Rocket Sound

ปัญหาของตัวเลขจำนวน”บิท”ในเรื่องของเสียงดิจิตอลนั้น บางทีก็ทำให้เราสับสนหรือไขว้เขว ซึ่งมันจะไม่เป็นเช่นนั้น หากท่านได้อ่านเรื่องราวต่อไปนี้โดยละเอียด เพราะมันจะทำให้ท่านได้เข้าใจถึงเรื่องของ”บิท”ในส่วนเสียงได้มากขึ้น

ก่อนอื่นเราต้องทำความเข้าใจกันก่อนว่า อุปกรณ์ที่เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์นั้น จะใช้หน่วย”บิท(Bit)”ในการแสดงถึงความสามารถของการทำงาน และใช้หน่วย”เฮิร์ท(Hz)”เพื่อบอกถึงความรวดเร็วในการทำงาน แน่นอนว่าอะไรที่ข้องแวะกับคอมพิวเตอร์ก็จะมีสองหน่วยนี้ให้เราได้ยินกันเสมอ

เครื่องเสียงที่อยู่ในยุคดิจิตอล ก็จะมีการทำงานที่สัมพันธ์กับคอมพิวเตอร์ โดยมักจะมีอุปกรณ์ที่อาจเรียกรวมว่า”โปรเซสเซอร์”ทำหน้าที่หลักๆทางสัญญาณดิจิตอล แต่นั่นหมายถึงรูปแบบของสัญญาณได้ถูกเปลี่ยนพันธุกรรมจาก”อนาล็อก”มาเป็น”ดิจิตอล”เสียก่อน จึงจะสามารถส่งให้โปรเซสเซอร์ทำการประมวลผลได้

อย่าเพิ่งงงครับ! การเปลี่ยนรูปแบบสัญญาณในเครื่องเสียงดิจิตอลนั้น เรามักจะใช้อุปกรณ์สองตัวที่พอจะได้ยินจนคุ้นหู นั่นคือ A/D converter หรือตัวเปลี่ยนสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอล และ D/A converter หรือตัวเปลี่ยนสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อก

ดังนั้น อุปกรณ์เครื่องเสียงที่เป็นดิจิตอล ก็มักจะมีเจ้า A/D และ D/A converter นี้ติดตั้งในแผงวงจร เพื่อเปลี่ยนสัญญาณอนาล็อกไปเป็นดิจิตอลแล้วก็ส่งไปประมวลผลที่โปรเซสเซอร์ จากนั้นเมื่อประมวลผลเรียบร้อยก็จะส่งต่อไปยังตัวเปลี่ยนสัญญาณดิจิตอลไปเป็นอนาล็อก ก่อนจะส่งออกทางช่องสัญญาณ RCA ที่เราคุ้นเคย

สำหรับเครื่องเล่นที่ใช้แผ่น CD เป็นละมุนพรรณ อาจไม่จำเป็นต้องมีตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอลติดตั้งอยู่ก็ได้ เพราะวิธีการบันทึกบนแผ่น CD จะใช้รูปแบบของรหัสดิจิตอลอยู่แล้ว(รวมถึงสื่อเสียงดิจิตอลสมัยใหม่อื่นๆ อาทิ MP3, MP4, WMA, PCM ฯลฯ) จึงสามารถส่งตรงไปประมวลผลที่โปรเซสเซอร์ได้เลย จะมีใช้ก็เป็นตัวแปลงดิจิตอลกลับสู่อนาล็อก เพื่อให้ได้สัญญาณ RCA สำหรับต่อใช้งานกับอุปกรณ์เครื่องเสียงอื่นๆต่อไป 

หน่วย”บิท”กับการนิยามโปรเซสเซอร์

มาถึงตัวการสำคัญที่ค่อนข้างทำให้เราสับสน ก็คือหน่วย”บิท”ที่เป็นหัวข้อความรู้บทนี้ ในระบบคอมพิวเตอร์ มักจะใช้หน่วย”บิท”ในการนิยามถึงประสิทธิภาพกันในสองหมวด คือ หมวดแรกเป็นระบบบัสหรือระบบการส่งสัญญาณ และหมวดสองเป็นเรื่องของขั้นตอนการประมวลผล(หรือความสามารถของโปรเซสเซอร์)

หมวดของระบบบัสหรือระบบการส่งสัญญาณ ก็จะมีอยู่ด้วยกันสองลักษณะคือ ส่งแบบอนุกรม(1 Bit) และส่งแบบขนาน(Multi-Bit หรือ 16/18/20/24/32/36 Bit) ในสมัยก่อนจะมีการแยกแยะประสิทธิภาพของอุปกรณ์เครื่องเสียงที่เป็นดิจิตอลออกเป็นสองเพลทฟอร์ม คือถ้าเป็นเครื่องเสียงระดับสามัญใช้งานทั่วไป ก็จะใช้เพลทฟอร์มการส่งสัญญาณในแบบอนุกรม(1 Bit) และถ้าเป็นเครื่องเสียงระดับไฮเอ็นด์ที่เน้นรายละเอียดของเสียงอย่างยิ่งยวด ก็มักจะใช้เพลทฟอร์มการส่งสัญญาณในแบบขนาน(Multi-Bit หรือที่นิยมกันมากก็ 20 Bit/24 Bit) แน่นอนว่าการส่งสัญญาณแบบขนานนั้นจะให้รายละเอียดของเสียง, ความถูกต้องเหมือนจริง และไดนามิคเรนจ์ที่สูงกว่า แต่เทคโนโลยี่นี้ก็มีราคาสูง ไม่สามารถนำมาประยุกต์ใช้กับเครื่องเสียงราคาปานกลางหรือเครื่องเสียงระดับสามัญได้

