เครื่องปรับแต่งเสียงแบบดิจิตอล ( DSP ) สำคัญอย่างไร ? ทำไมการอัพเกรดระบบเสียงในยุค HiRes จึงให้ความสำคัญเป็นอันดับแรก ?

ทุกวันนี้ผู้ใช้รถยนต์ทั่วไปไม่สามารถเลือกระบบเครื่องเสียงติดรถยนต์ที่มีคุณภาพเสียงตามความต้องการจากโรงงานผู้ผลิตรถยนต์ได้ ซึ่งผู้ใช้รถที่มีรสนิยมในการฟังเพลงส่วนมากต้องการปรับปรุงระบบเสียงจากเดิมให้มีคุณภาพที่ดีขึ้นโดยที่ระบบเสียงนั้นต้องมีความสามารถด้านคุณภาพเสียงเทียบเคียงกับระบบเสียงไฮ – เอนด์ที่มีความโดดเด่นด้านการแสดงรายละเอียดเสียงของบทเพลงออกมาได้อย่างครบถ้วน แต่…หลายคนมักให้ความสำคัญกับการเปลี่ยนลำโพงเพียงอย่างเดียว เพราะมีความเชื่อว่า ลำโพงคือส่วนแสดงความสามารถทางด้านเสียง จึงมองว่าลำโพงเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญที่สุด ซึ่งในความเป็นจริงแล้ว จุดเริ่มต้นที่สำคัญอันดับแรกของระบบเครื่องเสียงรถยนต์ในโลกแห่งเครื่องเสียงรถยนต์ยุค HiRes คือ DSP ( Digital Signal Processing ) หรือที่เรียกกันว่า เครื่องปรับแต่งเสียงแบบดิจิตอล ต่างหากครับ

ในบทความนี้ ผมจะกล่าวถึงพื้นฐานเรื่องเสียง และความสัมพันธ์ของศาสตร์แห่งเสียงที่ในยุคนี้ต้องมี DSP เข้ามาเกี่ยวข้อง รวมถึงข้อมูลพื้นฐานของ DSP ครับ

ก่อนอื่น ผมขอปูพื้นฐานสักนิดเกี่ยวกับ “เสียง” ที่มีความซับซ้อนมากกว่าที่คนทั่วไปคิด เพราะการได้ยินของเสียงของคนเรานั้นประกอบไปด้วย 3 มิติ ซึ่งได้แก่
1. ย่านความถี่เสียง ( Frequency ) ที่ประกอบไปด้วยย่านความถี่หลัก 3 ย่านได้แก่ ย่านความถี่สูง ย่านความถี่กลาง และย่านความถี่ต่ำ
2. ระดับความดังของเสียง ( Level )
3. เวลาในการเดินทางของเสียง ( Time ) โดยองค์ประกอบหลัก 3 ตัวนี้ เป็นตัวกำหนดคุณลักษณะของเสียง ผมขอสรุปเป็นคำพูดสั้นๆ ง่ายๆ อีกครั้งนะครับ

“เสียง ประกอบไปด้วย ความถี่ – ความดัง – ความยาว”
แล้ว 3 ปัจจัยนี้ มีผลอไรกับเครื่องปรับแต่งเสียงแบบดิจิตอล…คำตอบที่ชัดเจนทั้งหมด จะอยู่ในบทความด้านล่างนี้ครับ
.
ก่อนอื่น…เรามาเริ่มทำความรู้จักความหมายของคำว่า “เสียง” ก่อนนะครับ

เสียง คือ สิ่งที่มนุษย์เรารับรู้ได้ถึงขนาด ระยะทาง และทิศทาง ที่เกิดขึ้นจากจุดกำเนิดเสียง เดินทางผ่านอากาศ เข้ามายังหูของมนุษย์ ซึ่งเราจะได้ยินเสียงหลากหลายความถี่ ตามระดับความดังที่แตกต่างกันไป

