Rocket Sound

สำหรับนักเล่นเครื่องเสียงรถยนต์ ที่มีความพิสมัยในเรื่องของน้ำเสียงเป็นที่ตั้ง ต่างก็คุ้นเคยกันดีอยู่แล้วในเรื่องของระบบลำโพงแยกชิ้น และในปัจจุบันเริ่มที่จะมีระบบลำโพงแยกชิ้นให้เลือกทั้ง 2 ทาง และ 3 ทาง ที่เมื่อรวมเข้ากับระบบซับวูฟเฟอร์ ก็จะกลายเป็นระบบเสียง 4 ทาง (โดยใช้ลำโพงแยกเป็นทวีตเตอร์, มิดเรนจ์, มิดเบส และซับวูฟเฟอร์)

หลายๆท่านคิดในใจเอาเองว่า การมีระบบเสียงที่ใช้ชุดลำโพงแยกหลายๆทางนั้นน่าจะดีกว่า (เอาปริมาณเป็นที่ตั้งว่างั้นเถอะ) เพราะรู้สึกเหมือนคุ้มค่าที่ได้มีลำโพงหลายๆดอก ทั้งในอันที่จริงของการฟังเพลง เราต้องการคุณภาพของเสียงดนตรีหรือเสียงเพลงที่เป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน การใช้ลำโพงแยกหลายๆดอกอาจมีผลทำให้ได้คุณภาพของเสียงดนตรีที่แปลกแยกแตกต่างกันไป จนกลายเป็นเสียงใครเสียงมัน

ทำความเข้าใจกับคลื่นเสียงชิ้นดนตรีกันก่อน

จริงอยู่ที่เรารู้กันมาเสมอว่า คลื่นเสียงที่มนุษย์สามารถรับรู้ได้นั้น อยู่ในช่วง 20 Hz ถึง 20,000 Hz แต่ใครจะรู้บ้างว่า เครื่องดนตรีสามัญที่เขาใช้เล่นกันนั้น แต่ละชิ้นมีแถบของเสียงอยู่ในขอบเขตใด และมีแถบคลื่นรวมๆกันเป็นอย่างไร

ลองพิจารณาภาพประกอบดูนะครับ อย่างเครื่องดนตรีที่เป็นเปียโน จะมีแถบคลื่นเสียงอยู่ระหว่าง 28 Hz ถึงประมาณ 4,000 Hz หรือเครื่องดนตรีเสียงสูงอย่าง Piccolo ก็มีแถบคลื่นเสียงอยู่ระหว่าง 587 Hz ถึง 3951 Hz และนี่เองที่อยากจะบอกว่ามีเครื่องดนตรีเพียงน้อยชิ้นมากๆ ที่มีแถบคลื่นเสียงย่านสูงขึ้นไปถึง 20,000 Hz อย่างที่เราเพ้อฝันกัน

หรือถ้าจะมองกันที่ชิ้นเครื่องดนตรี ที่ใช้เล่นกันในวงพ็อพ หรือแนวดิสโก้ทั้งหลาย โดยแยกเป็นรูปแบบของเครื่องดนตรีประเภทเป่า, เครื่องดนตรีแบบสตริง และเสียงนักร้อง จะเห็นได้ว่ามีแถบคลื่นเสียงครอบคลุมอยู่ในช่วง 40 Hz ถึง 5,000 Hz เพียงเท่านั้น

และนี่ก็อาจเป็นปัจจัยหลักของการเลือกระบบเสียง ที่หากเป็นนักฟังที่เน้นการฟังเพลงแนวพ็อพ หรือแนวดิสโก้ปกติ และไม่ใช้คนฟังแบบดังหูแตกหูแตน ก็สามารถสังสรรค์ชุดเครื่องเสียง ที่มีความสามารถตอบสนองทางเสียงรวมๆอยู่ในช่วงซัก 31.5 Hz ถึง 8,000 Hz หรือ 10,000 Hz ก็เหลือๆแล้ว คงไม่จำเป็นต้องไต่บันไดหรือเสียค่าใช้จ่ายเพื่อแสวงหาฟังกับเสียงแถวๆ 19K, 20K Hz ที่ไม่ค่อยมีเครื่องดนตรีชิ้นไหนเล่นกัน

