโพงในตำแหน่งที่คิดว่าเหมาะสมที่สุดในห้องโดยใช้วิธีการร่วมกันทั้งฟังด้วยหู การคำนวณ และการวัดค่าต่างๆ ซึ่งห้องทุกห้องก็มักจะมีปัญหาเรื่องความถี่ต่ำเกือบทุกห้อง แต่จะมากจะน้อยก็แตกต่างกันออกไปในห้องแต่ละห้อง ถ้าห้องที่มีขนาดใหญ่และมีการออกแบบมาดีก็จะเจอปัญหาเรื่องนี้น้อยหน่อย ส่วนในห้องของBobเองเขาบอกว่าห้องที่เขาทำงานอยู่ก็จะมีปัญหาเรื่องนี้เช่นกันสาเหตุก็มาจากroom modeของห้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่างผนังด้านหน้ากับผนังด้านหลัง ดังนั้นการวางลำโพงในห้องจึงมีความสำคัญ การวางลำโพงที่ผิดตำแหน่งก็จะทำให้บางย่านความถี่ดีขึ้น แต่ความถี่ที่เหลืออยู่กลับแย่ลงทั้งหมด Bobได้ลองหลายวิธีและในที่สุดก็สรุปได้ว่าห้องของเขาเหมาะที่จะแยกในส่วนของลำโพงความถี่ต่ำออกจากลำโพงMain ทำให้สามารถเลือกวางลำโพงความถี่ต่ำได้อิสระเพื่อลดmodeของห้อง ในขณะที่ลำโพงmainก็สามารถวางในตำแหน่งเพื่อให้เสียงมีความลึก มีSoundstageที่ดีได้ ซึ่งหลังจากการวัดแล้วห้องของเขาเหมาะที่จะวางลำโพงความถี่ต่ำไว้ที่มุมห้อง แต่ก็จะมีปัญหาในเรื่องtime delayระหว่างลำโพงความถี่ต่ำและลำโพงmainตามมาเนื่องจากตำแหน่งไม่ได้อยู่ใกล้กัน ก็ต้องใช้digital-domain time correctionแก้ไขตรงจุดนี้แต่ก็ต้องระวังในเรื่องของphase shift, time smearและ การตอบสนองความถี่ที่ไม่ราบเรียบตามมา

รูปที่3 ห้องที่ใช้ทำงานระบบเสียง 5.1 ของBob Katz

การทำห้องก็ควรจะต้องมีที่ปรึกษาทางacoustics หรือacoustic architect เพื่อช่วยในการทำห้อง ห้องที่ดีต้องมีขนาดที่ถูกต้อง ผนัง พื้น เพดานมีการก่อสร้างที่เหมาะสม มีการเลือกใช้วัสดุ อุปกรณ์ต่างๆเพื่อทำเป็นacoustic treatment จากตำแหน่งลำโพงถึงตำแหน่งนั่งฟังต้องพยายามลดการขัดขวางการเดินทางของเสียง ลดการสะท้อนของเสียง รวมถึงลดเสียงรบกวนจากภายนอกห้องเข้ามาในห้อง โดยการสะท้อนของเสียงจากผนังที่เข้ามาผสมกับเสียงตรงๆจากลำโพงที่อยู่ภายใน 15-20milliseconds ควรจะต้องต่ำกว่า -15dB (จะดีมากถ้าได้ต่ำกว่า -20dB)การวัดตรงนี้ก็จะใช้กราฟที่เรียกว่าETC(Energy-Time-Curve)