ดังนั้น “เสียง” จึงมีการกำหนดภาพลักษณ์ขึ้นมาเป็นภาพลักษณ์รูปแบบของเวที โดยจำลองจากการแสดงบนเวทีแบบดั้งเดิมในโรงละคร หรือการแสดงในคอนเสิร์ตฮอลล์ขึ้นมา เพื่อความเข้าใจที่ละเอียด และลึกซึ้งมากขึ้น ภาพลักษณ์เหล่านี้ถูกแยกออกมาเป็น
1. เวทีเสียง : กำหนดขึ้นมาเพื่อให้รับรู้ถึงการจินตนาการขนาดความกว้างของหน้าเวทีจากด้านซ้ายสุดไปยังด้านขวาสุดของเวที
ซึ่งรายละเอียดของเวทีเสียงทุกวันนี้กำหนดให้มีความสูงของเวทีเพิ่มขึ้นมาด้วย
2. ความลึก : กำหนดขึ้นมาเพื่อการจินตนาการถึงความลึกของเวทีเสียงจากด้านหน้าสุด ไปจนถึงด้านหลังสุดของเวทีเสียง ซึ่งบนเวทีจะประกอบไปด้วยเครื่องดนตรีชนิดต่างๆ
3. จินตภาพ หรือ Imaging : คือตำแหน่งของเครื่องดนตรีที่เราสามารถอนุมานจากจินตนาการที่เราได้รับฟังเสียง จากบทเพลงที่เรากำลังรับฟังอยู่

ภาพอธิบายเรื่องเวทีเสียง ความลึกของเวที และจินตภาพ อ้างอิงจาก :
https://s3-media1.fl.yelpcdn.com/bphoto/edKotCqq_OmiAOunW5NAGg/o.jpg

.
ซึ่งบนเวทีเสียงนั้นประกอบด้วยเครื่องดนตรีที่ร่วมกันบรรเลง สอดประสานออกมาเป็นบทเพลง ส่งเสียงออกมาเป็นความถี่ย่านสูง กลาง ต่ำ ซึ่งเครื่องดนตรีแต่ละชนิดมีระยะเวลาในการเดินทางของเสียงจากจุดกำเนิดเสียงที่แตกต่างกันจึงทำให้เราสามารถรับรู้ถึงตำแหน่งของเครื่องดนตรีชิ้นนั้นๆบนเวทีได้ เมื่อการแสดงบนเวทีแห่งนั้นถูกบันทึกลงเป็นไฟล์เสียง ผ่านเครื่องเล่นเพลง ถ่ายทอดสัญญาณมายังแอมป์ขยายเสียงออกมาที่ลำโพง… แล้วเราจะมีวิธีบริหารจัดการเสียงเหล่านี้อย่างไรให้ระบบเสียงที่เรากำลังรับฟังนั้น มีความสามารถในการถ่ายทอดเสียงเพลงได้ใกล้เคียงกับต้นฉบับที่บันทึกมาให้ได้มากที่สุด?

และเป็นที่แน่นอนว่า เครื่องปรับแต่งเสียงแบบดิจิตอล ( DSP ) จะเข้ามามีบทบาทเรื่องของการปรุ่งแต่ง “เวทีเสียง” ให้มีความสมบูรณ์เหมือนการบันทึกเพลงจากต้นฉบับอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้…เป็นเพราะเหตุอันใด ?

ผมขอเท้าความสักนิด
.
เดิมทีเครื่องเสียงรถยนต์ยุคแรกๆ จะมีเพียงวิทยุ และลำโพงที่ทำหน้าที่ถ่ายทอดเสียงเท่านั้น
.
ต่อมาโรงงานผู้ผลิตเครื่องเสียงรถยนต์จึงพัฒนาอุปกรณ์ปรับแต่งเสียงเพื่อปรับปรุงคุณภาพเสียงให้ดีขึ้น เช่น
– แอมปลิฟายล์ ( Amplifier ) ทำหน้าที่ขยายกำลังเสียงจากวิทยุให้มีกำลังขยายไปที่ลำโพงมากขึ้น

