Audio

Audio

Computer Music

How to Setting up

Mac or PC

MIDI

Audio

Sampling Sound

Audio ในความหมายของการทำ เพลงในคอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะ ในลักษณะ harddisk record system หมายถึง file ของเสียงที่อยู่ใน format audio ซึ่งตัว file จะอยู่ในรูป ของ wave file (windows) ซึ่งก็จะมี audio format หลายแบบ เช่น 8 bit,16 bit, 24 bit หมายถึงคุณภาพ ของเสียงที่จะแตกต่างกันไป ปัจจุบัน คุณภาพระดับกลางที่เป็นที่ยอมรับ กันคือ 16 bit / 44,100 Hz

Natural Wave Form

การทำความเข้าใจกับคุณสมบัติต่างๆของ Audio file นั้นเป็นเรื่องจำเป็นครับ โดยเฉพาะกับการบันทึกเสียงในแบบ Digital ซึ่งเราสามารถเปลี่ยนแปลง แก้ไข รวมถึงปรับแต่งเสียงได้มากมายหลายวิธี และเราก็สามารถจะสังเกตุเห็นถึง ความเปลี่ยนแปลงต่างๆที่เกิดขึ้นกับ wave form เหล่านี้ได้อย่างง่ายๆ แต่ถ้าเราไม่เข้าใจความหมายของมัน เราก็จะไม่รู้ว่าเราได้ทำอะไรลงไป และมันได้เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของเสียงไปอย่างไรครับ ซึ่งถือเป็นเรื่องสำคัญมาก ต่อคุณภาพของเสียงนั้นๆครับ

Wave Form

คือกราฟรูปแบบหนึ่ง ที่ใช้รูปแบบของคลื่นเพื่อจำลองลักษณะของเสียง หรือแสง ในกรณีของเสียงนั้น รูปคลื่นแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง ความดัง(Amplitude) กับเวลา(Time) หรือฝรั่งจะเรียก กราฟแบบนี้ว่า เป็นชนิด Time Domain และในระดับของ cycle ก็จะแสดง ให้เห็นถึงรูปแบบต่างๆของคลื่น ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของเสียงในแต่ละ แบบ โดยแบ่งเป็นแบบหลักๆเหล่านี้ครับ

แบบของคลื่นต่างๆเหล่านี้ ให้เสียง ที่แตกต่างกันในทางลักษณะของ เสียง ส่วนความสูง-ต่ำของเสียงนั้น อยู่ที่ระยะห่างระหว่างคลื่น คลื่นที่มี ช่วงความยาวของ cycle กว้าง จะให้ เสียงต่ำ และคลื่นที่มีช่วงความยาว ของ cycle แคบ ก็จะมีเสียงสูงครับ

Sine Wave

โดยทั่วไป เสียงจริงๆในธรรมชาติ หรือเสียงของเครื่องดนตรีประเภท acoustic จะมีรูปแบบของคลื่นเสียง ในทุกๆแบบเหล่านี้ผสมผสานกัน อยู่ครับ ซึ่งนั่นก็เป็นพื้นฐานในการ ที่เราพยายามทำความเข้าใจ และ การสร้างเสียงสังเคราะห์ด้วยเครื่อง มือทางอิเล็กทรอนิกส์ก็เกิดขึ้น ด้วย การนำเอาความรู้เหล่านี้มาใช้ ปัจจุบันเสียงสังเคราะห์จึงเหมือน เสียงจริงชนิดที่เรียกได้ว่าแยกไม่ ออกครับ

Sqare Wave

ส่วนเรื่องคุณภาพของเสียงนั้น ไม่ เกี่ยวข้องโดยตรงกับลักษณะของ คลื่น แต่เรามักจะใช้รูปแบบของ คลื่นเพื่ออธิบายคุณลักษณะต่างๆของ เสียง เพราะช่วยให้เข้าใจได้ง่าย โดยเฉพาะเสียงที่บันทึกในระบบ digital ซึ่งจะประกอบไปด้วยตัวแปร อื่นๆอีกมากมายครับ

Saw Wave

การบันทึกเสียงให้ได้คุณภาพของ เสียงที่ดี นั้นหมายถึงเสียงที่ได้จาก การบันทึกต้องใกล้เคียงเสียงจริง มากที่สุดและมีเสียงรบกวนต่างๆ น้อยที่สุด แต่การบันทึกเสียงในแบบ digital นั้น ยังมีความละเอียดของการ บันทึก ซึ่งถือเป็นตัวแปรสำคัญของ คุณภาพของเสียงนั้นๆด้วยครับ

Triangle Wave

Audio Format, Bit depth and Sampling Rate

เพื่อให้เข้าใจความหมายต่างๆของระบบ digital ได้อย่างง่ายๆ เรามาลอง ดูกระบวนการบันทึกเสียงในแบบ analogue กันก่อนนะครับ ว่ามีหลัก การอย่างไร เพื่อที่จะเข้าใจได้ว่าการบันทึกเสียงแบบ digital นั้น ต่างออก ไปอย่างไรครับ

