“Bob McCarthyจะมาบรรยายที่เมืองไทย” พอได้ยินคำนี้สิ่งแรกที่คิดออกคือคำว่า”จริงหรือนี่?”….ถ้าใครเคยได้อ่านบทความเรื่องPhaseที่ผมเคยเขียนไว้เมื่อหลายปีก่อน คงพอจะนึกออกว่าผมเคยไปเรียนกับBob McCarthy แล้วเอาข้อมูลที่ไปเรียนมาเขียนให้ได้อ่านกัน ทำให้หลายๆคนหลายๆท่านจุดประกายในเรื่องphaseของเสียง บางท่านก็ได้มีความเข้าใจในเรื่องของphaseกันมากขึ้นและบางท่านก็อาจจะงงมากกว่าเดิมก็มี5555 แต่ไม่เป็นไรอย่างที่ผมบอกไว้ว่าเรื่องของphaseมีรายละเอียดมากกว่าที่เราเข้าใจกัน phaseไม่ได้มีแค่ว่าphaseถูกเสียงดัง phaseผิดเสียงหาย phaseไม่ใช่เรื่องง่ายแต่ก็ไม่ใช่เรื่องยากจนเกินที่จะเข้าใจ วันนี้ผมจึงเอาข้อมูลพื้นฐานเรื่องที่มาที่ไปของการวัดphaseของเสียง อย่างน้อยก็จะได้เป็นข้อมูลพื้นฐานสำหรับใครที่ได้ลงทะเบียนเรียนกับ Bob McCarthyในกลางเดือนมีนาคมนี้ครับ
ทำไมผมถึงรู้สึกตื่นเต้นที่Bob McCarthyจะมาบรรยายที่เมืองไทย ก่อนอื่นต้องขอเล่าให้รู้จักตัวเขาก่อนว่าเขาคือใคร มีความสำคัญอย่างไร Bob McCarthy ผู้ที่ได้ชื่อว่าเป็นบุคคลที่รู้เรื่องsound phaseดีที่สุดของโลกคนหนึ่งในยุคปัจจุบัน ผลงานของเขาที่เด่นๆก็เช่นได้tuningเสียงในสวนสนุกต่างๆทั่วโลกไม่ว่าจะเป็นDisneyland California, Hong Kong Disneyland, Walt Disney World, The Disney Wonder, The Disney Magic, Sea World รวมถึงในสเตเดียมดังๆ Concert Hallใหญ่ๆหลายแห่งในอเมริกา ที่สำคัญเขาแต่งหนังสือเรื่อง”Sound Systems: Design and Optimization: Modern Techniques and Tools for Sound System Design and Alignment”หนังสือที่มีการแปลไปกว่า10ภาษาทั่วโลก ระดับprofessorหลายคนก็แปลหนังสือของเขาเพื่อใช้ในการสอน ซึ่งถ้าใครสนใจในเนื้อหาด้านลึกของphaseผมแนะนำให้อ่านเลย หนังสือเล่มนี้คนในวงการเครื่องเสียงPAบางคนถึงกับเรียกว่าGreen Bibleกันเลยทีเดียว นอกจากนี้เชื่อไหมว่าครั้งหนึ่งหนังสือเล่มนี้เคยได้รางวัลผลิตภัณฑ์เครื่องเสียงดีเด่นด้วยทั้งๆที่ปกติรางวัลนี้เขามอบให้แต่อุปกรณ์เครื่องเสียงเท่านั้น
สำหรับประวัติการทำงาน เขาได้ทำงานด้านdesignและanalysisในเรื่องของเสียงมามากกว่า30ปี โดยทำงานด้านR&Dที่บริษัทMeyer soundด้วย เขานี่แหละที่เป็นคนพัฒนาการวัดเสียงโดยใช้เครื่องมือระบบSIM จากในห้องlaboratories ให้สามารถนำไปใช้จริงทั้งในtheater, arenas และstadiums พูดถึงระบบของSIM บางคนอาจจะไม่คุ้นหู แต่ถ้าพูดถึงโปรแกรมวัดเสียงSmaart®(System Measurement Acoustic Analysis Real-time) หรือ Smaart® Liveหลายท่านคงนึกได้เป็นอย่างดี เนื่องจากเป็นโปรแกรมวัดและวิเคราะห์เสียงที่นิยมใช้กันทั่วโลก