Room acoustic 2: สงครามเสียงในห้องฟัง

Room acoustic 2

สงครามเสียงในห้องฟัง

ประพันธ์ ฟักเทศ

พิชิตปัญหาด้วย Absorber และ Diffuser

 

                มีความจริงที่พิสูจน์ได้ว่า ถ้าฟังเสียงจากลำโพงในห้องฟังห่างจากลำโพงตั้งแต่ 1.50 เมตรขึ้นไป เสียงที่ได้ยินนั้นก็ไม่ใช่เสียงที่ตรง (direct sound) ออกจากลำโพงแล้ว มันคือเสียงผสมผสานกันระหว่างเสียงที่ตรงออกจากลำโพงส่วนหนึ่ง กับเสียงสะท้อนจากสิ่งแวดล้อมในห้องนั้น ไล่เรียงไปตั้งแต่ผนังห้องด้านข้าง ด้านหน้า ด้านหลัง และเฟอร์นิเจอร์ทุกชิ้น เสียงสะท้อนทั้งหลายเหล่านี้ บางเสียงต้องกำจัดหรือลดทอนให้มากที่สุด บางเสียงต้องทำให้มันสะท้อนแบบกระจาย อุปกรณ์ที่จะทำหน้าที่กำจัดหรือดูดซับเสียงคือ แอบซอร์บเบอร์ (Absorber) อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่กระจายเสียงออกมาเรียกว่า Diffuser ห้องจะเป็นห้องฟังไปไม่ได้ถ้าไม่ติดตั้งอุปกรณ์สองอย่างนี้

 

ภาพที่ 1

 

ภาพที่ 1 คลื่นเสียงในห้องฟัง ที่มีทั้งเสียงพุ่งตรงจากลำโพง และเสียงสะท้อน

เป้าหมายหลักของการจัดการกับคลื่นเสียงเพื่อทำให้ห้องฟังได้เสียงออกมาดีที่สุดคือ

  1. ป้องกันไม่ให้เสียงในห้องเล็ดลอดออก และเสียงจากนอกห้องเล็ดลอดเข้า ข้อนี้เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้างหรือปรับปรุงให้ห้องมีกำแพงหรือผนังที่แน่นหนา บทความนี้คงไม่เข้าไปเกี่ยวข้อง
  2. เพื่อป้องกันเสียงที่สะท้อนไปมา (standing wave) ระหว่างผนังที่เป็นคู่ขนานกัน
  3. ลดอาการเสียงจัดจ้านแรงสุด (ringing) ที่บางความถี่
  4. ลดเสียงสะท้อนที่มีเวลาการจางหายมากเกินไปจนเข้าขั้นเป็นเสียงก้องสะท้อน
  5. เพื่อดูดซับเสียง และควบคุมการฟุ้งกระจายให้เหมาะสม ซึ่งจะทำให้สเตอรีโอ อิมเมจดีขึ้น

เป้าหมายทั้งห้าข้อนี้จัดการได้ด้วยการติดตั้ง แอบซอร์บเบอร์ และ ดิฟฟิวเซอร์

แอบซอร์บเบอร์ และ ดิฟฟิวส์เซอร์ ทำหน้าที่ต่างกัน และต้องทำงานร่วมกันจึงจะทำให้ห้องฟังธรรมดากลายเป็นห้องฟังที่ให้เสียงดีได้ แอบซอร์บเบอร์ มีหน้าที่ซับเสียงที่วิ่งไปกระทบ ถ้าแอบซอร์บเบอร์ถูกออกแบบมาให้ใช้กับความถี่ย่านเสียงกลาง เสียงแหลม ก็เรียกว่า “แอบซอร์บเบอร์” เฉยๆ แต่ถ้ามุ่งเน้นไปที่เสียงทุ้มแอบซอร์บเบอร์นั้นเรียกว่า “กับดักเสียงทุ้ม” (Bass Trap)

 

 

ภาพที่ 2

 

 

ภาพที่ 2 แสดงอาการสะท้อนเสียง (Reflection) การดูดซับเสียง (Absorption) และการฟุ้งกระจายเสียง (Diffusion)