ส่วนความสามารถของโปรเซสเซอร์ ก็จะใช้หน่วย”บิท”ในการแสดงความสามารถเช่นกัน โปรเซสเซอร์ที่มีการคำนวณ 36 บิท ก็ย่อมทำงานได้ละเอียด/ถูกต้อง/รวดเร็วกว่า 24 บิท ซึ่งโปรเซสเซอร์ 24 บิท ก็ทำงานได้ละเอียด/ถูกต้องแม่นยำ/รวดเร็วกว่า 16 บิท (ปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถสูงสุด มักจะทำงานที่ระดับ 64 Bit * 2 หรือ 128 Bit Platom หรือทำงานด้วยโปรเซสเซอร์ 64 บิท 2 ตัวควบตลอดเวลา) 

ยุคของออดิโอ-มัลติฟอร์แมท

ในสมัยก่อนรูปแบบของเสียงดิจิตอลจะมีอยู่เพลทฟอร์มเดียวคือ CD AUDIO หรือ WAVE ที่เราพอจะคุ้นเคย ผู้ผลิตเครื่องเสียงจึงแยกประสิทธิภาพของเครื่องเล่น ระหว่างสินค้าสามัญกับสินค้าไฮเอ็นด์ ด้วยจำนวน”Bit” ของการส่งสัญญาณ นั่นคือถ้าใช้การส่งสัญญาณแบบขนาน และมีเส้นทาง(บัส)นำส่งมากๆ (อาทิ 20 Bit/24 Bit) ก็มักจะเป็นสินค้าระดับไฮเอ็นด์ โดยโปรเซสเซอร์อาจจะทำงานที่ความสามารถ 16 บิทปกติ

เมื่อโลกของดิจิตอลออดิโอเข้าสู่ยุค”มัลติฟอร์แมท” ที่สื่อเสียง/ภาพถูกเข้ารหัสในหลายๆฟอร์แมท ทั้ง MP3 ที่เราพอจะคุ้นเคย, MP4 ที่เพิ่มความสามารถด้านภาพ, WMA, DivX  และอื่นๆอีกมากมาย ซึ่งสือต่างๆเหล่านี้จะเน้นไปทางความสามารถของการบรรจุ อาทิเช่น ถ้าเป็นแผ่น CD audio ปกติจะบันทึกได้ราวๆ 10-12 เพลง แต่ถ้าหากเป็นแผ่น MP3 จะสามารถบันทึกได้ถึง 100-120 เพลง รวมไปถึงฟอร์แมทอื่นๆที่คล้ายคลึงกัน โดยใช้หลักการของการบีบอัดในการบันทึกและใช้หลักการของการขยายออกในการเล่นกลับ แน่นอนครับว่าเทคนิคของการบีบอัด/ขยายออกนี้จะต้องมาพร้อมกับความสามารถของโปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูงๆ

ซึ่งก็ตรงช่วงกับการพัฒนาโปรเซสเซอร์พอดี จึงทำให้มีตัวประมวลผลที่ระดับความสามารถ 18 Bit, 20 Bit, 24 Bit, 32 Bit, 36 Bit สำหรับใช้เพื่อการแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อก ออกมาซัพพอร์ทแวดวงผู้ผลิตอุปกรณ์ทางด้านเครื่องเสียงดิจิตอล และระดับความสามารถที่เป็นที่นิยมของผู้ผลิตมากที่สุดก็คือตัวประมวลผลที่ระดับ 24 บิท (Bit) ด้วยเหตุผลของความเร็วในการทำงานและสนนราคาต่อหน่วยผลิต นี่คือเหตุผลของการใช้ตัวเลข 24 บิท ในการสือสารกับผู้บริโภคทางด้านเครื่องเสียง

ตารางเปรียบเทียบความสามารถในการถอดรหัส

            8 บิท ถอดรหัสสัญญาณได้ 0 - 255 ส่วน

            16 บิท ถอดรหัสสัญญาณได้ 0 - 65,535 ส่วน

            24 บิท ถอดรหัสสัญญาณได้ 0 – 16,777,215 ส่วน 

บทสรุปในเรื่อง”บิท”ที่จะนำไปใช้ในการพิจารณาทางด้านคุณภาพเสียง จึงมองไปที่เรื่องของระบบบัสเป็นหลัก แน่นอนว่าในกรณีเช่นนี้การส่งในแบบ 20/24 Bit ขนาน ด้วยโปรเซสเซอร์ 18 Bit ก็ย่อมได้รายละเอียดเสียง(ฟอร์แมทออดิโอ)ที่ดีกว่าการส่งแบบ 1 Bit อนุกรม ถึงแม้ว่าโปรเซสเซอร์ที่ใช้กับ 1 บิท นั้นจะทำงานที่ความสามารถ 24 Bit ก็ตาม ในทำนองเดียวกันถ้าเทียบในการส่งแบบ 1 Bit ด้วยกัน โปรเซสเซอร์ที่ความสามารถ 24 Bit ก็ย่อมเสียงดีกว่าโปรเซสเซอร์ที่ความสามารถ 20 Bit

ดังนั้นการเปรียบเทียบคุณภาพเสียงด้วยหน่วย”บิท”จะต้องดูเงื่อนไขอื่นๆประกอบไปด้วยนะครับ