ระบบแสง เสียง ภาพ กับ Thailand 4.0
เมื่อวันที่ 28 มีนาคม ที่ผ่านมา ผมมีโอกาสไปร่วมงานดนตรีอภิวัฒน์กับประเทศไทย 4.0 ในบทบาทที่เกี่ยวข้องกับการเป็นสื่อในการนำเสนอ โดยใช้ระบบแสง เสียง ภาพ
พูดถึงประเทศไทย 4.0 หลายคนก็คงพอทราบแล้วว่า หมายถึงการพัฒนาเศรษฐกิจโดยใช้เทคโนโลยีด้านดิจิทัลและเครือข่าย แต่สิ่งที่ตามมากลายเป็น 4.0 fever ที่หลายหน่วยงานต่างเอาคำว่า 4.0 ไปต่อท้ายโครงการต่าง ๆ
จากการค้นหาข้อมูลในอินเทอร์เน็ต พบว่า มี 4.0 อยู่ 2 เรื่องที่น่าสนใจและค่อนข้างเป็นสากล คือ
Industry 4.0 หรือก็คือการปฏิวัติอุตสาหกรรมยุคที่ 4 จากการปฏิวัติอุตสาหกรรมในยุคที่ 3 ของการเข้าสู่ยุคคอมพิวเตอร์ โดยดิจิทัล Industry 4.0 หรือการปฏิวัติอุตสาหกรรมยุคที่ 4 เป็นการเชื่อมโยงเข้าสู่ความเป็นระบบเครือข่าย เช่น IOT หรือ Internet Of Thing ที่กำลังเป็นกระแสอยู่ในตอนนี้
อีกเรื่อง คือ Education 4.0 แบ่งกระบวนการพัฒนาระบบการศึกษาเป็น 4 ขั้นตอน คือ
Education 1.0 – Lectures and memorization
Education 2.0 – Internet enabled learning
Education 3.0 – Knowledge-producing education
Education 4.0 – Innovation-producing education
ระบบแสง เสียง ภาพ เป็นสื่อหรือตัวกลางที่จะนำข้อมูลหรือเรื่องราวจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง จึงมีบทบาทอยู่ทั่วไป ไม่ว่าจะเป็นการตัดสินใจเพื่อการบริหารประเทศ การบริหารธุรกิจหรือองค์กร การอบรมศึกษา การแพทย์ การบันเทิง ฯลฯ
ในฉบับนี้ ขอพูดถึงบทบาทในการอบรม การศึกษา เนื่องจากเป็นบทบาทในการสร้างบุคลากรที่จะต่อยอดไปสู่การพัฒนาด้านอื่น ๆ ได้ต่อไป นั่นคือ ระบบแสง เสียง ภาพ สำหรับห้องบรรยาย ห้องอบรมต่าง ๆ ถึงตรงนี้ หลายคนอาจจะมองว่า ทำไมจะต้องมาพูดเรื่องนี้ เพราะเห็นว่าเป็นระบบพื้นฐาน ใช้อุปกรณ์ไม่มาก แต่จากประสบการณ์ของผม กลับพบว่า การติดตั้งระบบในห้องบรรยายต่าง ๆ นั้น ไม่ได้รับการติดตั้งตามหลักที่ถูกต้อง แม้ว่าจะเป็นงานติดตั้งของบริษัทใหญ่ ๆ หรือแม้แต่ในห้องบรรยายของสถาบันการศึกษาด้านระบบเสียงโดยตรง
