อัตราส่วนสัญญาณ ต่อ เสียงรบกวน เป็นมากกว่าที่คิด (SIGNAL TO NOISE RATIO)

โดย...อ. ไมตรี ทรัพย์เอนกสันติ

มีสเปคเครื่องเสียงหลายๆตัวที่พวกเรามองแค่เป็นตัวเลขของการวัดทางไฟฟ้า โดยปกติเรามักคิดกันว่ามันก็แค่ตัวเลขที่บอกว่ามันดี-เลวแค่ไหน หูฟังออกหรือเปล่าก็ไม่รู้ และถ้าฟังออก ออกว่ามันมีผลอย่างไรต่อการฟังจริงๆ

?????? ค่าการวัด อัตราส่วนสัญญาณ ต่อ เสียงรบกวน หรือ S/N ( เอส เปอร์ เอ็น ) SIGNAL- TO-NOISE-RATIO ก็เป็นตัวเลขหนึ่งที่น้อยคนจะตระหนักถึงความสำคัญของมัน ส่วนใหญ่เรามักถูกสอนจากอาจารย์ด้านไฟฟ้าอีเล็คโทรนิกส์ว่า ถ้าค่าตัวเลขสูงถึง 70 dB ขึ้นไปก็ถือว่า ดีพอเพียงแล้ว สูงกว่านี้ก็ฟังไม่ออกหรอก

???? ??สาเหตุที่คิดกันว่าฟังไม่ออกเกิดจาก

?????? ในชุดนั้นๆ อุปกรณ์อื่นๆในระบบ ทั้งตัวเครื่องแหล่งรายการ,ตัวขยาย,ลำโพง หรือแม้แต่สายต่างๆ มักให้ค่า S/N ไม่ได้สูงไปกว่ากันเท่าไรโดยเฉพาะพวกเครื่องๆ? ดังนั้น? ถึงแม้ว่าจะมีสักชิ้นที่ค่า ?S/N สูงกว่านั้น ก็จะโชว์ศักยภาพของมันได้แค่ค่า S/N ของตัวอื่นๆที่ใช้ร่วมกันในระบบ

?????? แต่ถ้าชุดนั้นๆ ทุกๆชิ้นต่างให้ค่า S/N สูงมาก เช่น 100 dB แน่นอนว่าการเปลี่ยนอุปกรณ์สักชิ้นที่เคยให้ค่า S/N ในระดับ 100 dB มาเป็นยี่ห้ออื่น ที่ให้ค่า S/N แค่ 80 dB ย่อมฟังออกว่า สู้ตัวเดิมไม่ได้

?????? ค่า S/N ระบุกับอุปกรณ์อะไรได้บ้าง? เราสามารถวัดค่า S/N ทางไฟฟ้ากับอุปกรณ์แทบทุกชิ้นในระบบ นับตั้งแต่

?????? -เครื่องเล่นแหล่งรายการ?????????????????????????????????????????? -(แม้แต่)สายลำโพง

?????? -ปรีแอมป์????????????????????????????????????????????????????????????????? -(แม้แต่)สายไฟ

?????? -เพาเวอร์แอมป์????????????????????????????????????????????????????????? -(แม้แต่)สายดิจิตอล,สายภาพ

?????? -อินทริเกรทแอมป์????????????????????????????? ???????????????????????-(หรือ แม้แต่) ตัวห้องที่ฟัง(อคูสติก)

?????? -(แม้แต่) ลำโพง???????????????????????????????????????????????????????? -(หรือ แม้แต่)เสียงรบกวนในห้อง,จากภายนอก

?????? (แม้แต่) สายสัญญาณ

?????? จะเห็นว่า? มีหลายตัวที่เราคิดไม่ถึงว่าจะมีผล และเพราะองค์ประกอบเหล่านี้ ประกอบเป็นการฟังชุดเครื่องเสียง 1 ชุด ทำให้ต้องวัดสมดุลให้ดีเพื่อการลงตัวและไม่ต้องจ่ายในสิ่งที่อาจฟังไม่ออก