แอบซอร์บเบอร์ที่ซับเสียงกลางเสียงแหลมได้ดี ส่วนใหญ่จะทำอะไรไม่ได้กับเสียงทุ้ม แผ่นดูดซับเสียงที่มุ่งเน้นเฉพาะเสียงทุ้มเรียกว่า เบส แทร็ป จะซับซ้อนมากกว่าแอบซอร์บเบอร์ธรรมดา ส่วนดิฟฟิวเซอร์ ทำหน้าที่ทำให้คลื่นเสียงกลางเสียงแหลมฟุ้งกระจายออกมาหลายทิศทาง ด้วยน้ำหนักความแรง (หรือความดัง) ที่ลดลงไป

คลื่นเสียง รู้จักกันดีแค่ไหน?

มนุษย์ทุกคนเมื่อออกมาชมโลกได้ไม่กี่ชั่วโมงก็เริ่มรับรู้เรื่องเสียง เมื่อเจริญวัยขึ้นก็ยิ่งรู้มากขึ้นจนสามารถแยกแยะสรรพเสียงต่างๆ ได้ ที่จะต้องกล่าวถึงต่อไปนี้เป็นเรื่องราวของการจัดการกับคลื่นเสียง ซึ่งเป็นเรื่องที่อ้างอิงทฤษฎีทางฟิสิกส์ล้วน ผู้เขียนรู้ดีว่าบรรดาสูตรและสมการทางคณิตศาสตร์ ตลอดจนเส้นกราฟเส้นเคอร์ฟดูจะเป็นเรื่องน่าเบื่อสำหรับหลายๆ คน ก็พยายามหลีกเลี่ยงให้มากที่สุด

คุณลักษณะพื้นฐานของเสียงสรุปแบบให้เข้าใจง่ายที่ควรทราบดังนี้

คลื่นเสียงเป็นพลังงาน ตามทฤษฎีทางฟิสิกส์พลังงานไม่อาจทำให้สูญหายไปไหนได้ นอกจากแปรเปลี่ยนเป็นพลังงานในรูปอื่น ในกรณีของพลังงานคลื่นเสียง พลังงานจะลดน้อยถอยลงเกิดจากการเสียดสีในอากาศที่มีความชื้นสัมพัทธ์สูงพอ และเสียดสีกับวัสดุที่เสียงตกกระทบ ถ้าวัสดุนั้นมีรูพรุนพอที่ทำให้พลังคลื่นเสียงเจาะทะลุทะลวงผ่านไปได้ วัสดุดังกล่าวจะพยายามเสียดสีต้านทานการเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง พลังงานคลื่นเสียงที่ลดลงไปจะถูกแปรเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน การกระทบกับวัสดุใดๆ ที่ไม่มีรูพรุนให้มันแทรกเข้าไปได้ คลื่นเสียงจะสะท้อนกลับในทิศทางตรงกันข้ามตามกฎมุมตกเท่ากับมุมสะท้อนกลับ แต่ถ้าวัสดุนั้นไม่ยอมให้คลื่นเสียงผ่านทะลุโดยง่าย มันก็จะถูกแรงอันเกิดจากพลังงานเสียงนั้นทำให้มันสั่นสะเทือน