รูปที่4 กราฟ Energy-Time-Curve ใช้ดูการสะท้อนของเสียงจากผนังห้องได้ด้วย

ลำโพงmainที่ใช้แต่ละตัวรวมถึงPower Amplifierต้องสามาถให้การตอบสนองความถี่ที่ราบเรียบตั้งแต่ 60Hzขึ้นไป(หรืออาจจะลงความถี่ต่ำได้ลึกกว่านั้นถ้าลำโพงmainสามารถทำได้) และสามารถทำความดังได้อย่างน้อย 100dB SPL ที่ระยะ1เมตร โดยมีdistortionของความถี่เกิน100Hzน้อยกว่า 1% สำหรับSubwoofer ควรจะต้องใช้ 2ตัวเป็นอย่างน้อยเพื่อให้สามารถสร้างความถี่ต่ำได้ถึง 20Hz โดยสามารถทำความดังที่ความถี่ต่ำกว่า 100Hz ได้อย่างน้อย 100dB และมีความเพี้ยนต่ำกว่า 3% การใช้Subwooferแค่ตัวเดียวอาจจะพอไหวถ้าใช้แค่สำหรับLFE(.1 แชลแนลที่รู้จักกัน)อย่างเดียว แต่ถ้าใช้ร่วมกับความถี่ต่ำจากลำโพงmainและsurroundก็จะไม่เพียงพอ การใช้ลำโพงSubwooferมากกว่า2ตัว วางในตำแหน่งที่ดี มีcrossoverที่เหมาะสมสามารถทำให้ลำโพงทุกตัวทำงานร่วมกันและให้เสียงแบบfull rangeได้ ทั้งนี้การใช้การจัดการแบบBass Managementนั้นถือว่ามีความจำเป็นถ้าลำโพงmainไม่สามารถทำความถี่ได้ลึกต่ำถึงระดับ 20Hz ทั้งยังช่วยทำให้ลำโพงmainมีdistortionน้อยลง การจัดวางลำโพงmainก็ทำได้ง่ายเป็นเอกเทศมากขึ้น         

รูปที่5 Bob Katzแนะนำให้ใช้Subwoofer 2ตัวในห้อง

Bobนิยมใช้subwooferสองตัวเพราะว่าการมีสองตัวทำให้ความรู้สึกถึงการโอบล้อม(envelopment)ได้ดีกว่าการใช้แค่ตัวเดียวถึงแม้ว่าสัญญาณที่ออกมจะเป็นสัญญาณแบบmonoก็ตาม การใช้Subwooferตัวเดียวทำให้ฟ้องตำแหน่งSubwooferได้ง่ายกว่า นอกจากนี้การที่ใช้สองตัวก็จะทำให้พลังของความถี่ต่ำเพิ่มขึ้นเป็นเท่าตัวหรือมากกว่า3dBเมื่อเทียบกับการใช้ตัวเดียว การใช้Subwooferหลายตัวจะลดความรุนแรงของroom modeที่อยู่ในห้อง ทำให้การตอบสนองความถี่ต่ำจะมีความสม่ำเสมอราบเรียบกว่าการใช้subwooferตัวเดียว นอกจากนี้Bobเน้นด้วยว่าเราต้องไม่สับสนระหว่าง แชลแนล.1 หรือที่เรียกว่า LFE(Low frequency effect) กับเรื่องของBass management ซึ่ง LEFไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของBass managementแต่มันเป็นแชลแนลแยกเสียงeffectsออกมาต่างหากอีกช่องหนึ่ง โดยพื้นฐานก็เพื่อตั้งใจให้ใส่เสียงsound effectsประกอบหนัง แต่บางทีคนmixเสียงเพลงก็ใช้มันเป็นextra headroomสำหรับการบันทึกเสียงเพลงแบบmulti channels ดังนั้นการใช้Subwoofer2ตัวจึงเป็นการเพิ่มพลังของLFE ที่จะออกมาอีกประมาณ 6dB(โดยทั่วไป) ทำให้เพิ่มระดับความดังใกล้เคียงกับ +10dBที่เราต้องการความดังของLFEมากกว่าchannelsอื่นๆในการวัดระดับLevelของลำโพงทั้งระบบ(จะมีอธิบายเพิ่มเติมต่อตอนท้าย) ทำให้เราไปปรับเพิ่มที่analog gainของตัวSubwooferเพิ่มอีกแค่ 4dB ส่วนการตัดความถี่low-pass filterของช่องLFEนั้น Bobได้แนะนำให้ตัดที่ 120Hz เพื่อรองรับความถี่ที่สูงขึ้นมามากกว่า 80Hz ที่บางทีอาจจะถูกใส่เข้ามาด้วยในช่องของLFE

รูปที่6 LFEเป็นช่องสัญญาณเสียงอีกช่องหนึ่งที่ใส่ความถี่ต่ำกว่า 120Hzลงไป และสามารถนำความถี่ต่ำจากช่องลำโพงmainอื่นๆเข้าไปด้วยเพื่อส่งไปยังSubwoofer