?????? ค่า S/N เท่าไรจึงจะดีพอและฟังออก

?????? ดังที่กล่าวไปแล้วว่ามันขึ้นอยู่กับอุปกรณ์อื่นๆและตัวห้องเอง,สภาพ-เหตุการณ์ในห้องด้วย ต่อไปนี้พูดในกรณีที่องค์ประกอบอื่นๆมีค่า ?S/N สูงมากพออยู่แล้ว

?????? จากประสบการณ์ของผู้เขียนพบว่า ทั้งเครื่องเล่น CD , ปรี, เพาเวอร์แอมป์, อินทริเกรทแอมป์,ที่ให้ค่า ?S/N 100 dB ขึ้นไป ในการฟังเราจะพบว่าเหมือนขณะที่ไม่มีเสียง มันจะให้ความรู้สึกที่ ?ยิ่งกว่าเงียบ? คือ ?สงัด? เหมือนเรานั่งอยู่ในป่าช้าตอนตี 1-2? ขณะที่เสียงดังขึ้นมันจะทะลุออกมาจากความสงัดและเรียกร้องความสนใจหรือสมาธิจากเราได้อย่างสูงสุด เทียบได้กับปิดไฟในห้องมืดสนิท ถ้าเพียงแต่เราจุดไม้ขีดขึ้นมา แสงของมันจะเจิดจ้า เปล่งประกาย โดดออกมาจากฉากหลังที่มืดสนิท (เทียบกับค่า S/N เกิน 100 dB )

?????? แต่ถ้าห้องนั้นไม่มืดสนิทจริง ยังพอมองเห็นอะไรๆตะคุ่มๆในความมืดเป็นเงาลางๆอยู่พอควร จะพบว่า ไม้ขีดที่ถูกจุดขึ้นมาจะไม่ ?โดดเด่น? เท่ากรณีห้องมืดสนิทอีกต่อไป(เทียบกับค่า S/N ต่ำกว่า 100 dB? ต่ำแค่ไหนก็เหมือนอะไรที่ตะคุ่มๆนั้นสว่างเห็นชัดขึ้น มาแย่งความสนใจจากไฟของไม้ขีดไฟ(ที่ยิ่งจมหายไปกับสิ่งแวดล้อม)

?????? เช่นเดียวกัน ในการทดสอบลำโพงแต่ละคู่ แม้อยู่ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน อุปกรณ์ต่างๆในระบบก็เหมือนกันหมด,แผ่นCD ก็กลุ่มเดียวกัน ผู้เขียนก็ยังฟังออกว่า มีบางคู่ที่ให้ความสงัดได้ดีกว่า( S/N สูงกว่า) ส่วนใหญ่มักเป็นลำโพงระดับมีเกรด ระดับไฮเอนด์แพงๆ คู่หนึ่ง 7 ? 8 หมื่นบาทขึ้นไป ไม่ว่าลำโพงวางหิ้วหรือวางพื้น น่าแปลกที่วางหิ้วเพลงมักจะสงัดกว่าวางพื้นด้วยซ้ำ

?????? บางท่านอาจฉงนว่า ถ้าเป็นเครื่องเล่นแผ่น,ปรี,เพาเวอร์แอมป์,อินทริเกรทแอมป์, ก็พอจะเข้าใจได้ว่า เสียงรบกวน (ที่มีผลต่อค่า S/N ) มาจากกระแสไฟฟ้าที่เครื่องพวกนี้ต้องใช้อยู่แล้ว(ระบบ ACTIVE ) แต่กับลำโพงทั่วไป มันไม่ได้ใช้ไฟฟ้าอะไร(คือเป็น PASSIVE) แล้วเสียงรบกวนจะมาจากไหนได้