  1. คลื่นเสียงเดินทางไปได้ในอากาศและในวัตถุอื่นด้วยความเร็วต่างกัน ในอากาศ ที่อุณหภูมิ 200 ความชื้นปกติ คลื่นเสียงจะเดินทางด้วยความเร็วเท่ากับ 1130 ฟุต/วินาที
  2. คลื่นเสียงแต่ละความถี่จะมีความยาวไม่เท่ากัน ความยาวของคลื่นเสียงแต่ละความถี่คำนวณได้ตามสูตร V=ƛF โดย V คือความเร็วคลื่นเสียงในอากาศ (Ft/sec) , ƛ คือความยาวคลื่นเสียง (Ft) , F คือความถี่วัดเป็นรอบต่อวินาที หน่วยเรียกเป็น herz (Hz)
  3. การเกิดคลื่นใดๆ เมื่อเกิดคลื่นตั้งต้นที่เป็นพื้นฐาน (fundamental) แล้วด้วยความถี่หนึ่ง จะมีคลื่นทยอยตามมาอีกหลายคลื่นด้วยความถี่ที่สูงเป็นสองเท่าสามเท่าแต่ขนาดความแรง (amplitude) ลดลง คลื่นตามมาที่มีความถี่เป็นสองเท่าคลื่นตั้งต้นเรียกว่าคลื่นฮาร์โมนิกอันดับ 2 ที่ความถี่เป็นสามเท่าเรียกว่าคลื่นความถี่ฮาร์โมนิกอันดับ 3 และต่อไปเรื่อยๆ (ดูภาพที่สาม) เราจะเข้าใจเรื่องของความถี่ตั้งต้นพื้นฐานและความถี่ที่เป็นฺฮาร์โมนิกของมันได้ง่ายๆ ด้วยการโยนก้อนหินหรือก้อนอะไรก็ได้ลงไปในบ่อน้ำที่น้ำกำลังราบเรียบ คลื่นที่เกิดขึ้นทันทีเมื่อวัตถุที่ถูกโยนลงไปนั้นกระทบผิวน้ำ นั่นคือคลื่นตั้งต้นพื้นฐาน แล้วต่อมาจะเกิดระลอกคลื่นตามมา สังเกตว่าคลื่นจะเล็กลงและถี่ขึ้น นั่นคือคลื่นฮาร์โมนิกลำดับที่ 2, 3, 4….ของมัน

 

ภาพที่ 3

 

ภาพที่ 3 บรรยาย ความถี่คลื่นตั้งต้นพื้นฐาน (fundamental) และคลื่นฮาร์โมนิกของมัน

 

  1. ระดับแรงดันเสียง (sound pressure level) วัดออกมามีหน่วยเป็นเดซิเบล (dB) เป็นค่าทางคณิตศาสตร์เชิงลอกการิธึ่ม (logarithm) มันมีความสัมพันธ์กับความดังที่สัมผัสได้รู้สึกได้ด้วยหูมนุษย์ แต่ตัวเลขไม่อาจเปรียบเทียบมากน้อยกว่ากันแบบบัญญัติไตรยางค์ ความดังที่เพิ่มเป็นสองเท่า ค่า SPL จะต่างกัน 10 dB ตัวเลขนี้มีนัยสำคัญตรงที่ว่า ในห้องที่ยังไม่ได้จัดการกับเสียงสะท้อน อาจมีเสียงบางย่านความถี่พุ่งโด่งขึ้นไปมากกว่า 20 dB และบางความถี่อาจดิ่งลงไปจากที่ควรถึง 50-60 dB หมายความว่าการตอบสนองความถี่ของห้องนั้นเลวอย่างสุดๆ เป็นฝันร้ายของเจ้าของห้องทีเดียว

 

 

แอบซอร์บเบอร์ และ เบส แทร็ป

ลองทำเองจะได้ไหม

นักเล่นทั้งหลายคงเคยผ่านตาแผ่นซับเสียงที่มีขายกันในวงการ เป็นแผ่นที่เรียกว่า Acoustic Foam แผ่นเหล่านี้ล้วนทำออกมาสวยงาม พอที่จะนำไปติดตั้งแล้วไม่ทำให้ห้องดูสูญเสียความงดงามภูมิฐาน ดังนั้นสนนราคาไม่ใช่ถูก ผู้เขียนเองนั่งมองแผ่นที่ว่าเหล่านี้แล้วก็คิดอยู่ว่ามันน่าจะทำเองได้ ปัญหาสำคัญคือต้องหาวัสดุที่มีคุณสมบัติดูดซับเสียงให้ได้เท่าเทียมวัสดุเหล่านั้น หลังจากพยายามเสาะหาตำรับตำรามาอ่านอยู่นาน ก็ต้องยกประโยชน์ให้กับการสื่อสารออนไลน์ ปรากฏว่าข้อมูลจากอินเตอร์เน็ตออกมาตรงกันว่า วัสดุซับเสียงที่ดีที่สุดเรียกว่า rigid fiberglass ซึ่งก็คือเส้นใยไฟเบอร์กลาสส์ที่ถักทอ แล้วอัดแน่นเป็นแผ่น ผู้ผลิตไม่ตั้งใจให้ใช้งานด้านอะคูสติก ส่วนใหญ่จะขายกันในฐานะแผ่นฉนวนกันความร้อน ปรากฏว่าเมื่อเอาไปทดสอบคุณสมบัติด้านดูดซับเสียง กลับได้ผลออกมาดีเสียกว่าอะคูสติก โฟมทั้งหลายเสียอีก ในตารางข้างล่างนี้คือตัวเลขผลการทดสอบ ข่าวดีสำหรับนักเล่นในบ้านเราก็คือ ริจิด ไฟเบอร์กลาสส์ ยี่ห้อที่ปรากฏในตารางนี้ (Owen-Corning) มีขายในบ้านเราด้วย เข้าใจว่าจะซื้อสิทธิ์ผลิตจำหน่าย ตัวแทนในบ้านเราคือ เครือสยาม ซีเมนต์ (SCG)