.
เมื่อทราบฟังก์ชั่นการทำงานหลักของเครื่องปรับแต่งเสียงรูปแบบดิจิตอล หรือ DSP เป็นที่เรียบร้อยแล้ว ประเด็นถัดมาคือ ความสามารถในการประมวลผลของเครื่องปรับแต่งเสียงดิจิตอลที่มีความสามารถในการตอบสนองความถี่เสียงระดับ HiRes
.
แล้วเทคโนโลยี HiRes คืออะไร ? ผมขออนุญาตนำข้อมูลเรื่อง HiRes Audio จาก rev.at1987.com มาชี้แจงให้ทุกท่านได้ทราบนะครับ
หลังจากที่ HiRes Audio ได้รับความนิยมในหมู่นักเล่นเครื่องเสียงที่ต้องการฟังเพลงในรูปแบบต้นฉบับที่ไม่มีการลดทอนคุณภาพแล้ว ในเดือนกันยายน ปี 2013 Consumer Electronics Association (CEA) ได้ร่วมมือกับ Sony Electronics และค่ายเพลงในกลุ่ม Big Three คือ Universal Music, Warner Music และ Sony Music ในการผลักดัน HiRes Audio เข้าสู่กลุ่มผู้ใช้ทั่วไป

ทาง Sony Electronics เองก็ได้ออกสินค้าที่รองรับ HiRes Audio โดยใช้โลโก้ Hi-Res Audio เป็นตัวบ่งบอก ซึ่งสินค้าที่รองรับ HiRes Audio ของ Sony จะต้องรองรับการตอบสนองความถี่ที่ 40 kHz ขึ้นไป และรองรับความละเอียดที่ 24-bit 96 kHz ส่วนทางค่ายเพลงต่าง ๆ ก็เริ่มที่จะออกอัลบั้มใหม่ ๆ ในรูปแบบ HiRes Audio และนำอัลบั้มเพลงฮิตในอดีตกลับมา remaster ใหม่อีกครั้ง

เนื่องจาก HiRes Audio นั้นไม่มีคนกำหนดมาตรฐานที่แน่นอน ผู้ใช้ก็เริ่มสับสนว่าอะไรคือ HiRes Audio กันแน่ ในช่วงเดือนมีนาคม 2014 JEITA ซึ่งเป็นหน่วยงานที่ออกข้อกำหนดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และ IT ต่าง ๆ ของญี่ปุ่น จึงได้ออกข้อกำหนดของ HiRes Audio เอาไว้ดังนี้

High Resolution Audio คือ เสียงในรูปแบบดิจิตอล LPCM ที่เหนือกว่ามาตรฐาน Audio CD ที่มีความละเอียด 16-bit 44.1 kHz (ใช้ใน CD) และ 48 kHz (ใช้ใน DVD และเทป DAT) และหากมีค่าใดค่าหนึ่งต่ำกว่ามาตรฐาน Audio CD ก็ไม่จัดว่าเป็น HiRes Audio

ตัวอย่างความละเอียดที่เป็น HiRes Audio

48 kHz 24-bit (เท่า CD / เหนือกว่า CD)
96 kHz 16-bit (เหนือกว่า CD / เท่า CD)
96 kHz 24-bit (เหนือกว่า CD / เหนือกว่า CD)
ตัวอย่างความละเอียดที่ไม่เป็น HiRes Audio

48 kHz 16-bit (เท่า CD / เท่า CD)
96 kHz 12-bit (มากกว่า CD / น้อยกว่า CD)
32 kHz 24-bit (น้อยกว่า CD / มากกว่า CD)
คุณสมบัติของ HiRes Audio ที่กำหนดโดย JEITA นั้นพูดถึงเรื่องของความละเอียดของการเข้ารหัสเสียงแบบ LPCM เป็นหลักโดยไม่ได้สนใจคุณสมบัติอื่น ๆ

ในช่วงเดือนมิถุนายน Japan Audio Society (JAS) หรือสมาคมเครื่องเสียงญี่ปุ่น ได้ออกข้อกำหนดของ HiRes Audio เพื่อให้เหล่าผู้ผลิตเครื่องเสียงในญี่ปุ่นยึดเป็นมาตรฐาน ซึ่งข้อกำหนดเหล่านี้นำมาจากคุณสมบัติของมาตรฐานอุปกรณ์ Hi-Res Audio ของ Sony