อุปกรณ์เพื่อใช้สำหรับวัดความดังหรือLevel และ Frequency Responseที่Bobใช้ก็จะมี narrow-band pink noiseร่วมกับSPL meterที่สามารถเลือกfilterได้ว่าจะเอาweightแบบไหน ความเร็วแบบไหนได้ ส่วนอุปกรณ์วัดfrequency responseจะใช้ไมค์สำหรับวัดความถี่โดยเฉพาะที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 6mm หรืออาจจะเล็กกว่า โดยใช้การวัดแบบFFT analyzer ถ้าเป็นโปรแกรมsharewareก็แนะนำอีกตัวคือ Room EQ Wizard

รูปที่7 ไมค์ที่ใช้ในการวัดเสียง

การวางตำแหน่งลำโพง จะใช้มาตรฐาน ITU775 โดยมีเทคนิคในการหาตำแหน่งก็คือเขาจะทำเป็นแผ่นกระดาษที่เป็นDiagramมุมของลำโพงต่างๆ แล้วนำแผ่นกระดาษแผ่นนี้ติดไว้บนพื้นตรงตำแหน่งนั่งฟัง เอาเครื่องlaser pointerวางไปตามแนวมุมของลำโพงต่างๆตามรูปแบบของITUนี้ ตำแหน่งที่แสงlaserยิงไปก็คือแนวตำแหน่งของลำโพงนั้นๆ แล้วก็วางลำโพงตามตำแหน่งนั้น เสร็จแล้วทำการfine tuneอีกที สำหรับลำโพงSurroundทางITUก็จะบอกค่ามุมเป็นช่วงขององศาก็ต้องฟังแล้วเลือกเอาว่าต้องการในเรื่องของfocusของเสียงหรือการโอบล้อมของเสียง(envelopment) ถ้าลำโพงอยู่ใกล้ตำแหน่งหูก็จะทำให้เพิ่มfocusของเสียงแต่envelopmentก็จะลดลง ในทางกลับกันถ้าลำโพงอยู่ห่างตำแหน่งหูก็จะเพิ่มในส่วนเสียงที่โอบรอบหรือenvelopment แต่focusของเสียงก็จะลดลง ซึ่งก็ต้องลองฟังและfine tuneกันดู

รูปที่8 วิธีการหาตำแหน่งลำโพงในระบบmulti channels

การปรับระดับความดังของเสียง หลักการก็คือทำให้เสียงที่ออกมาจากลำโพงmainทุกตัวมีระดับเสียงที่เท่ากันตรงจุดนั่งฟัง ส่วนSubwooferเมื่อเสียงรวมเข้ากับลำโพงตัวอื่นๆแล้วควรจะให้การตอบสนองของเสียงทุกย่านความถี่เท่ากัน(flat frequency response) โดยการปรับก็จะใช้SPL meterหรือตัววัดความดังเสียงวัดสัญญาณnarrow band pink noise ที่ส่งผ่านไปยังpower amplifierเข้าลำโพงแต่ละตัวให้แต่ลำโพงแต่ละแชลแนลมีความดังอยู่ที่ 83dB และตรงตำแหน่งนี้ก็ตั้งgain controlของเครื่องที่ควบคุมvolumeไว้เป็น 0dB โดยSPL meterจะตั้งค่าไว้ที่ C-weighted, slow speed ก็ทำแบบนี้ไปกับลำโพงmainทุกเชลแนลยกเว้นลำโพงSubwoofer โดยความถี่ต่ำจะใช้การวัดLFE จาก pink noise แบบlimited band width แล้วตั้งให้ค่าความดังสูงกว่าลำโพงmainอยู่ 10dB แต่ตรงนี้ถ้าเราใช้เครื่องpre-processor หรือAVRปล่อยสัญญาณpink noiseของSubwooferต้องแนะนำให้ไปดูที่เครื่องด้วยนะครับว่าเขาได้ใส่ความดังชดเชยเข้าไปในpink noiseหรือยัง เพราะบางทีpre-processor หรือAVRบางตัวได้มีการใส่ชดเชยความดังpink noiseความถี่ต่ำฝังเข้าในเครื่องให้มีความดังมากกว่าแชลแนลอื่นๆ10dBแล้ว ทั้งนี้ก็เพื่อความสะดวกในการปรับของลูกค้าจะได้ไม่ต้องมาจำว่าต้องปรับตัวไหนเพิ่มdB 10dB ตัวไหนลด10dB วัดให้เท่ากันหมดรวมถึงsubwooferก็เรียบร้อย อันนี้ต้องลองเช็คดูเป็นเครื่องๆไป