 

 

 

          ตารางแสดงค่าสัมประสิทธิ์การซับเสียง

วัสดุ 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz NRC
Owen-Corning 703 0.17 0.86 1.14 1.07 1.02 0.98 1.00
Owen-Corning 705-FRK 0.60 0.50 0.63 0.82 0.45 0.34 0.60
Typical sculpted acoustic foam 0.11 0.30 0.91 1.05 0.99 1.00 0.80

 

ตารางที่ 1 ค่าสัมประสิทธิ์การซับเสียง (Absorption Coefficient) ของ Owen-corning 703 และ 705-FRK ที่ความถี่ต่างๆ เปรียบเทียบกับอะคูสติกโฟมยี่ห้อที่มีชื่อเสียงยี่ห้อหนึ่ง จะเห็นว่า 703 มีประสิทธิภาพสูงกว่าเกือบทุกความถี่ ส่วน 705-FRK จะเหนือกว่าตั้งแต่ความถี่ 250 Hz ลงไป เหตุที่ 705-FRK ดูดซับเสียงตั้งแต่ 500 Hz ขึ้นไปไม่ได้ดี ก็เพราะมันเป็นแผ่นที่มีแผ่นฟอยล์ปิดที่ด้านหนึ่ง ผลทดสอบนี้ได้จากรายงานของผู้ผลิตเอง และแผ่นที่ใช้ทดสอบมีความหนา 2”เท่ากันหมด

 

ภาพที่ 4

 

ภาพที่ 4 ภาพซ้ายมือเป็นแผ่น อะคูสติก โฟม ส่วนภาพขวามือเป็นแผ่น ริจิด ไฟเบอร์กลาสส์

 

 

การนำแผ่น ริจิด ไฟเบอร์กลาสส์ มาทำเป็น แอบซอร์บเบอร์ ไม่ได้มีอะไรมากไปกว่าหากรอบไม้ให้มัน แล้วหาผ้าที่ไม่หนานักปิดคลุมให้มันดูดีมีสไตล์ ผ้าที่จะนำมาคลุมควรระวังอย่าให้หนาทึบเกินไป เพราะถ้าหนาเกินไปคลื่นเสียงมันจะไม่สามารถทะลุผ่านเข้าไปได้ วิธีทดสอบง่ายๆ ก็คือ ดึงแผ่นผ้ามาปิดปาก แล้วลองเป่าลมออกไป ถ้าลมปากถูกเป่าให้ทะลุผ่านโดยง่าย คลื่นเสียงก็จะผ่านทะลุง่ายเช่นกัน ในการทำงานกับไฟเบอร์กลาสส์ ที่ต้องระวังอย่างสำคัญก็คือ ต้องมีหน้ากากปิดปากปิดจมูก อย่าหายใจเอาสะเก็ดชิ้นไฟเบอร์กลาสส์เข้าสู่ร่างกาย และต้องสรวมถุงมือยางขณะทำงาน เพราะละอองของไฟเบอร์กลาสส์จะระคายต่อผิวหนัง แต่เมื่อปิดด้วยผ้าแล้วก็ไม่มีอะไรต้องห่วง สะเก็ดละอองของมันจะไม่หลุดปลิวออกมาง่ายๆ ถ้าไม่ถูกกระทำรบกวน

 

ภาพที่ 5

 