ส่วนหนึ่งมาจากความเข้าใจของผู้ใช้หรือลูกค้าเองว่า ถ้าซื้ออุปกรณ์ที่ดีแล้วจะได้คุณภาพเสียงหรือภาพที่ดี โดยไม่ได้คิดว่าจะต้องติดตั้งให้ถูกวิธีด้วย จึงจะได้ประสิทธิภาพหรือคุณภาพที่ดี ในทางกลับกัน ถ้าติดตั้งไม่ถูกต้อง ขั้นเบาสุดก็เป็นการใช้เงินอย่างไม่คุ้มค่า หรือถ้าหนักหน่อยก็อาจส่งผลลบต่อคุณภาพของงานได้
ซึ่งหากเราไม่ใส่ใจงานระบบพื้นฐานเหล่านี้แล้ว เราจะไปทำงานระบบที่ใหญ่ขึ้นได้อย่างไร อีกทั้งงานพื้นฐานเหล่านี้ กว่าครึ่งหนึ่งเป็นระบบในสถานศึกษาและหน่วยงานรัฐ ซึ่งนอกจากจะใช้เงินงบประมาณแผ่นดินแล้ว ยังเกี่ยวกับการพัฒนาบุคลากรของประเทศ ตั้งแต่การบรรยายในห้อง สำหรับ Education 1.0 และการก้าวสู่การศึกษาผ่านเครือข่าย สำหรับ Education 2.0 ซึ่งนอกจากจะมีเทคโนโลยีใหม่ ๆ ยังต้องสร้างระบบและกระบวนการการใช้งานที่ง่ายต่อผู้ใช้ และง่ายต่อการบำรุงรักษาด้วย ถ้าหากไม่ทำให้บรรลุวัตถุประสงค์ได้ ก็จะเป็นการละลายงบประมาณทิ้งเหมือนหลาย ๆ หน่วยงานที่ผมพบมา ในการเอางบประมาณหลักหลายสิบล้านบาทไปซื้อระบบมาแล้วไม่สามารถใช้งานให้เกิดประโยชน์ได้
มาเริ่มจากระบบเสียงก่อน โดยเริ่มที่ตำแหน่งการติดตั้งลำโพง ผมจะมีหลักการคร่าว ๆ ดังนี้
♦ ติดตั้งลำโพงให้อยู่ในแนวเดียวกับผู้บรรยายหรือออกมาด้านหน้าเล็กน้อย
♦ สำหรับการบรรยาย ควรจะใช้ลำโพง center จุดเดียว แต่ลูกค้ามักจะคุ้นเคยกับลำโพงแบบซ้าย-ขวามากกว่า (สำหรับการบรรยายก็ต้อง sum เป็น mono อยู่ดี) ในกรณีนี้ ข้อควรหลีกเลี่ยง คือ การติดตั้งลำโพงอยู่ชิดผนัง เพราะเสียงจากลำโพงไปสะท้อนผนังออกมา กลายเป็นแหล่งกำเนิดเสียงที่สอง ซึ่งจะดีเลย์จากเสียงหลักเล็กน้อย ขั้นเลวร้ายที่เคยเจอคือ เสียงสะท้อนหักล้างกับเสียงหลักไปมาก จนเสียงเบาลงอย่างเห็นได้ชัด ที่สำคัญคือ หากห้องบรรยายมีความกว้างมาก ระยะการติดลำโพงซ้าย-ขวาจะต้องคำนึงถึง coverage area ให้ครอบคลุมพื้นที่ผู้ฟังตรงกลางส่วนหน้าด้วย โดยอาจจะต้องพิจารณาติดตั้งลำโพง front-fill เพื่อชดเชยผู้ฟังในส่วนนี้
♦ มุมของลำโพง ควรจะให้ลำโพงก้มลงหาผู้ฟัง โดยให้แนวแกนของลำโพง (on axis) ตรงไปยังที่นั่งแถวสุดท้ายหรือด้านหลังของห้อง ที่ให้ทำเช่นนี้เพราะว่า ความดังเสียงที่ได้จากลำโพงตามแนวแกนหลัก หรือ on axis จะมีค่าความดังที่สุดตามที่คำนวณได้จากค่า sensitivity ของลำโพง ในขณะที่ความดังจะลดลงเมื่อวัดออกจากแนวแกนหลัก (of axis) โดยจะมีค่า -6dB จากแกนหลัก ที่มุมกระจายเสียงสูงสุดของลำโพง คือ ถ้าลำโพงมีมุมกระจายเสียงแนวตั้งที่ 60 องศา ที่มุม 30 องศาใต้แกนหลัก ที่ระยะเท่ากันกับแกนหลัก ในตำแหน่งนี้ จะได้ค่าความดังของเสียงต่ำกว่าที่ได้ตามแนวแกนหลัก 6dB เราจึงให้เสียงตามแนวแกนหลักที่ได้ค่าความดังสูงสุด ไปยังตำแหน่งที่ไกลสุด ส่วนตำแหน่งที่ใกล้เข้ามา ระยะทางจะลดลงเพื่อชดเชยกับความดังที่ลดลง เนื่องจากเป็นมุมที่ออกจากแนวแกนหลัก ทั้งนี้ก็ควรคำนึงถึงตำแหน่งที่นั่งแถวหน้าสุดจะต้องไม่หลุดออกจากมุมกระจายเสียงของลำโพงด้วย
ตัวอย่างจากรูป เป็นลำโพงมีค่า sensitivity 91dB มุมกระจายเสียงแนวตั้ง 90 องศา
♦ อีกวิธีหนึ่ง คือ การใช้ระบบ distributed sound ด้วยลำโพง ceiling แต่วิธีนี้ผู้ขายสินค้าไม่ค่อยชอบ เพราะราคาถูก ทำยอดขายได้น้อย แถมงานติดตั้งก็ยุ่งยากกว่า แต่จริง ๆ แล้ววิธีนี้ทำให้ได้ระดับเสียงสม่ำเสมอทั้งห้อง แต่ก็มีบางคนมองว่ามีข้อด้อย คือ ไม่สามารถจับทิศทางที่มาของเสียงได้ แต่บางครั้งข้อด้อยก็เป็นข้อเด่นในคราวเดียวกัน สำหรับห้องอเนกประสงค์ที่กำหนดตำแหน่งเวทีไว้มากกว่า 1 ตำแหน่ง ระบบเสียงที่ไม่ระบุทิศทางก็จะสะดวกกว่า
จากรูปเป็นการคำนวณการใช้ลำโพง ceiling ชนิด 2 ทาง LF 8 นิ้ว กับห้องจัดเลี้ยงในโรงแรม ขนาดกว้าง 21.50 เมตร ยาว 31.40 เมตร สูง 8.00 เมตร และสามารถแบ่งเป็น 2 ห้องได้
ในระบบ distributed sound นั้น ไม่จำเป็นต้องใช้ลำโพง ceiling อย่างเดียว หากห้องมีความสูงมากกว่า 6 เมตร ขึ้นไป เนื่องจากลำโพง ceiling ส่วนใหญ่จะมีมุมกระจายเสียงมากกว่า 100 องศาขึ้นไป การตอบสนองความถี่ต่ำก็ทำได้ไม่ดีนัก
หากต้องการลำโพงที่มีมุมกระจายเสียงไม่มากกว่า 90 องศา และพอจะตอบสนองความถี่ต่ำได้บ้าง ราคาก็จะค่อนข้างสูง ซึ่งในงบประมาณใกล้เคียงกัน เราสามารถเลือกใช้เป็นลำโพงตู้ได้ เพียงแต่งานติดตั้งให้สวยงามจะยุ่งยากขึ้นไปอีก แต่จะได้คุณภาพเสียงที่ดีกว่าอย่างเห็นได้ชัด ยิ่งห้องมีความสูงในระดับ 10 เมตรขึ้นไป ยิ่งต้องใช้ลำโพงตู้มาทำเป็นระบบ distributed sound เช่น Plenary Hall ศูนย์การประชุมแห่งชาติ-สิริกิติ์ หรือ Royal Paragon Hall ที่ Siam Paragon เป็นต้น
