ทำไม ความดังของเสียง ถึงลดลงตามระยะทาง?

ซึ่งวันนี้ ผมขอหยิบยก สูตรคำนวณ จุดกำเหนิดเสียงและระยะทางที่ห่างออกไป ว่าแต่ละจุด ได้ยินเสียงกี่ dB แบบง่ายๆเพื่อเป็นตัวช่วยให้สามารถ วิเคราะห์และ ชดเชย ระบบเสียงของ F.C ทุกท่านที่กำลังติดตามเพจเราขณะนี้ให้เข้าใจมากขึ้น และสามารถนำไปต่อยอด นำไปประยุกต์ใช้เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด ในงานระบบเสียง ของทุกท่าน พร้อมแล้วมาติดตามพร้อมกันเลยครับ

จะกล่าวถึงระบบเสียงทุกระบบ เล็ก กลาง ใหญ่ พระเอกที่ก่อให้เกิดเสียงหลักๆและเป็นภาคเอ้าท์พุทภาคสุดท้ายก่อนถึงหูผู้ฟัง แน่นอนครับคงเป็นอะไรไปไม่ได้ นั่นคือลำโพงหรือ (Loundspeaker) ซึ่งลำโพงก็ถูกขับโดยอาศัยพลังงานจากเครื่องขยายเสียง จึงทำให้เกิดเสียงออกมานั่นเอง ครับ

ในระบบเสียงขนาดเล็กหรือ System ขนาดเล็ก ลำโพงข้างละใบสองใบกับการใช้งานพื้นที่ขนาดเล็ก แน่นอนว่าการคอลโทรลควบคุมเสียง จะทำได้ง่ายกว่าพื้นที่ขนาดใหญ่เพราะการคำนวณความดังกับจำนวนผู้ฟังที่มีจำกัดนั้นย่อมทำได้ง่าย แต่ถ้างานสเกลที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่ เช่น สเตเดียม ฮอลล์ สนามกีฬา

ที่มีผู้ชมผู้ฟังเยอะขึ้น หลักพันหลักหมื่นคน แน่นอนว่า การคำนวณความดังกับระยะทาง ที่เสียงจะเดินทางไปถึงเป้าหมายหรือจุดผู้ฟังแต่ละจุดให้ได้คุณภาพเสียงที่ใกล้เคียงกัน จะต้องมีรายละเอียดเยอะกว่ามากกว่าเป็นธรรมดา

Inverse Square Law (อินเวิร์ส สแคว์ลอ) คืออะไร ?

ผมมีตัวอย่างเพื่อให้ทุกท่านมองเห็นภาพได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

ความดังของเสียง โดยทฤษฎีของลำโพง การกำเนิดของเสียง จะถูกนิยามให้กำเนิดออกมาจากจุดเดียว เสียงที่กำเนิดออกมาหากจะเปรียบเทียบให้เห็นภาพแล้ว อาจจะสามารถเปรียบเทียบได้กับ ไฟ Folo 

เมื่อส่องไฟ Folo เข้าไปที่วัตถุๆหนึ่ง ที่มีระยะห่างระดับหนึ่งไม่ไกลมาก เราจะเห็นว่าการกระจายของแสง จะมีการโฟกัสไปที่วัตถุที่ชัดเจน และมีความเข้มของแสงที่เข้มกว่าอย่างชัดเจน

แต่ถ้าเมื่อใหร่เรานำไฟ Folo ถอยห่างออกมาจากวัตถุนั้นมากขึ้นเท่าใหร่ ความเข้มของแสงที่ส่องวัตถุนั้นก็จะบางลงตามใปด้วย เนื่องจากมีระยะที่ไกลขึ้นนั่นเอง

พอผมยกตัวอย่างการส่องไฟ Folo กับวัตถุ ทุกท่านก็พอจะมองเห็นภาพแล้วใช่ใหมครับ

ซึ่งระบบการกระจายเสียงของลำโพงก็เป็นแบบนั้นเช่นเดียวกันครับ เมื่อพลังงานความดังของลำโพงกระจายตัวออกมา เมื่อยิ่งห่างกับจุดของผู้ฟัง กว่าจะเดินทางไปถึงผู้ฟังก็จะมีการสูญเสียกับปัจจัยแวดล้อมอยู่แล้ว

(ทุก ๆ 1 เท่าของระยะทาง ของความดังนั้น พลังงานเสียงจะลดลงไปถึง 6 dB เลยทีเดียว) ซึ่งเราเรียกกฎนี้ว่า Inverse square Law 

คราวนี้มาดูสูตรที่ใช้หาความดังที่ลดลงไปกันครับ

เช่น  คอนเสิร์ตแนวร็อคกลางแจ้ง ชุดลำโพง PA ให้กำเนิดเสียงที่  143 dB  หากเราอยากทราบว่า ผู้ฟังที่อยู่ห่างออกไปอีก 30 เมตร จะได้ยินเสียงอยู่ที่กี่ dB ?

ให้เราแทนค่าตามสูตรต่อไปนี้ครับ

143 – 20 Log30

( หนึ่งร้อยสี่สิบสามดีบี ลบ ยี่สิบล็อก ตามด้วยระยะห่าง(เมตร) )

คำตอบที่ได้คือ 113.457574906 (หรือ 113dB กว่า)

• 143dB คือความดังของลำโพง PA.
• -20 Log คือสูตร (ลบ ยี่สิบล็อก)
• 30 คือระยะห่างของจุดกำเหนิดเสียง(ลำโพง)ถึงจุดผู้ฟัง

นั่นคือผู้ชมที่อยู่ห่างจากจุดกำเนิดเสียง 30 เมตร ก็จะได้ยินความดังเสียงอยู่ที่ 113 dB SPL

ซึ่งถ้าหากท่านผู้ชมหรือผู้ฟังอยู่ไกลเกิน 30 เมตร ความดังก็จะลดหลั่นลงไปตามระยะทาง

เมื่อเราพอทราบแล้วว่า ระยะทางต่างๆที่ห่างออกไปจะได้ความดังกี่ dB มาถึงตรงนี้ เราก็สามารถคำนวณ การเพิ่มจุดลำดีเลย์ (Delay) ได้ด้วยหลักการเบื้องต้น

นี่ก็เป็นสูตรการคำนวณแบบง่ายๆ สำหรับการหาความดังกับระยะห่างระหว่างลำโพงและผู้ฟัง เบื้องต้นที่นำมาฝากกันในวันนี้ ผู้เขียนหวังว่าจะเกิดประโยชน์กับท่านผู้อ่านทุกท่าน

พบกันในบทความและเกร็ดความรู้รวมถึงการอัพเดทโปรดักส์ใหม่ๆได้ที่นี่ Sound dd.Shop สำหรับวันนี้ขอบคุณและสวัสดีครับ