Rocket Sound

Time – คาบเวลา

Alignment – การวางแนว

Time Alignment ก็น่าจะหมายถึง การวางแนวเสียงให้ไปถึงที่หมายในเวลาเดียวกัน

เรื่องของ Time Alignment เริ่มให้ความสนใจกันจริงๆมาจากงานออกแบบชุดลำโพงในระบบเสียงบ้าน ที่เป็นแบบ 2 ทาง อันประกอบด้วย ตัวขับเสียงทวีตเตอร์ และตัวขับเสียงวูฟเฟอร์  และหวังผลให้ได้เสียงหรือ Audio ที่ครบแถบเสียงตั้งแต่ 20Hz ถึง 20,000 Hz (โดยให้ทวีตเตอร์ทำงานในย่านแถบเสียงสูง และให้วูฟเฟอร์ทำงานในย่านแถบเสียงต่ำ เมื่อทั้งสองตัวขับให้เสียงพร้อมกัน ก็จะได้แถบเสียง 20 – 20,000 Hz ตามประสงค์)

แต่เนื่องจากทั้งทวีตเตอร์และวูฟเฟอร์ ไม่ได้ถูกปล่อยเสียงออกจาก “จุดเริ่มต้นเดียวกัน” หรือไม่ได้มีจุดเริ่มเสียงที่เป็นตำแหน่งเดียวกัน หมายถึง T และ W ถูกติดตั้งในแผ่นระนาบเดียวกันแต่คนละตำแหน่ง เมื่อเสียงถูกปล่อยออกจากตัวขับทั้งสองพร้อมกัน จะมีผลทำให้เสียงไปถึงปลายทาง “คนละคาบเวลากัน” (เนื่องด้วยความยาวคลื่นของแต่ละส่วนแถบเสียงไม่เท่ากัน)

ผลของเสียงที่ได้ยิน จึงอาจมีน้ำหนักของเสียงแถบย่านต่ำ มากกว่าหรือน้อยกว่า เสียงในแถบย่านสูง (ขึ้นอยู่กับการกำทอนของห้องหรือ Room ที่ชุดลำโพงนั้นติดตั้งอยู่) หรือหมายถึง แถบเสียงย่านต่ำกับแถบเสียงย่านสูงมี “ความสูงของคลื่น” ไม่ทัดเทียมกัน ซึ่งมีผลทำให้ “น้ำเสียง” ถูกแปรเปลี่ยน “สำเนียง” ไปนั่นเอง

การขจัดปัญหาแบบนี้ในยุคหนึ่ง ใช้หลักการนำเสนอที่เรียกว่า “one point source” นั่นคือการติดตั้งทวีตเตอร์ฝังเอาไว้ในแนวแกนเดียวกับวูฟเฟอร์ (หรือติดตั้งทวีตเตอร์เอาไว้ที่แผ่นกันฝุ่นของวูฟเฟอร์นั่นเอง) แต่ก็ติดปัญหาในด้าน “ประสิทธิผล” เนื่องจากแม่เหล็กของทั้งสองตัวขับถูกติดตั้งในสนามเดียวกัน ส่งผลให้เกิดการขัดแย้งของสนามแม่เหล็กเมื่อฟังในระดับความดัง...ที่ค่อนข้างสูง หรือทำให้ตัวขับทั้งสองไม่สามารถทำงานได้เต็มประสิทธิภาพนั่นเอง

Time Alignment

จากผลกระทบดังกล่าว จึงได้เริ่มมีงานออกแบบชุดลำโพง ที่มีการ Time Alignment หรือ “วางแนวเสียงให้ไปถึงที่หมายในเวลาเดียวกัน” ซึ่งมีขั้นตอนปฏิบัติอยู่ 2 แนวทางด้านกัน คือ การใช้อุปกรณ์ในหมวด Phase-Shift เพื่อทอนเวลาเดินทางของแถบเสียงที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่า และการออกแบบโครงสร้าง เพื่อติดตั้งแนวแกนของทวีตเตอร์ให้ตรงกับแนวแกนของวูฟเฟอร์

ซึ่งทั้งสองรูปแบบมีข้อเด่น-ข้อด้อย ที่แตกต่างกันในบ้างเรื่อง อาทิ

แบบใช้อุปกรณ์ ให้ผลในแนวเสียงที่หมายได้ค่อนข้างสมบูรณ์ สำหรับการติดตั้งตำแหน่งลำโพงนอกแนวแกน แต่ก็มีความขัดแย้งในความสมบูรณ์ของ “น้ำเสียง” อยู่บ้างเล็กน้อย

แบบใช้งานโครงสร้าง ให้ผลในแนวเสียงที่หมายได้สมบูรณ์ สำหรับการฟังในระยะไกล และติดตั้งตำแหน่งลำโพงในแนวแกน แต่ให้ “น้ำเสียง” ที่สมบูรณ์แบบอย่างที่สุด

(ความยาวคลื่นของความถี่ที่ 40 Hz มีความยาวคลื่นประมาณ 8 เมตร และที่ความถี่ 80 Hz มีความยาวคลื่นประมาณ 4 เมตร)

ข้อสำคัญ: ผลทั้งหมดขึ้นอยู่กับว่า ตำแหน่งวางแนวแกนของทวีตเตอร์ ต้องไม่มากไปกว่าขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางหน้ากรวยวูฟเฟอร์ อาทิ วูฟเฟอร์กรวยขนาด 5 นิ้ว ตำแหน่งของแนวแกนทวีตเตอร์ไม่ควรห่างจากแกนของวูฟเฟอร์เกินกว่า 5 นิ้ว (โดยปกติใช้ที่ประมาณ 4.5 นิ้ว) หรือคำนวณระยะห่างตาม “จุดตัดความถี่ที่ครอสโอเวอร์”

ในระบบเสียง PA หรือ Public Address Sound System มีการใช้ Time Alignment ในแบบอุปกรณ์อย่างยิ่งยวด เพื่อให้ผู้ฟังในพื้นที่ห่างไกลเวที และผู้ฟังในพื้นที่ใกล้ขอบเวที ได้ยินเสียงเพลงใน “เวลาเดียวกัน” ทำให้ไม่เสียอรรถรสของการแสดงเสียง แม้ว่าในพื้นที่การแสดงเสียงจะมีการติดตั้งชุดลำโพงในตำแหน่งที่แตกต่างกันอย่างมากมายก็ตาม