ภาพที่ 5 แผ่นแอบซอร์บเบอร์ ไม่มีอะไรมากไปกว่ากรอบไม่สี่เหลี่ยมธรรมดาสำหรับแปะติดแผ่น ริจิด ไฟเบอร์กลาสส์ และถ้าต้องการให้ดูดีก็หาผ้ามาปิดหน้าเสีย อาจติดตั้งโดยแปะติดที่ผนังห้อง

 

จากตารางแสดงค่าสัมประสิทธิ์การซับเสียง จะเห็นว่าแอบซอร์บเบอร์ที่ทำจากไฟเบอร์กลาสส์นี้ ประสิทธิภาพดีกว่าแผ่นอะคูสติก โฟม เหตุผลก็คือวัสดุที่มีคุณสมบัติดูดซับเสียงได้ดีนั้น ความหนาแน่น (density) คือคุณสมบัติที่สำคัญที่สุด ไฟเบอร์กลาสส์ Owen-Corning ที่มีความหนาเท่ากันกับอะคูสติก โฟม จะมีความหนาแน่นสูงกว่าแผ่นอะคูสติก โฟม เนื่องจากแผ่นโฟมดังกล่าวต้องเอาเนื้อโฟมออกไปเพราะกระบวนการเซาะสกัดผิวหน้าให้ดูสวยงามนั่นเอง แต่อย่าได้เหมาว่าวัสดุที่ยิ่งมีความหนาแน่นสูงยิ่งดูดซับเสียงได้ดี เพราะถ้าความหนาแน่นสูงเกินไปวัสดุนั้นก็จะสะท้อนเสียงแทนที่จะดูดซับ ความหนาแน่นจึงอยู่ที่ความพอดี สำหรับ Owen-Corning 703 มีความหนาแน่น 3 ปอนด์/ลูกบาศก์ฟุต ส่วนรุ่น 705 หนาแน่น 6 ปอนด์/ลูกบาศก์ฟุต

กับดักเสียงทุ้ม (Bass Trap)

                นักเล่นส่วนมากมักเข้าใจผิดว่า การแปะแอบซอร์บเบอร์มากมายหลายแผ่นไปทั่วห้องน่าจะพอเพียง บางคนทดสอบด้วยการปรบมือฟังอาการเสียงก้องในห้อง แน่นอนว่ามันไม่มีเสียงก้องให้ปรากฏ ความจริงแล้วแอบซอร์บเบอร์ที่แปะอยู่นั้นทำอะไรไม่ได้เลยกับเสียงทุ้ม และเสียงปรบมือก็ไม่ได้ช่วยให้ค้นพบอะไรเกี่ยวกับเสียงทุ้ม เพราะเสียงปรบมือนั้นลงไม่ถึงย่านเสียงทุ้มที่เป็นปัญหา

การดูดซับเสียงทุ้มของแผ่นแอบซอร์บเบอร์ทั้งหลายที่ต้องการให้มีผลต่อเสียงทุ้มนั้น ถ้าแปะแผ่นแอบซอร์บเบอร์ติดผนัง อาจเพิ่มขีดความสามารถชึ้นมาได้บ้างก็ด้วยการเพิ่มความหนา แต่จะหวังอะไรกับแผ่นที่หนาน้อยกว่า 4”ไม่ได้นัก วิธีที่จะเพิ่มขีดความสามารถให้ได้อีกสองสามเท่าตัวก็คือ ติดตั้งให้มีช่องว่างระหว่างผนังกับแผ่นแอบซอร์บเบอร์

 

ภาพที่ 6

 

ภาพที่ 6 แสดงปรากฏการของคลื่นเสียงในห้อง คลื่นที่สะท้อนจากผนังจะวิ่งออกมาพบกับคลื่นที่เดินทางมาจากลำโพง จุดที่พบกันทำให้มันมีการเสริมกำลังหรือหักล้างกัน (ขึ้นกับความถี่ของคลื่นนั้น) คลื่นที่สะท้อนไปมาไม่สูญหายไปไหนนี้เรียกว่า “Standing Wave” เป็นคลื่นที่ต้องกำจัดหรือควบคุม

 

 