ต่อมาจะเป็นระดับความดัง หรือ sound pressure level SPL ที่ต้องการ ปกติผมจะกำหนดการคำนวณไว้ที่ 90dB แต่เวลาใช้งานจริงน่าจะอยู่ที่ 80-85dB เท่านั้น ถ้าเป็นสมัยก่อนก็จะมี slide rule สำหรับคำนวณหาค่าความดัง ตามหลัก inverse square law แต่ปัจจุบันมีสูตรหรือโปรแกรมคำนวณ ตลอดจนลำโพงหลาย ๆ ยี่ห้อได้จัดทำโปรแกรมคำนวณ และจำลองผลค่าความดังให้เราได้ใช้กัน
ปัจจุบัน ลำโพง 1 ใบ รองรับกำลังขับได้สูงมาก ทำให้ได้ค่าความดังที่สูงเช่นกัน ในแต่ละตำแหน่งการติดตั้งลำโพง จึงควรใช้ลำโพงเพียงใบเดียวให้ได้ค่าความดังที่ต้องการ เพื่อหลีกเลี่ยงการเสริมและหักล้างกันจากการใช้ลำโพงมากกว่า 1 ใบติดตั้งคู่กัน
ในกรณีที่ห้องมีความลึก (ยาว) มากกว่า 10 เมตร เช่น ตัวอย่างห้องของสถานศึกษาแห่งหนึ่งมีขนาดกว้าง 12 เมตร ลึก (ยาว) 22 เมตร เดิมติดตั้งลำโพง Yamaha S55 จำนวน 4 ใบ ไว้ที่ผนังด้านหลังผู้บรรยาย ซ้าย-ขวาข้างละ 2 ใบ เมื่อใช้โปรแกรม Y-S3 จำลองค่าความดัง จะได้ดังภาพ คือ ด้านหน้ามีความดังสูงสุด 90dB จากช่วงกลางห้องไปทางด้านหลัง มีบริเวณที่ได้ความดังต่ำกว่า 80dB ผมได้เสนอให้ติดตั้งลำโพงทั้ง 4 ใบใหม่ตามภาพ จะได้ค่าความดังเฉลี่ย 88dB (86-90dB)
สำหรับห้องที่มีขนาดใหญ่มาก เช่น หอประชุม ลำโพง ไลน์อาร์เรย์ ก็เป็นอีกทางเลือกหนึ่ง เนื่องจากหลาย ๆ แบรนด์ก็เริ่มทำรุ่นที่มีขนาดเล็กลง ราคาเบา ๆ ซึ่งจะมีตัวเลือกในการตอบสนองความถี่เสียงต่ำได้ สามารถรองรับกิจกรรมหลายประเภท ตามที่ในบ้านเราชอบใช้งานเป็นห้องอเนกประสงค์ แต่ถ้าเน้นการบรรยายอย่างเดียวก็อาจจะใช้ลำโพงประเภท column array ที่มีเทคโนโลยี digital steering ก็ได้ เนื่องจากมีขนาดเล็ก ไม่เป็นที่เกะกะสายตา ถัดมาก็จะเป็นมิกเซอร์และแอมปลิไฟเออร์ในห้องเล็ก ๆ อาจจะใช้เป็น mixing amplifier ถ้าใหญ่หน่อยก็อาจจะแยกชิ้นกัน โดยจะต้องคำนึงถึงกำลังวัตต์ของแอมปลิไฟเออร์ที่เพียงพอจะจ่ายให้กับลำโพงตามที่คำนวณได้
ในส่วนมิกเซอร์ก็ต้องคำนึงถึงการใช้งานจริง แล้วเผื่อไว้เล็กน้อย เช่น ห้องบรรยายทั่วไปใช้ไมโครโฟน 4 ตัว และเสียงจากระบบภาพ 1 ชุด ก็ควรเผื่อจำนวนแชนเนลของมิกเซอร์ไว้สำหรับไมโครโฟนเป็น 6 ตัว ดูจากลักษณะใช้งาน แต่พยายามอย่าเผื่อไว้มากเกินความจำเป็น เพื่อที่จะได้มีงบประมาณมาใช้กับมิกเซอร์ที่เป็นดิจิทัลหรือ dsp กล่าวคือ เป็นทั้ง digital audio signal processor ที่ทำงานเป็นมิกเซอร์ได้ด้วย เพราะจะมีฟังก์ชันอำนวยความสะดวกต่อการใช้บรรยายหลายอย่าง เช่น gain sharing automatic mixer, transient suppression หรือระบบตรวจจับเสียงที่เข้าไมในไมโครโฟน ว่าเป็นเสียงพูดหรือเสียงรบกวน, feedback suppression, matrix mixer, room combine รวมทั้งความสามารถทั่วไปของ audio processor เช่น filter, equalizer, gate, compressor, limiter เป็นต้น
ซึ่งการใช้งาน digital mixer ที่เป็น dsp ยังจะมีข้อดีในการสร้างการควบคุมจากระบบควบคุมภายนอก เช่น การสร้าง graphic บน touch screen เพื่อให้ง่ายต่อผู้ใช้งาน อีกทั้งยังสามารถกำหนดค่าเริ่มต้นให้เป็นค่าที่ถูกต้องได้ ในกรณีที่ถูกปรับไปมาก (หรือเละ) จากการใช้งาน เมื่อ reset หรือเปิดใช้งานระบบใหม่ ค่าต่าง ๆ ของมิกเซอร์ก็จะกลับมาที่ค่าเริ่มต้นที่เราปรับตั้งไว้อย่างเหมาะสม ยิ่งถ้าใช้ระบบที่รองรับ digital audio network อย่าง Dante network ก็จะช่วยให้พัฒนาการออกแบบระบบเสียงไปสู่ยุค Industry 4.0 หรือ IOT ได้ นั่นคือ การออกแบบระบบเสียงของหลาย ๆ ห้อง หรือทั้งอาคาร ตลอดจนทั้ง campus ให้เป็นระบบเดียวกันได้ สามารถถ่ายทอดสัญญาณเสียงไปยังบริเวณต่าง ๆ รวมทั้งการบันทึกเพื่อตอบสนองการศึกษาผ่านระบบเครือข่าย Education 2.0 เรียกว่า การใช้อุปกรณ์ดิจิทัลและคิดแบบดิจิทัลไม่ใช่ใช้อุปกรณ์ดิจิทัล แต่ยังคิดแบบแอนะล็อกอยู่
ฉบับนี้ขอจบที่ระบบเสียงพื้นฐานก่อน หากเห็นว่า เรื่องแบบนี้ใคร ๆ ก็รู้ ผมก็คงได้แต่ตอบว่า ถ้ารู้แล้วก็ช่วยกันทำตามที่รู้ด้วย เพราะการทำงานให้ถูกต้องตามหลักวิชา เพื่อให้ผู้ซื้อใช้อุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพนั้นยากกว่าการเลือกติดแบบ
ขอไปที เช่น ติดลำโพงชิดผนังรอบห้อง เพื่อง่ายต่อการติดตั้ง เดินสาย (ยึดผนังง่ายกว่ายึดฝ้าเพดาน เดินสายเลาะขอบฝ้าเพดานกับผนังไป) หรือติดลำโพงที่ผนังด้านหลัง ผู้บรรยาย แล้วปรับแกนหลัก (on axis) ขนานกับพื้นโลก เพื่อหลีกเลี่ยงฟีดแบ็ก เป็นต้น
ฉบับหน้าจะมาพูดเรื่องระบบภาพและอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องครับ
ผู้เขียน: นิรันดร์ ตั้งไพบูลย์