ประเด็นสำคัญที่จะมีผลทำให้คุณภาพของเสียง หรือน้ำเสียงที่เราได้ยินได้ฟังกันนั้น ตัวระบบจะต้องให้การตอบสนองความถี่เสียงหลักๆ ตั้งแต่ 31.5 Hz ไปจนถึง 10,000 Hz ได้อย่างสม่ำเสมอ ไม่มีช่วงความถี่หนึ่งความถี่ใดมากเกินไป หรือน้อยเกินไป เมื่อเทียบกันระหว่างออคเตปต่อออคเตป หรือในภาษาออดิโอชั้นสูงเรียกกันว่า FLAT Frequency Response และก็ต้องเข้าใจนะครับว่า เจ้า FLAT FR นี้เขาจะวัดวิเคราะห์กันถึงแค่ปลายทางออกของเพาเวอร์แอมป์ เนื่องจากในความเป็นจริง...เมื่อเสียงถูกส่งออกจากลำโพงแล้วนั้น มันจะมีผลรวมของ “อคูสติค” แวดล้อมเข้ามาปะปน จนไม่สามารถทำให้เกิดสภาพ FLAT FR ที่เสียงของลำโพงได้ (นั่นหมายถึงว่าเราเอาชุดลำโพงไปตั้งวัดในห้องบ้าน ก็จะได้ FR แบบหนึ่ง เอาชุดลำโพงไปติดตั้งในรถยนต์ ก็จะได้ FR แบบหนึ่ง ขึ้นอยู่กับว่าอคูสติคของห้องนั้นๆเป็นอย่างไร)

อีกอย่างที่สำคัญมากก็คือ ในการวัด FLAT FR ของชุดลำโพงที่มีผลตรงกับสภาพอคูสติค เรายินยอมให้มันมีความเบียงเบนในแต่ละช่วงคลื่นที่เปรียบเทียบกันนั้น ไม่เกิน +3 / -3 dB หรือในความเป็นจริงก็คือ เส้นตอบสนองความถี่เสียงไม่จำเป็นต้อง “ตรงเป็นเส้นไม้บรรทัด” แต่ช่วงที่แถบเสียงขึ้นสูงสุดจะต้องไม่มากเกินกว่า 3 dB เมื่อเทียบกับแนวเสียงมาตรฐาน และแถบเสียงที่ลดลงสูงสุดจะต้องไม่น้อยไปกว่า 3 dB เมื่อเทียบกับแนวเสียงมาตรฐาน

ทำไมต้อง +3/-3 dB

ย้อนกลับไปใช้ความรู้เดิมๆที่พอรู้กัน นั่นก็คือ มนุษย์เราจะสามารถจับความแตกต่างของเสียงแต่ละช่วงคลื่นได้ ในความรู้สึกว่ามีการเปลี่ยนแปลงไป ก็เมื่อเสียงมีความแตกต่างกัน 3 dB อาทิ ระบบเสียงระบบหนึ่งหากต้องการให้ความรู้สึกว่าดังกว่าระบบเสียงอื่นๆ 1 เท่า จะต้องมีความดังมากกว่าระบบนั้นๆ 3 dB ขึ้นไป

เมื่อพิจารณาถึงต้นทางที่เรานำมาใช้ฟัง อาทิ จากแผ่นซีดี ที่เสียงชิ้นเครื่องดนตรีซึ่งบันทึกมามีระดับความดังเป็นมาตรฐาน แต่หากเมื่อนำมาเล่นฟังในระบบแล้ว มีความดังเฉพาะของชิ้นดนตรีนั้นๆเมื่อเทียบกับชิ้นดนตรีอื่นๆเกินกว่า 1 เท่า ก็แสดงว่า ประสิทธิภาพของระบบเสียงไม่มีสภาพของความเป็น FLAT FR อย่างที่ต้องการ