ตัวอย่างเช่นแผ่นแอบซอร์บเบอร์ที่ใช้ไฟเบอร์กลาสส์ Oewn-Corning 703หนา 2” แปะติดผนังจะวัดค่าสัมประสิทธิ์การซับเสียงได้ 0.17 ที่ความถี่ 125 Hz แต่ถ้าแยกออกมาให้ห่างจากผนัง 16” ค่าสัมประสิทธิ์การซับเสียงจะเป็น 0.40 ที่ความถี่เดียวกัน ตามตัวอย่างนี้ ถ้าลองบวกตัวเลขก็จะพบว่ามันกินพื้นที่ห้องออกมาจากผนังถึงข้างละ 20 ฟุต หลายห้องคงมีปัญหา แต่ปัญหาย่อมมีทางแก้เป็นเรื่องธรรมดา

ระยะห่างที่ดีที่สุด

การจัดวางให้แผ่นแอบซอร์บเบอร์มีระยะห่างจากผนังห้อง เพื่อให้ทำหน้าที่เป็นเบส แทร็ป อาจคำนวณระยะห่างนั้น เพื่อกำหนดให้เบส แทร็ปนั้นทำงานได้ผลดีที่สุดที่ความถี่ที่กำหนดเฉพาะได้ เหตุผลมีอยู่ว่า คลื่นความถี่ของเสียงนั้นมีตัวแปรสำคัญสองตัวคือ แรงอัด และความเร็วของอนุภาคอากาศที่ถูกอัด เสียงเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็ว 1130 ฟุต/วินาที ก็คือการเคลื่อนที่ของอนุภาคอากาศ

 

ภาพที่ 7

 

ภาพที่ 7 การเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง ที่ 1/4 ของความยาวคลื่น อนุภาคอากาศเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุดขณะที่แรงอัดต่ำสุด แต่ ณ ที่ระยะ 1/2 ของความยาวคลื่น ความเร็วจะต่ำสุดแต่แรงอัดจะสูงสุด

(ถอดความภาษาอังกฤษในภาพ Maximum Velocity : ความเร็วสูงสุด

Maximum Pressure : แรงอัดสูงสุด

Wall : ผนังห้อง

1/4 wave length from wall : ¼ ของความยาวคลื่น

wave direction : ทิศทางการเคลื่อนที่)

ภาพประกอบนี้ควรขนาดใหญ่พอที่จะอ่านคำบรรยายในภาพได้

ความเร็วของการเคลื่อนที่ของมวลอากาศจะสูงสุดเมื่อมันเคลื่อนที่ไปได้ระยะทางเท่ากับ 1/4 ของความยาวคลื่นเสียงความถี่นั้น ณ จุดนั้นเองถ้าวางแอบซอร์บเบอร์ขวางทางก็จะเกิดการต่อต้านการเคลื่อนที่ คือพลังงานของคลื่นเสียงจะถูกดูดซับและเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนเป็นบางส่วน ที่เหลือก็จะผ่านทะลุไปกระทบผนังห้อง แล้วถูกสะท้อนกลับออกมา คลื่นที่สะท้อนจะมาพบกับคลื่นที่วิ่งตรงออกมาจากลำโพง ณ จุดที่วางแอบซอร์บเบอร์ เกิดการหักล้างกัน ทำให้คลื่นความถี่นั้นถูกดูดซับอย่างได้ผล นี่คือการทำงานของเบส แทร็ปชนิดวางห่างจากผนังห้อง

เบส แทร็ป ที่มุมห้อง (Corner Bass Trap)    

เพราะว่าจุดที่ผนังห้องสามด้านมาพบกัน เสียงที่สะท้อนออกมาจากผนังแต่ละด้านอาจเสริมหรือหักล้างกัน เสียงทุ้มจะโด่งหรืออับมากที่สุดแล้วแต่ความถี่ ทุกมุมในห้องฟังจึงเป็นจุดที่ต้องวางเบส แทร็ป ขอย้ำว่าละเลยไม่ได้

 

 

ภาพที่ 8

 

ภาพที่ 8 ตัวอย่าง เบส แทร็ป ชนิดต่างๆ และการวางที่มุมห้อง เป็นภาพดูจากด้านบน (top view)