?????? คำตอบคือ มันก็มาจากสัญญาณเพลง(ไฟฟ้า)ที่เราป้อนให้แก่มันนั่นแหละ เมื่ออุปกรณ์ชิ้นส่วนอีเล็คโทรนิกส์(ที่เป็น PASSIVE) บนแผงวงจรแบ่งความถี่เสียงของลำโพง มีกระแสไฟฟ้าจากภาคขยายวิ่งผ่าน(ก่อนออกไปยังดอกลำโพง) อุปกรณ์เหล่านี้ย่อมกระจายสนามแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาจากตัวมัน ซึ่งจะส่งผลรบกวนกันเองบนแผงวงจรได้อย่างแน่นอน ( INTERFERENCE ) จึงกลายเป็นสัญญาณรบกวน (NOISE) ที่แม้หูไม่ได้ยิน แต่อุปกรณ์ชิ้นส่วนเหล่านี้มัน ?ได้ยิน?และทำงานแย่ลง ผิดพลาดขึ้น (ความเพี้ยนมากขึ้น)? มี? ?? ตะกอน ? ของ NOISE แช่อยู่ตลอดเวลา เราจึงฟังได้ว่ามันไม่เงียบสงัดพอ สังเกตได้เลยว่าลำโพงที่ใช้แผงวงจรใหญ่ๆสลับซับซ้อน อุปกรณ์ชิ้นส่วนบนแผงเยอะ เกือบทั้งหมดเสียงไม่เงียบสงัดจริง(รู้อย่างนี้แล้ว ทำไมไม่ทำแผงวงจรที่อุปกรณ์ชิ้นส่วนจะอยู่ห่างจากกันมากที่สุด คำตอบคือ มันเพิ่มต้นทุนอีกอื้อเลย)

?????? นอกจากนั้น? การสั่นของตู้ลำโพงเองก็ไปลดค่า S/N ของทั้งด้านอคูสติก (เสียงจากดอกลำโพง) และจากแผงวงจรแบ่งเสียงลง( ไปสั่นชิ้นส่วนอุปกรณ์ซ้ำเติมเข้าไปอีก)

?????? อีกกรณีที่นึกกันไม่ถึงก็คือ คลื่นวิทยุความถี่สูงขยะ (RF (Radio Frequency)) รอบๆตัวเราไม่ว่าจากโทรศัพท์มือถือ, จากสถานีส่ง-ทวนสัญญาณ(CELL SITE) ของเครือข่ายมือถือ,จาก WIFI ทั้งใน-นอกบ้าน(รอบๆบ้านเรา),จากPC, โน้ตบุ๊ก, Laptop (ipad)),จากรีโมทไร้สาย,จากจอLCD/PLASMA, จากนาฬิกาควอตช์ (ตั้งโต๊ะ,แขวนผนัง,ข้อมือ),กล้องถ่ายรูป/วีดิโอดิจิตอล แม้พวกนี้จะ ?ปิด?อยู่ก็ตาม RF ป่วนเหล่านี้จะวิ่งเข้าไป ป่วนการทำงานของวงจรแบ่งความถี่เสียง ,วอยส์คอยล์ ดอกลำโพง,และลามย้อนกลับไปป่วนภาคขยาย(ซึ่ง RF ขยะเหล่านี้ก็พุ่งตรงเข้าไปอุปกรณ์เครื่องเสียงทุกตัว,ทุกชิ้น,ทุกรูปแบบอยู่แล้ว (แม้แต่สายไฟ, สายเสียง, สายลำโพง, สายภาพ, สายดิจิตอล) ซึ่งก็ทำให้อุปกรณ์เหล่านี้ค่า S/N ลดลง อยู่แล้ว

?????? อย่างสายไฟ AC ผู้เขียนเคยลองเปลี่ยนจากสายไฟธรรมดา (3 ขา) ที่แถมมากับเครื่อง เป็นสายไฟ AC? (3 ขา) ที่มีการห่อหุ้มกันคลื่น RF กวน (Shield)? ปรากฏว่า เสียงสงัดขึ้น