แยกชิ้นของลำโพงทำไม

แล้วก็มาเข้าประเด็นของหัวเรื่องเราในคราวนี้ ที่ต้องเข้าใจให้ได้ก่อนว่า ไม่มีลำโพงตัวใดในโลกที่ออกแบบมาเพียงตัวเดียว แล้วสามารถทำงานเพื่อตอบสนองเสียงได้ครบตลอดย่าน 20 Hz ถึง 20,000 Hz นั่นเองที่ทำให้นักวิศวกรรมเสียง ได้แยกที่จะประดิษฐ์ลำโพงเพื่อให้ตอบสนองเสียงในความสามารถเฉพาะตัวในแต่ละชนิด ดังเช่น

ลำโพงทวีตเตอร์(Tweeter) ควรมีความสามารถในการตอบสนองที่ความถี่ต่ำกว่า 4,000 Hz ลงมา ไปจนถึง 20,000 Hz

ลำโพงมิดเรนจ์(Midrange) ควรมีความสามารถในการตอบสนองที่ความถี่ต่ำกว่า 400 Hz ขึ้นไปจนถึง 4,000 Hz ขึ้นไป

ลำโพงมิดเบส(Midbass) ควรมีความสามารถในการตอบสนองที่ความถี่ต่ำกว่า 90 Hz ขึ้นไปจนถึง 400 Hz ขึ้นไป

ลำโพงซับวูฟเฟอร์(Subwoofer) ควรมีความสามารถในการตอบสนองที่ความถี่ได้ต่ำกว่า 20 Hz ไปจนถึง 90 Hz ขึ้นไป

นั่นเองที่เป็นเหตุผลว่า ชุดลำโพงที่ประกอบด้วยดอกลำโพงต่างๆเหล่านี้ มีโอกาสที่จะตอบสนองความถี่ได้ครอบคลุมตลอดช่วงความถี่ 20 Hz ถึง 20,000 Hz แต่มีข้อแม้ว่าลำโพงแต่ละดอกในชุดลำโพง จะต้องให้ระดับความดังเสียงไปถึงหูคนฟังได้เท่าๆกัน (ดอกลำโพงไหนอยู่ไกลหน่อยก็จะต้องให้เสียงที่ดังกว่าดอกลำโพงที่อยู่ใกล้) เพื่อให้หูเราสามารถรับฟังเสียงที่เป็นเสียงเพลง เสียงดนตรีจากลำโพงได้ในลักษณะของ FLAT FR ซึ่งขั้นตอนของการควบคุมให้ดอกลำโพงแต่ละดอก ทำงานร่วมกัน และมีสภาพของเสียงโดยรวมเป็นเนื้อเดียวกัน นั่นก็คืออุปกรณ์ในหมวดหมู่ของ Crossover ทั้งที่เป็นแบบพาสซีฟ-ครอสโอเวอร์ และแบบอีเล็คโทรนิค-ครอสโอเวอร์

และปัจจัยที่ทำให้กลายเป็นประเด็นหลักของคุณภาพเสียงผลลัพธ์ นั่นก็คือการเลือกตำแหน่งของจุดตัดในแต่ละดอกลำโพง การควบคุมระดับความดังในแต่ละดอกลำโพง(ที่ติดตั้งในตำแหน่งที่แตกต่างกันไปในรถยนต์) เพื่อให้ได้ผลรวมของเสียงที่ทัดเทียม และสม่ำเสมอกันที่ “หูของมนุษย์”

ความสำคัญของตำแหน่งติดตั้งแต่ละดอกลำโพงในรถยนต์ จึงกลายเป็นปัญหาของระดับเสียงจากแต่ละดอกลำโพงที่ไปถึงหูคนฟัง (ซึ่งแตกต่างไปจากระบบลำโพงของเครื่องบ้าน ที่ทุกๆดอกลำโพงถูกติดตั้งในระนาบหรือแผ่นพื้นเดียวกัน ไม่มีความเหลื่อมล้ำทางระยะทางเหมือนการติดตั้งในรถยนต์)