ในเมืองไทยก็มีคนนิยมใช้กันมากขึ้นเรื่อยๆเนื่องจากง่ายไม่ยุ่งยาก และที่สำคัญราคาสมเหตุสมผล ความจริงแล้วคนที่เป็นเจ้าของและทำโปรแกรม Smaart® ก็คือคุณJamie Anderson ผมเคยเข้าคอร์สเรียนกับเขาหลายปีมาแล้วเช่นกัน เขาเองก็ได้บอกไว้ว่าก่อนหน้าที่จะมาทำโปรแกรมนี้ก็เคยทำงานร่วมกับBob McCarthyและเป็นอาจารย์สอนการใช้โปรแกรมSIMอยู่หลายปี ดังนั้นจึงพูดได้ว่าโปรแกรม Smaart®พื้นฐานก็มาจากระบบของSIM Systemนี่เอง เพียงแต่มีการได้ปรับปรุงเปลี่ยนแปลงให้สามารถนำไปใช้ได้ในราคาที่คนทั่วไปจับต้องได้ เพราะราคาSIM Systemเองนั้นก็ว่ากันระดับห้าหกแสนบาทไปแล้ว
สำหรับBob McCarthy นั้นผมก็ไม่ค่อยเห็นว่าแกจะออกไปสอนข้างนอกประเทศมากเท่าไรในปัจจุบัน ส่วนมากจะเป็นเพื่อนร่วมงานแกที่มาสอน คราวนี้รับว่าจะมาสอนเองที่เมืองไทยเลยทำให้มีความรู้สึกตื่นเต้นว่าจะได้เรียนกับเจ้าพ่อตัวจริง เสียงจริงอีกครั้งหนึ่ง ทางบริษัทน้ำทิพย์จำกัดผู้ที่ดำเนินการติดต่อให้ผู้บรรยายมาพูดได้บอกกับผมว่า กว่าจะติดต่อให้Bob McCarthyมาได้นี่ต้องใช้เวลากว่าสามปีเขาถึงจะตอบตกลงว่าจะมาบรรยาย ตอนแรกก็จะส่งคนอื่นมาแทนแต่ทางบริษัทก็ยืนยันว่าต้องการให้Bobมาเอง ก็นับว่าต้องใช้เวลาและความอดทนในการติดต่อการบรรยายในครั้งนี้ ก็นับว่าเป็นโอกาสอันดีของคนไทยจะได้ไม่ต้องข้ามน้ำข้ามทะเลไปเรียนไกลเหมือนผม ซึ่งถ้าใครยังไม่ได้ลงทะเบียนเรียนก็สามารถเข้าไปลงทะเบียนได้เลยที่ https://meyersound.com/training/
ตอนผมเรียนSound Systems Design and Optimization ในครั้งนั้นจำได้แม่นคำแรกที่Bob พูดในClassก็คือบอกว่า “This is a science class not an Art Class.” เนื่องจากเขาเป็นผู้ที่เชื่อในการใช้หลักของวิทยาศาสตร์เพื่อปรับแต่งหรือtuningเสียง และBob ก็เล่าว่าเมื่ออดีตสามสี่สิบปีที่แล้ว คนทั่วไปคิดว่าเขาบ้าที่หอบคอมพิวเตอร์ตัวใหญ่ๆไปTuningเสียงงานคอนเสิร์ต แต่ตอนนี้ทุกคนก็คงเห็นเป็นที่ประจักษ์แล้วว่า……เขาบ้าจริงๆ ฮ่า ฮ่า ฮ่า(แกว่างั้นเองนะ) โดยในอดีตช่วงปี 1970s การปรับเสียงส่วนใหญ่จะใช้เครื่องมือที่เรียกว่า Real-Time Analyzerหรือที่เรียกกันง่ายๆว่าRTA ร่วมกับการใช้graphic equalizer ซึ่งRTAก็จะแสดงถึงamplitudeหรือระดับพลังงานเสียงในแต่ละช่วงความถี่ที่แบ่งความถี่ออกเป็น 1/3octave แล้วก็ทำการปรับequalizerดันขึ้นดันลงให้ตรงข้ามกับRTAจนได้เส้นตรงออกมา Bobบอกว่าการทำแบบนี้แทบจะไม่ได้ใช้ความรู้ การวิเคราะห์และความเข้าใจอะไรมาก ประมาณว่าลิงก็ยังสามารถทำได้ และผลงานเสียงที่ออกมาก็เหมือนที่ลิงทำนั่นแหละ แต่ในช่วงเวลานั้นเครื่องมือแบบนี้ก็ถือได้ว่าเป็นมาตรฐานเนื่องจากยังไม่มีเทคโนโลยีอื่นที่ทำได้ดีกว่านี้ แต่RTAก็ถือว่ามีข้อจำกัดอยู่มาก