?????? กับสายสัญญาณเสียง ขนาดเป็นบาลานต์(ซึ่งจะสงัดกว่าสายปกติไม่บาลานท์) ผู้เขียนนำกระบอกไส้กรองน้ำ (เป็นเซรามิกส์ กรองได้ระดับ 3 ไมครอน) มาสวมตัวสาย ซ้าย 1 กระบอก, ขวา 1 กระบอก ปรากฏว่าเสียงสงัดขึ้น? มิติเสียงโฟกัสดีขึ้น (แต่ไม่ควรใช้กับสายไฟ ?AC เสียงจะอั้นขึ้น)

?????? หรือนำตัวกรองไฟแบบ ปลั๊กเสียบ เคียงเต้าเสียบของเครื่องเสียงยี่ห้อ PHD มาเสียบใช้ปรากฏว่า เสียงเงียบสงัดขึ้น มิติดีขึ้น

?????? หรือ นำใยโปลี่(ขาว)คล้ายสำลี มาห่อสายทุกเส้นในชุดเครื่องเสียงรถของเพื่อน( ห่อหุ้มแยกแต่ละสาย )ปรากฏว่า เสียงสงัดขึ้น

?????? ตัวห้องฟัง เองก็เป็นองค์ประกอบที่สำคัญยิ่ง? ถ้าห้องก้องเสียง,มีเสียงรบกวนจากเครื่องปรับอากาศ (ลมแอร์,เสียงฉีดน้ำยา,เสียงหึ่งจากคอมเพรสเซอร์ภายนอก), เสียงนาฬิกาติ๊กต๊อก, เสียงจากชุดน้ำพุ / น้ำตกแก้ฮวงจุ้ย, เสียงรบกวนจากภายนอก, ฯลฯ ทั้งหมดทำให้ค่า S/N ลดลงทั้งสิ้น

?????? บางท่านอาจแย้งว่า เราก็เปิดดังขึ้นอีกสิ ค่า S/N ของห้องก็จะดีขึ้น,สูงขึ้น (ตัว S มากขึ้นค่า S/N ก็สูงขึ้น) แต่ในความเป็นจริงก็ยังไม่ใช่วิธีที่ถูกต้อง เพราะการเร่งดังก็ไปกระตุ้นการก้องเข้าไปอีก S/N ก็กลับแย่ลง เอาง่ายๆทุกวันนี้ห้องเสียงเราเปิดแอร์อยู่ สมมุติว่ามันก็ไม่ได้ดังมากมายอะไรเลย? เอาใหม่ ลองปิดแอร์ฟังดูจะตกใจว่าทำไมทุกอย่างดีขึ้นหมด ไม่ว่าสุ้มเสียง, มิติเสียง, ความเงียบสงัด (สงบ)

?????? เรื่องค่า S/N ยังต้องมองหลายมุมอีก

?????? ครั้งหนึ่ง ผู้เขียนไปฟังเครื่องเสียงบ้านเพื่อนที่ต่างจังหวัด เราลองภาคขยายหัวเข็ม (MM) กัน ซึ่งเพื่อนเป็นคนทำ เรานั่งฟังห่างจากลำโพงร่วม 3.60 เมตรซึ่งไม่ได้ยินเสียงรบกวนอะไรจากภาคขยายหัวเข็ม ต้องเอาหูแนบกับดอกลำโพงจึงจะได้ยิน ผู้เขียนก็ขอร้องให้เพื่อนผู้ออกแบบและทำภาคขยายนี้ลองแก้ไขดู เขาก็ตรวจโน่นนี่ บัดกรีนิดหน่อย ปรากฏว่าเสียงรบกวนหายไป เงียบสนิท