นอกเหนือจากใช้คุณสมบัติตามมาตรฐานของ Sony ทาง Sony เองยังได้โอนโลโก้ Hi-Res Audio ของตนเองให้กับ JAS สำหรับใช้โปรโมทอุปกรณ์ที่ผ่านการรับรองอีกด้วย ซึ่งตอนนี้เราก็เริ่มเห็นผู้ผลิตเครื่องเสียงจากญี่ปุ่นหลาย ๆ เจ้านอกเหนือจาก Sony ใช้งานโลโก้ตัวนี้กับสินค้าของตัวเองกันบ้างแล้ว

สำหรับข้อหนดของ HiRes Audio ของ JAS มีดังนี้

สำหรับอุปกรณ์แอนนาล็อก

ไมโครโฟน ต้องตอบสนองต่อความถี่ได้มากกว่า 40 kHz
เครื่องขยายเสียง ต้องมีประสิทธิภาพในการขับความถี่ได้มากกว่า 40 kHz
ลำโพงและหูฟัง ต้องตอบสนองต่อความถี่ได้มากกว่า 40 kHz
สำหรับอุปกรณ์ดิจิตอล

รูปแบบการบันทึกเสียง ไฟล์ WAV หรือ FLAC ที่ความละเอียด 24-bit 96 kHz ขึ้นไป
ภาคสัญญาณขาเข้าและออก ต้องมีความละเอียด 24-bit 96 kHz ขึ้นไป
รูปแบบการเล่นกลับ ไฟล์ WAV หรือ FLAC ที่ความละเอียด 24-bit 96 kHz ขึ้นไป (กรณีเป็นอุปกรณ์บันทึกเสียง สามารถเลือกรองรับไฟล์เพียงรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งได้)
การประมวลผลสัญญาณ ( DSP ) ต้องประมวลผลที่ความละเอียด 24-bit 96 kHz ขึ้นไป
การแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นแอนนาล็อก ต้องมีความละเอียด 24-bit 96 kHz ขึ้นไป
นอกเหนือจากข้อกำหนดข้างบน อุปกรณ์จะต้องผ่านการประเมินจากการฟังตามมาตรฐานของผู้ผลิตอุปกรณ์ ก่อนที่จะได้รับการรับรองและสามารถใช้โลโก้ Hi-Res Audio ในการโปรโมทอุปกรณ์ตัวนั้นได้

ส่วนในฝั่งของอเมริกานั้น ทาง CEA ได้ตกลงรับข้อกำหนด HiRes Audio ของ JAS รวมทั้งใช้งานโลโก้ Hi-Res Audio เช่นเดียวกับผู้ผลิตเครื่องเสียงในญี่ปุ่นเป็นที่เรียบร้อยแล้ว แต่อย่างไรก็ตามก่อนหน้านั้น ทาง CEA เองได้มีการร่วมมือกับ The Digital Entertainment Group (DEG), The Recording Academy และค่ายเพลง Big Three ออกข้อกำหนดของ HiRes Audio ไว้ดังนี้
High Resolution Audio คือสัญญาณเสียงแบบไม่สูญเสียคุณภาพ ที่สามารถสร้างเสียงกลับได้ครบถ้วนตรงตามต้นฉบับ ซึ่งแหล่งที่มาของต้นฉบับมีคุณภาพสูงกว่า CD
นอกจากนี้ยังได้ระบุข้อกำหนดของต้นฉบับที่ใช้ในการผลิตไฟล์เพลงรูปแบบ HiRes Audio ที่เรียกว่า Master Quality Recording ขึ้นมา ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ประเภทคือ
MQ-P สำหรับต้นฉบับในรูปแบบ PCM ที่ความละเอียดมากกว่า 20-bit 48 kHz
MQ-A สำหรับต้นฉบับในรูปแบบแอนะล็อก เช่น เทปแม่เหล็ก
MQ-C สำหรับต้นฉบับที่ใช้ในการผลิต Audio CD (16-bit 44.1 kHz)
MQ-D สำหรับต้นฉบับในรูปแบบ DSD / DSF (2.8 และ 5.6 MHz)
สรุปแล้ว ตอนนี้ High Resolution Audio ก็น่าจะมีมาตรฐานเป็นตัวเป็นตนแล้ว นั่นก็คือมาตรฐานของ JAS ที่อิงตามคุณสมบัติ Hi-Res Audio ของ Sony อีกที คืออุปกรณ์ต้องมีความละเอียดอยู่ที่ 24-bit 96 kHz ขึ้นไป และรองรับความถี่ที่ 40 kHz ขึ้นไป ซึ่งค่าที่กำหนดออกมาก็สอดคลองกับทฤษฏีการสุ่มสัญญาณพอดีครับ

อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก HiRes Audio นั้นเพิ่งเปิดตัวกับกลุ่มผู้ใช้ทั่วไปไม่นานมากนัก ก็คงต้องดูกันต่อไปว่า ข้อกำหนดที่วางไว้จะมีการเปลี่ยนแปลงอะไรอีกหรือไม่ แต่ที่แน่ ๆ ปีหน้าในงาน CES ที่กำลังจะมาถึง เราจะได้พบเห็นอุปกรณ์ที่รองรับ HiRes Audio หลั่งไหลกันเข้ามาหาเหล่าผู้ใช้ทั่วไปแน่นอนครับ

( ข้อมูลต่อจากนี้ จะช่วยกันหาข้อมูล และเขียนเป็นบทความในที่ประชุม )

นอกจากนี้ยังมี DSP ที่รวมภาคขยายเสียง หรือแอมปลิฟายล์ในตัว ซึ่งเราเรียกอุปกรณ์นี้ว่า DSP – Amp ซึ่งช่วยลดขั้นตอนการติดตั้ง และยังประหยัดพื้นที่การติดตั้งอุปกรณ์ได้อีกด้วย

.
และหากเจ้าของรถท่านใดกังวลเรื่องการติดตั้งระบบ DSP นั้นต้องตัด – ต่อสายไฟเพื่อเชื่อมต่อกับระบบเดิมของรถ
ไม่ต้องกังวลกับเรื่องนี้อีกต่อไป เพราะระบบ DSP – Amp ได้พัฒนาเทคโลยีที่ชื่อว่า Plug and Play ที่สามารถอัพเกรดระบบเครื่องเสียงรถยนต์ให้สามารถต่อพ่วงกับ DSP – Amp ได้ทันที โดยไม่ต้องตัดระบบสายเครื่องเสียงรถยนต์ที่ติดตั้งมาจากทางโรงงานผู้ผลิต

เอ่ยถึงสรรพคุณมากมายของ DSP ไม่ว่าจะเป็นความสามารถในการปรับแต่งเสียง รวมถึงประเภทของ DSP ที่แยกย่อยลงมาขนาดนี้แล้ว เชื่อว่าหลายๆคนคงให้ความสนใจกับอุปกรณ์อัจฉริยะตัวนี้กันมากขึ้นนะครับ

ในบทความหน้า ผมจะมาแนะนำรุ่นของเครื่องปรับแต่งเสียงแบบดิจิตอลที่เหมาะสมกับแต่ละระบบเสียง ตั้งแต่ระบบเล็ก ไปจนถึงระบบใหญ่ เพื่อความเข้าใจรายละเอียดการใช้งานที่มากขึ้น
หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์กับทุกท่านที่ติดตามเพจนี้นะครับ

ติดตามข่าวสาร และข้อมูลจากผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องเสียงรถยนต์ระดับ Hi-Res Audio ได้ที่
>> FB Page Hi-Res Audio<<
และอย่าลืมกดปุ่มติดตาม ( Follow ) ไว้เพื่ออัพเดทข้อมูลข่าวสารกันต่อไปนะครับ
.
ขอบคุณ และสวัสดีครับ
.
ทีมงาน Hi-Res Audio