รูปที่9 สัญญาณLevelจากLFE Channel โดยปกติจะดังกว่าChannelอื่นๆอยู่ 10dB

อีกเรื่องหนึ่งที่Bob Katzได้แนะนำ และก็คล้ายกับวิธีของHAAที่ผมเคยเรียนมาก็คือเรื่องของ Phantom Center Check ก็จะเป็นการเช็คอีกครั้งหนึ่งว่าลำโพงหน้าทั้งสามตัวสามารถทำงานประสานเข้ากันได้ดี โดยการส่งสัญญาณที่เหมือนกันเข้าไปยังลำโพงหน้าซ้ายและลำโพงหน้าขวาแล้วลองฟังดูว่าเสียงPhantom imageอยู่ตรงกลางระหว่างลำโพงทั้งสองตัวหรือไม่ เพื่อเป็นการยืนยันว่าลำโพงทั้งสองตัวมีpolarityเดียวกัน ไม่มีความผิดปกติของacousticsที่ทำให้เสียงจากลำโพงใดลำโพงหนึ่งเสียไป ไม่เท่ากันทั้งสองข้าง และลำโพงทั้งสองมีระดับความดังเท่ากันหรือเปล่า เพราะถ้าถูกต้องตำแหน่งเสียงphantom imageจะต้องแคบ เสียงแน่น สามารถระบุตำแหน่งimageได้ชัดเจนว่าอยู่ตรงกลางระหว่างลำโพงหน้าทั้งสอง หลังจากนั้นก็จะส่งสัญญาณเดียวกันเข้าไปยังลำโพงcenterเพื่อยืนยันว่าเสียงphantom imageอยู่ตรงตำแหน่งเดียวกันกับเสียงที่ออกมาจากลำโพงcenter ทั้งนี้อาจจะพิจารณาในการtoe-in ลำโพงหน้าซ้ายและขวาจนทำให้เสียงphantom imageดีขึ้น และหลังจากtoe-inก็อาจจะต้องมาวัดค่าต่างๆเช็คอีกทีเนื่องจากว่าการtoe in อาจจะส่งผลถึงเรื่องของtime delayได้

รูปที่10 Phantom Center Checkใช้เพื่อยืนยันว่าเสียงจากPhantom Image อยู่ตำแหน่งเดียวกับเสียงจากลำโพงCenter

เมื่อทำการวัดค่า ปรับแต่งต่างๆจนเสร็จแล้วก็ต้องมาประเมินเสียงที่ได้โดยหูอีกที(Subjective Assessment) แนะนำให้ใช้เพลงเพื่อประเมินว่าsubwooferทำงานเข้ากันกับลำโพงต่างๆในระบบได้ดีหรือไม่ การtuningที่ดีsubwooferไม่ควรจะทำให้ตัวมันเองเด่นเกินลำโพงอื่นๆ เมื่อฟังเพลงเสียงของsubwooferต้องไม่เด่นออกมาเป็นก้อน แต่เสียงความถี่ต่ำจากsubwooferควรจะออกมาแค่ให้ความรู้สึกถึงความหนักแน่นในย่านความถี่ต่ำๆเท่านั้น ซึ่งBob Katz เขาก็จะใช้เพลง Spanish Harlemของ Rebecca Pidgeon(Chesky JD115) ในการฟังเสียงความถี่ต่ำ เพลงนี้จะเล่นในKey Gและใช้รูปแบบเบสแบบclassic I, IV, V progression ที่มีความถี่ของเสียงbass melodyเป็น  49 62 72,  65 82 98  ,  73 93 110 วนไป เขาบอกว่าถ้าเครื่องเสียงมีbass responseที่ดี เสียงเบสที่ได้จากเพลงนี้ควรจะต้องมีเนื้อเสียงออกเป็นธรรมชาติ เสียงมีความสม่ำเสมอกันของการดีดแต่ละครั้งในแต่ละความถี่ที่ไม่ใช่ว่าดีดบางโน้ตดัง บางโน้ตเสียงหาย และก็ลองสลับปิดเปิดลำโพงSubwooferฟังดูด้วยว่า เมื่อเปิดเสียงความถี่ต่ำจากsubwooferจะต้องไม่ทำให้เสียงที่มาจากลำโพงmainมีความผิดปกติไป ตำแหน่งเสียงเครื่องดนตรีที่มีเสียงความถี่ต่ำออกมาจะต้องไม่เคลื่อนเดินหน้า ถอยหลังจากsoundstageเดิมที่ได้จากการฟังแบบไม่ได้เปิดSubwoofer เสียงเบสจะต้องไม่ออกมาคลุมเครือ และเขายังทิ้งท้ายอีกว่าเมื่อพอใจจากเสียงที่ได้แล้วก็พักเหนื่อยจากการtuning รับความสุขจากเสียงเพลงของRebecca Pidgeonที่บันทึกมาอย่างเป็นธรรมชาติในห้องบันทึกเสียงที่ดี ซึ่งทำให้เสียงร้อง เสียงเครื่องสาย เสียงpercussionต่างๆ ในเพลงนี้มีความไพเราะน่าฟัง ฟังแล้วผ่อนคลาย(ที่แนะนำอย่างนี้ก็เพราะแกเป็นคนบันทึกเสียงเพลงนี้เอง ฮ่า ฮ่า)