?????? ไม่เชื่อก็ต้องเชื่อ นอกจากเสียงเงียบจนสงัดขึ้นแล้ว มิติเสียง,ทรวดทรงเสียง,เวทีเสียง,ตื้นลึกก็ดีขึ้นอย่างน้อย 40 % กันเลย

? ?????นั่นหมายความว่า การที่อุปกรณ์เครื่องเสียงให้ค่า S/N สูงไม่แต่เพียงเราฟังเงียบสงัดขึ้น มันยังเป็นหลักประกันได้ว่าคุณภาพเสียงในแง่มุมอื่นๆก็ควรดีขึ้น,ดีกว่าด้วยเช่นกัน

?????? อีกกรณีคือ ถ้าระบบเสียงนั้นๆให้เสียงที่กระชับ,ฉับไว,ว่องไว,(เรียกว่าให้ TRANSIENT RESPONSE) ได้ดีมาก อย่างเป็นธรรมชาติด้วย เราพบว่าเหมือนความสงัดดีขึ้น(S/N เหมือนดีกว่าที่สเปคระบุ)

?????? กรณีต่อไป ถ้าเราทำให้เสียงจากซีกซ้ายและขวาสมมาตรกันที่สุด(MATCHED PAIR ) นอกจากจะได้มิติเสียงโฟกัสชัดที่สุด,นิ่งที่สุด,รายละเอียดดีด้วยแล้ว เราจะพบว่าเหมือนเสียงดังขึ้นทั้งๆที่เร่งวอลลูมเท่าเดิม

นั่นคือ S/N จะดีขึ้น อันนี้รวมทั้งการ SET UP ชุด (หรือติดตั้งชุดเครื่องระดับเทพที่หลีกเลี่ยงปัญหาการรบกวนกันเองทุกรูปแบบด้วย)? เราจะพบว่า เสียงสงัดขึ้นและปัญหาการก้องของห้องเหมือนลดลงมาก? (อาจลดลงเกินครึ่ง) นั่นคือ เหมือนดุจเพิ่มค่า S/N ของระบบและของห้องนั่นเอง สำคัญมากโดยเฉพาะการดู หนังให้ได้อรรถรสสูงสุด

?????? สุดท้าย อยากฝากให้แก่วงการเครื่องเสียงรถยนต์ที่มักแก้ปัญหาเสียงรบกวนกันแบบง่ายๆเช่น ถ้าเพาเวอร์แอมป์มีเสียง NOISE กวนก็จะลดอัตราขยายลงหรือลด GAIN หรือปรับความไวขาเข้าให้สูงขึ้นแล้วไปเร่งสัญญาณขาออกจากปรี หรือจากวิทยุมากๆ เช่นเร่งวิทยุแค่ตัวเลขกว่าครึ่งเพื่อกลบสัญญาณรบกวนให้หูไม่ได้ยิน? ซึ่งไม่ใช่วิธีที่ถูกต้อง เพราะทำลายการสมดุลของระดับสัญญาณขาออกจากวิทยุต่อขาข้าวของเพาเวอร์แอมป์ (เรียก LEVEL MATCHING ) เสีย? ผลคือคุณภาพเสียง ?ทุกอย่าง? เละหมดเช่นเสียงอวบอ้วน,อิ่ม,อื้ออึง,ไม่เปิดโปร่ง,คลุมเครือ,เสียงอั้นตื้อ,มิติเละ,เวทีเสียงเละ นี่เป็นการแก้ปัญหาแบบซุกปัญหาและสร้างปัญหาอื่นๆตามมาเป็นขบวน

???? บทส่งท้าย จะเห็นว่าแค่สเปค S/N ตัวเดียวก็มีเรื่องให้คิดและระวังมากมายเพียงไร ที่แน่ๆคือ S/N ที่ดีพอเราฟังออกและเป็นหลักประกันว่าอุปกรณ์นั้นๆได้รับการออกแบบมาอย่างดีพอ อันจะนำพาให้คุณสมบัติด้านเสียงอื่นๆดีขึ้นตามไปด้วย