และข้อจำกัดเหล่านี้นำไปสู่การเข้าใจที่ผิดๆเรื่องการinteractionระหว่างลำโพงกันเอง และระหว่างลำโพงกับห้องหรือการสะท้อนกับผนัง การทำalignmentระหว่างลำโพงจึงมีความผิดพลาดสูง เหตุผลอย่างแรกก็เนื่องจากRTAไม่ได้ใช้ข้อมูลในเรื่องของการตอบสนองต่อช่วงเวลา ไม่มีข้อมูลในเรื่องของphaseและลำดับการมาถึงของพลังงานที่มายังไมค์วัดเสียง ทำให้RTAแยกไม่ได้ว่าเสียงนี้เป็นเสียงที่เป็นdirect soundหรือเสียงที่มาจากการสะท้อน หรือแยกไม่ได้ว่าเสียงนี้มาจากลำโพงเกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างลำโพงเองหรือเป็นปฏิสัมพันธ์ระหว่างลำโพงกับห้อง ดังนั้นRTAจึงไม่ได้ช่วยอะไรมากในเรื่องของการหาตำแหน่งลำโพง,การตั้งค่าdelay, acousticsของเสียงกับสภาพห้อง, สภาพสิ่งแวดล้อมต่างๆ อีกอย่างหนึ่งRTAไม่ได้ใช้ข้อมูลเสียงอ้างอิงจากแหล่งกำเนิดเพื่อเปรียบเทียบกับเสียงที่มาถึงไมค์วัดเสียงว่าแตกต่างกันอย่างไร เป็นเพียงการวัดพลังงานเสียงที่ตรงไมค์อย่างเดียว จึงเป็นการยากที่จะหาสาเหตุของการเกิดpeakและdipของเสียง เพราะpeakและdipก็อาจจะมาจากมาเจอกันของdirect soundกับearly room reflections หรือinteractionระหว่างลำโพงกันเอง โดยpeakและdipที่เกิดจากสาเหตุเหล่านี้ก็ไม่สามารถแก้ไขได้จากการใช้equalizer เนื่องจากยิ่งเพิ่มพลังงานเพื่อแก้ไขdipหรือเสียงที่มันหายไปมันก็จะไปเพิ่มพลังงานเสียงที่สะท้อนออกมา peakหรือdipก็ยังคงอยู่เช่นเดิม อย่างที่สองการตอบสนองของเสียงที่ไม่smoothบนRTAนั้นก็อาจจะเกิดจากlate reflections, เสียงคานห้องที่สั่นค้างอยู่ หรือเสียงกวนจากมอเตอร์ไซด์แว้นกลางถนน ก็เป็นไปได้หมด ซึ่งequalizerปรับยังไงคงแก้เสียงแว้นมอเตอร์ไซด์หรือเสียงคานสั่นไม่ได้ ซึ่งRTAก็ไม่สามารถให้ข้อมูลได้ละเอียดว่าเสียงพวกนี้คือเสียงที่ต้องมีการแก้ไขโดยEqualizerหรือไม่ ประการที่สามการวัดความละเอียดRTAที่ 1/3octaveไม่ละเอียดเพียงพอที่ช่วยตัดสินใจได้ว่าควรจะทำการปรับแต่งEqualizerหรือไม่ ความละเอียดที่สามารถจะบอกได้ก็ควรละเอียดกว่าความละเอียดfilterที่จะใส่เข้าไปซักสามเท่า เพื่อที่จะวิเคราะห์เรื่องของความถี่ที่มีปัญหา ขนาดความกว้างของความถี่ที่มีปัญหา และระดับความดังของความถี่นั้น ทำให้เห็นภาพและใช้Equalizerในการแก้ไขได้ถูกต้องมากขึ้น 1/3RTAบอกอะไรไม่ได้มากไปกว่าว่าpeakนี้กว้างกว่าoctaveนี้ไหม ถ้าเจอpeakที่แคบกว่านี้ก็บอกไม่ได้อีกว่าอยู่ตรงส่วนไหนของ1/3octave หรือถ้าเจอpeakไป 2/3octaveมันก็ไม่ได้หมายถึงมันpeakทั้ง2octaveจริงๆ อาจจะpeakแค่ตรงรอยต่อระหว่างoctaveเท่านั้น ซึ่งถ้าได้ข้อมูลแบบนี้มาการใช้Equalizerก็ตัดสินใจยากละ และเพราะจากการขาดข้อมูลที่สำคัญแบบนี้ก็ทำให้คนปรับหลงคิดว่าequalizationคือสิ่งสำคัญในการทำalignmentเพียงอย่างเดียว ทำให้หลายครั้งequalizerจึงถูกเอาไปใช้แก้ไขในสิ่งที่equalizerแก้ไขไม่ได้เช่นการปฏิสัมพันธ์ระหว่างห้องกับลำโพง แต่ปรากฏว่ามันกลับทำให้ปัญหาแย่ลงไปอีก (คล้ายกับนิทานเรื่องคุณยายหาเข็มเย็บผ้า ที่คุณยายไปออกมาหาเข็มเย็บผ้าอยู่กลางถนนทั้งๆที่เข็มตกอยู่ในบ้าน เพียงแต่กลางถนนมันสว่างกว่าคุณยายเลยออกมาหาตรงนี้ ทำให้คุณยายหายังไงก็หาไม่เจอ) ด้วยเหตุผลเหล่านี้นักฟังหลายท่านจึงมีความรู้สึกไม่ดีต่อการใช้audio analyzerอยู่ในระบบ นักปรับหลายคนจึงสรุปว่าการฟังด้วยหูเขาเอง ร่วมกับcommon sense ให้ผลในการปรับดีกว่าการใช้analyzerที่ไม่ละเอียดแบบนี้ ที่สุดในสมัยนั้นRTAเลยเอาไว้โชว์เสียมากกว่าเอาไปใช้ประโยชน์จริงๆ
ต่อมาในช่วงปี ค.ศ.1980 ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีการวัดเสียงอีกสองแบบได้แก่ Time Delay Spectrometry(TDS) และ dual-channel FFT (FFTย่อมาจาก Fast Fourier Transform อ่านว่าฟาสต์ฟูริเยทรานสฟอร์ม) โดยทั้งสองแบบได้เพิ่มความสามารถในการวัดphase response ความสามารถในการแยกแยะเสียงที่เป็นechoes และสามารถแสดงผลfrequency responseที่มีรายละเอียดสูงได้ คนที่ทำการวิเคราะห์ข้อมูลก็ต้องมีความรู้และเข้าใจในตัวโปรแกรมถึงจะทำได้ วิศวกรก็จะต้องใช้เครื่องมือมากขึ้นในการแก้ไขความผิดปกติของเสียง ไม่ได้แต่เฉพาะequalizerอย่างเดียว แต่ต้องใช้ทั้ง การปรับDelay, ตำแหน่งการวางลำโพง, การปรับcrossover และการแก้ไขโดยใช้Acoustic Treatmentต่างๆ โดยโปรแกรมทั้งสองตัวสามารถวิเคราะห์การinteractionของเสียงต่างๆได้ เช่นinteractionระหว่างลำโพงกับลำโพงที่บางทีก็สามารถใช้equalizerแก้ปัญหาได้ แต่interactionระหว่างลำโพงกับห้องที่ส่วนมากแล้วequalizerจะไม่สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้อย่างที่ได้กล่าวมาแล้วเช่นกัน อย่างโปรแกรมTDSก็จะใช้sine frequency sweepและการตรวจวัดdelayของเสียง เพื่อแยกแยะได้ว่านี่เป็นเสียงที่เกิดจากการสะท้อนหรือเสียงที่เกิดจากinteractionระหว่างลำโพงกับลำโพง ทำให้สามารถแก้ปัญหาได้ตรงจุดมากขึ้น แต่TDSก็มีปัญหาอยู่ที่ว่ามันเหมาะกับความถี่ในระดับกลางถึงสูงมากกว่า แต่ถ้าเป็นความถี่ต่ำกลับทำได้ไม่ได้เนื่องจากว่าความถี่ต่ำจะมีช่วงเวลาครบรอบของคลื่นความถี่ที่มากกว่าความถี่สูง ดังนั้นการใช้sweepของเสียงที่เร็วจะไม่สามารถบันทึกและเอาข้อมูลมาคำนวณได้ทั้งหมด แต่การวัดแบบDual-channel FFTจะใช้การบันทึกช่วงเวลาที่ไม่ตายตัว แต่จะเปลี่ยนช่วงเวลาการบันทึกข้อมูลตามความความยาวคลื่นแทน เช่นในความถี่สูงๆก็จะบันทึกในช่วงเวลาที่สั้น เมื่อความยาวคลื่นมากขึ้นในความถี่ต่ำ Dual-channel FFTก็จะบันทึกข้อมูลยาวขึ้นเพื่อนำข้อมูลที่บันทึกไปคำนวณจึงทำให้การวัดแบบนี้เหมาะสมในความถี่ต่ำมากกว่า