            ตามภาพตัวอย่าง จะเห็นว่ามีเบส แทร็ปหลายรูปแบบให้เลือก บางแบบก็ใช้หลักการง่ายๆ ใช้ความหนาของไฟเบอร์กลาสส์เป็นตัวทำหน้าที่ดูดซับเสียง อัดไฟเบอร์ใส่มุมห้อง ถ้าจะใช้เบส แทร็ป แบบนี้ต้องใจถึงสักหน่อย เพราะต้องใช้ไฟเบอร์มากตามตัวอย่างในภาพ 10

 

 

ภาพที่ 9

 

ภาพที่ 9 เบส แทร็ป ที่มุม ที่ผนังและฝ้า

                เบส แทร็ป ติดมุมชนิดที่ไม่ต้องใช้ไฟเบอร์แบบเจ้าบุญทุ่มก็ทำได้ไม่ยากนัก เพียงแค่หากรอบไม้และผ้าปิดหน้าดูดีๆ หรือถ้าจะไม่ปิดหน้า จะหันเอาไฟเบอร์กล่าสส์ด้านที่มีแผ่นฟอยล์หันเข้าหาในห้องก็ทำได้ตามตัวอย่างภาพที่ 11

 

 

ภาพที่ 10

 

ภาพที่ 10 เป็นภาพที่มองจากด้านบน ใช้ไฟเบอร์กลาสส์แผ่นขนาด 2 x 4 ฟุต แนะนำให้ใช้ขนาดความหนา 4” ถ้าเลือกใช้ Owen-Corning 705-FRK ก็ทำให้เลือกได้ว่า จะหันหน้าด้านที่มีแผ่นฟอยล์ปิดเข้าหาห้อง ซึ่งจะดูดซับเสียงทุ้มได้ดีกว่า และจะทำหน้าที่สะท้อนเสียงกลางแหลมออกมาด้วย แก้ปัญหาว่าห้องเสียงอับทึบเพราะขาดเสียงกลาง-แหลมได้ด้วย

ขอทำความเข้าใจว่า การใช้แผ่นไฟเบอร์กลาสส์ Owen-Corning 705 –FRK ซึ่งมีแผ่นฟอยล์ปิดที่ด้านหนึ่งนั้น เขาแนะนำให้หันหน้าด้านที่มีแผ่นฟอยล์เขาห้อง คลื่นเสียงความถี่ต่ำที่กระทบผิววัสดุแผ่นเรียบทั้งหลาย พลังงานจากคลื่นจะทำให้วัสดุนั้นสั่น และเมื่อมันผ่านวัสดุนั้นไปกระทบผนังห้องซึ่งไม่สั่นได้มากนัก มันก็จะถูกสะท้อนออกมา และคลื่นนั้นก็จะไปพบกับวัสดุแผ่นเรียบที่มันเพิ่งผ่านมา การสั่นของวัสดุแผ่นเรียบก็จะถูกต่อต้าน เกิดเป็นการดูดซับพลังงานเสียงทุ้ม ไฟเบอร์กลาสส์ที่ติดอยู่ที่วัสดุแผ่นเรียบนั้นก็ช่วยดูดซับพลังงานเสียง (โดยการพยายามลดความเร็วของอนุภาคอากาศ) ด้วย

 

 

 

ภาพที่ 11

 

ภาพที่ 11 เบส แทร็ป รูปทรงกระบอก และลักษณะการวางใช้งาน

                มีเบส แทร็ป ที่อาศัยหลักการนี้ แต่ทำออกมาเป็นรูปทรงกระบอก ทำให้วางเข้ามุมห้องแล้วไม่กินที่มากนัก และดูดีกว่าด้วย ถามว่ามันได้ผลหรือไม่ ตอบว่าได้ผลเช่นกัน เพราะความเป็นทรงกระบอกทำให้มีช่องว่างระหว่างผนังที่มุมห้อง ระยะห่างที่ไม่คงที่นั้นจะทำงานดักเสียงทุ้มบางความถี่ได้ แต่ประสิทธิภาพตามทฤษฎีแล้ว จะสู้เบส แทร็ปแบบแผ่นไม่ได้