รูปที่11 เพลง Spanish Harlemของ Rebecca Pidgeon(Chesky JD115) ที่Bob Katzใช้ในการทดสอบเสียงความถี่ต่ำ

ทั้งหมดนี้ก็เป็นเกร็ดความรู้เล็กๆน้อยๆจากหนังสือMastering Audio: the art and the science ของBob Katz ที่ผมได้อ่านมาและคิดว่าในบางส่วนก็มีประโยชน์สำหรับการปรับแต่งห้อง home theater ความจริงแล้วเนื้อหาในหนังสือยังมีหัวข้อที่น่าสนใจทั้งในเรื่องของ2แชลแนล เรื่องของhome theaterอีกมากมาย และผมว่าBob Katzก็เขียนในลักษณะที่สอดแทรกเทคนิคในการใช้งานจริงไว้อยู่เรื่อยๆไม่ได้เน้นแต่เนื้อหาที่เป็นวิชาการอย่างเดียวซึ่งผมว่าเป็นสิ่งที่ดี ยังไงใครสนใจสามารถหาซื้อหนังสือเล่มนี้มาอ่านเพิ่มเติมได้แนะนำเลยครับผม

Facebook
Twitter
Email
ดาวน์โหลดบทความ Monitor Setup (PDF)
Picture of ทพ. พงศ์ทิพจักร์ เชื้อเจ็ดองค์

ทพ. พงศ์ทิพจักร์ เชื้อเจ็ดองค์

หมอเอก หมอฟันผู้มีความหลงไหลชื่นชอบในเรื่องHometheater/Homecinema ด้วยความสนใจใคร่รู้ว่าเสียงและภาพในห้อง Hometheater จริง ๆ แล้วควรจะเป็นอย่างไร เลยลงทุนไปเรียนหลายสถาบันทั่วโลกไม่ว่าจะเป็น THX, HAA, ISF, CEDIA, PVA, Meyer Sound Training, Smaart Training นอกจากนี้ก็เคยเข้าไปสัมผัสห้องสตูดิโอ และโรงภาพยนตร์ระดับมาตรฐานของโลกหลายแห่งไม่ว่าจะเป็น Stag theater, Kurasawa Dubbing Stage, Skywalker Sound Studio ของ Lucasfilm/ Pearson Theater,Bear’s Labของ Meyer Sound/ Dolby Cinema™ โดยความรู้และประสบการณ์ที่ได้มานั้นก็ได้นำมาเขียนเป็นบทความลงนิตยสาร และทำสื่อมัลติมีเดียออนไลน์เป็นเวลาหลายปี ตอนนี้ก็ได้นำบทความสื่อต่าง ๆ รวมถึงบทความใหม่ ๆ คลิปวิดีโอใหม่ ๆ ที่จะมีขึ้นในอนาคตมารวบรวมกันไว้ที่ website นี้ เพื่อให้ใครที่สนใจในเรื่องของ Hometheater เอาไว้เสริมความรู้ และเผื่อสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในสถานการณ์ที่อาจจะพบเจอในการเล่นเครื่องเสียงของแต่ละท่านได้