สรุปพูดให้เห็นภาพง่ายหน่อยก็คือการวัดแบบRTA เป็นการวัดระดับความดัง amplitude ในแต่ละความถี่ที่แบ่งเป็นOctaveตามลักษณะการได้ยินของมนุษย์ นับว่าเป็นการวัดแบบง่ายๆและเข้าใจได้ทันทีว่าความถี่ที่Octaveนี้มีระดับความดังขนาดไหน ส่วนการวัดแบบ dual-channel FFT จะเป็นการวัดที่มีมิติเรื่องของเวลาเข้ามาเกี่ยวด้วย คือนอกจากมันจะเป็นเรื่องของความถี่หรือfrequency domainมันยังเป็นเรื่องของtime domain จึงได้ใช้หลักการแปลงรูปแบบทางคณิตศาสตร์ที่เรียกว่าFFT แยกเสียงที่ได้ยินในช่วงระยะเวลาหนึ่งๆ(Time domain) ให้มีการกระจายความดังของเสียงในแต่ละความถี่(Frequency Domain)ออกมาจึงทำให้สามารถวิเคราะห์ความถี่เสียงได้แม่นยำมากขึ้นกว่าRTA และที่เรียกว่าเป็นdual-channel ก็เนื่องจากมีการพัฒนาการวัดจากเดิมที่วัดได้แค่channelเดียว ก็ให้สามารถมีการเปรียบเทียบกันสองchannels เรียกว่าDual Channel FFT โดยบางคนก็อาจจะเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าTransfer Function ทำให้เราสามารถเปรียบเทียบสัญญาณจากต้นกำเนิด(reference)และสัญญาณปลายทาง(measurement)ได้ว่ามี level, phase, timeและcomplex frequency response เหมือนหรือแตกต่างกันกับต้นฉบับอย่างไร นับว่าเป็นการวัดเสียงที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในปัจจุบันเพราะนอกจากจะรู้ว่าเสียงที่เราได้ยินมีความผิดเพี้ยนตรงไหนบ้างแล้ว เนื่องด้วยมันมีตัวเปรียบเทียบจากต้นฉบับ การวัดแบบTransfer functionจึงไม่ได้รับผลกระทบจากnoiseของระบบ(noise immunity) สามารถแยกเสียงที่เกิดจากการการสั่นของคาน เสียงมอเตอร์ไซด์กลางถนน เสียงสะท้อนของห้อง เสียงที่เกิดจากการinteractionกันระหว่างลำโพงฯลฯ ออกไปจากการวัดได้
ทั้งหมดนี้ก็เป็นเนื้อหาเกี่ยวกับพื้นฐานการวัดเสียงที่Bob McCarthy เคยอธิบายไว้ และผมก็คิดว่าเป็นพื้นฐานการวัดเสียงที่calibratorควรจะต้องศึกษาและเรียนรู้ไว้เพื่อต่อยอดในการเรียนรู้ในสิ่งที่ยุ่งยากขึ้นไปมากกว่านี้ ส่วนใครที่จะเข้าชั้นเรียนกับBob McCarthyในช่วงวันที่18-20มีนาคม ที่มหาวิทยาลัยกรุงเทพ รังสิต นี้ก็อย่าลืมทบทวนเนื้อหาที่เกี่ยวกับphase & time alignment จะได้สามารถตามทันในเนื้อหาวิชาการที่ค่อนข้างยาก จำได้ว่าตอนที่ผมไปเรียนครั้งแรกนั้นBobไม่ค่อยได้พูดถึงในส่วนพื้นฐานนี้เท่าไร่แต่พูดข้ามไปส่วนadvancedเลยครับ ยังไงท้ายนี้อยากฝากไว้เหมือนเดิมว่า May the phase be with you!