Membrane Bass Trap

การทำงานของเบส แทร็ป ทำด้วยสองหลักการใหญ่ คือการดูดซับความเร็ว (Velocity Absorption) และดูดซับแรงอัด (Pressure Absorption) การดูดซับแบบแรกคือการให้เสียงผ่านวัสดุพรุน ปล่อยให้วัสดุนั้นต่อต้านการเคลื่อนที่ของอนุภาคอากาศ พลังงานที่ขับเคลื่อนจะถูกดูดและเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน เหลือพลังงานเสียงออกมาบ้าง ส่วนการดูดซับแรงอัด กลักการทำงานเหมือน shock absorber ที่ใช้ในรถยนต์ เบส แทร็ปแบบหลังนี้

 

ภาพที่ 12

 

ภาพที่ 12 โครงสร้างของ Membrane Bass Trap

หมายเหตุ (ลบข้อความภาษาอังกฤษในภาพขวาออกให้หมด ไม่ต้องมีบรรยายไทยในภาพ ส่วนภาพซ้ายลบภาษาอังกฤษออกแล้วแทนด้วยบรรยายไทยดังนี้)

Wall : ผนังห้อง,

plywood front : แผ่นไม้อัด,

rigid fiberglass : แผ่นไฟเบอร์กลาสส์,

spacer : แป้นยึดแผ่นไฟเบอร์กลาสส์

มีข้อดีตรงที่ไม่ต้องการเนื้อที่มากเหมือนแบบแรก โครงสร้างของเบส แทร็ป แบบนี้แสดงด้วยภาพข้างบน แผ่นไม้อัดด้านหน้าทำหน้าที่รับพลังงานคลื่นเสียงที่ตกกระทบ แผ่นไม้อัดจะสั่นด้วยพลังงานนั้น เกิดทำให้อากาศในกล่องถูกขับเคลื่อนให้สั่นตาม ตัวแผ่นวัสดุซับเสียง ซึ่งในที่นี้เราใช้ริจิดไฟเบอร์กาสส์หนา 2”-4” ติดยึดกับผนังห้องดังในภาพ มีช่องว่างระหว่างแผ่นไม้อัดกับแผ่นไฟเบอร์กลาสส์ แนะนำว่าช่องว่างยิ่งน้อยยิ่งดี สำคัญว่าอย่าชิดกันจนมันกระทบกันได้เท่านั้น ส่วนช่องว่างระหว่างแผ่นไฟเบอร์กลาสส์กับผนังห้องไม่กำหนด เพียงว่าถ้าไม่ห่างมากนักก็ไม่กินเนื้อที่ในห้องเท่านั้นเอง

 

ถ้อยแถลงจากผู้เขียน

          ขอเรียนว่าบทความที่ผ่านมาสองตอนนี้ (ตอกแรกในฉบับที่แล้ว ว่าด้วยเรื่องของห้อง เน้นไปที่สัดส่วนเพื่อแก้ปัญหา standing wave ส่วนตอนสองนี้ที่เป็นเรื่องราวของแอบซอร์บเบอร์ และดิฟฟิวเซอร์ นี้ เดิมผู้เขียนตั้งใจรวบรวมข้อมูลไว้หวังว่าจะทำอุปกรณ์ดังว่าไว้ใช้เอง ด้วยพิจารณาว่าถ้ามีเครื่องมือที่เหมาะสมก็คงไม่เกินความสามารถ แต่ยังหาโอกาสเหมาะไม่ได้ จึงนำมาเผยแพร่เพื่อว่าจะมีใครสนใจเอาไปลองทำ ขอแนะนำเพิ่มเติมว่า ท่านอาจหาข้อมูลเพิ่มเติมได้จากอินเตอร์ เน็ต เซอร์ซไปโดยใช้คำว่า ROOM ACOUSTIC หรือ LISTENING ROOM หรือคำอื่นที่ความหมายใกล้เคียง และถ้าเซอร์ซจาก Utube ท่านอาจได้เห็นขั้นตอนวิธีทำอย่างละเอียดเป็นวิดีโอ ซึ่งก็จะเห็นว่าไม่ยากเลย ถ้ามีอุปกรณ์เครื่องมือ และเวลา