Analogue Recording Structure

การบันทึกเสียงแบบ analogue นั้น เก็บเสียงอย่างต่อเนื่อง เช่น นาย ก.เปล่งเสียงร้อง อาาาาาา ในช่วง 1 วินาที เครื่องบันทึกเสียงก็จะเก็บ เสียงนั้นอย่างต่อเนื่องมาทั้งหมด ผ่านทาง microphone โดยแปลงเป็น แรงดันไฟฟ้า และเก็บไว้ในแถบเทปแม่เหล็ก เมื่อเราต้องการฟังโดย เปิดเครื่องเล่นเทป หัวอ่านก็จะอ่านสัญญาณไฟฟ้าบนเทปแม่เหล็ก เหล่านั้น แล้วแปลงกลับมาเป็นสัญญาณเสียงให้เราได้ยินจากลำโพง ครับ


Single Frame 1	Single Frame 2	Single Frame 3	Single Frame 4	Single Frame 5	Single Frame 6	Continue

Motive Picture Structure

ส่วนการบันทึกเสียงในระบบ digital ใช้หลักการเดียวกับการบันทึกภาพ เคลื่อนไหวครับ กระบวนการของการถ่ายภาพเคลื่อนไหว คือการบันทึก ภาพนิ่งของวัตถุที่กำลังเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง แล้วนำภาพนิ่งเหล่านั้น มาเรียงต่อกัน และฉายแต่ละภาพด้วยความเร็วประมาณ 24 ภาพ ต่อวินาที เราก็สามารถจะเห็นภาพของวัตถุเคลื่อนไหวได้

เช่นเดียวกันครับ การบันทึกเสียงในระบบ digital จะเก็บราย ละเอียดของ เสียงโดยเปลี่ยนเสียงให้เป็นข้อมูลเป็นชุดๆ อย่างต่อเนื่อง แต่แยกขาด จากกัน เมื่อเราต้องการฟังเสียงเหล่านี้ เครื่องเล่นก็จะนำข้อมูลเหล่านั้นมา เรียงต่อกัน และแปลงกลับออกมาเป็นเสียงให้เราได้ยินครับ ส่วนสำคัญที่ เราควรจะให้ความสนใจก็คือ ความละเอียดของข้อมูลในแต่ละชุดที่เรา บันทึกมา และจำนวนครั้งในการบันทึกต่อวินาที

ความละเอียดของข้อมูลแต่ละชุดที่เก็บ ก็คือ จำนวน bit หรือ Bit Depth นั่นเองครับ ส่วนจำนวนครั้งในการเก็บต่อ 1 วินาที ก็คือ Sampling Rate ครับ และเสียงที่เก็บอยู่ใน Bit Depth และ Sampling Rate ต่างๆ ก็คือ Audio Format ต่างๆ นั่นเองครับ

Bit คือ หน่วยของข้อมูลที่เล็กที่สุดในระบบฐานข้อมูลของคอมพิวเตอร์ ประกอบตัวเลข 0 และ 1 เท่านั้น จำนวน bit ที่เรียงตัวกัน 8 ตัว ก็คือ ความละเอียดในระดับ 8 bit หรือ 16 bit ก็คือ ตัวเลข 0101 16 ตัวเรียงกันครับ

Sampling Rate คือ จำนวนครั้งในการเก็บข้อมูลใน 1 วินาที มีหน่วย เป็น Hertz ซึ่งหมายถึงจำนวนคลื่น (cycle) ใน 1 วินาทีนั่นเอง

ดังนั้น Audio Format เช่น 8 Bit/22,050 Hz หรือ 16 Bit/44,100 Hz หรือ 24 Bit/48,000 Hz ก็คือ file ข้อมูลในคอมพิวเตอร์ ที่เก็บความละเอียดของเสียงไว้ ในระดับที่ต่างกันออกไปนั่นเองครับ ซึ่งระดับกลางที่ใช้กันเป็น มาตราฐานคือ 16 Bit/44,100 Hz

Bit		Byte		Kb.		Mb.		Gb.		?
8	=	1
		1,000	=	1
				1,000	=	1
						1,000	=	1
								1,000	=	1

ส่วน 8 Bit/22,050 Hz นั้นถือว่าความละเอียดของเสียง น้อยเกินไป และ 24 Bit/48,000 Hz ก็ถือว่าเก็บรายละเอียดได้สูงมาก แต่ก็ใช้พื้นที่ในการเก็บมาก ขึ้นด้วย เช่นกันครับ ปัจจุบันความละเอียดนั้นสามารถทำได้สูงถึง 32 Bit/96,000 Hz ครับ แต่ก็ยังไม่เป็นที่นิยมเพราะต้องใช้พื้นที่มหาศาล และอุปกรณ์ต่างๆยังมีราคาแพงอยู่มากครับ

Spectrum Analysis

เป็นกราฟอีกแบบหนึ่ง ที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความถี่ของเสียงใน ย่านต่างๆ(Frequency) ต่อความดัง(Amplitude) หรือฝรั่งจะเรียกกราฟแบบนี้ว่าเป็นชนิด Frequency Domain

• ย่านความถี่ที่เราสามารถได้ยิน อย่างชัดเจนคือ 60-14,000 Hz ส่วนความสามารถในการได้ยิน ของเราคือ 20-20,000 Hz •

Spectrurm Analysis

กราฟชนิดนี้สามารถวิเคราะห์เสียงในด้านย่านความถี่ออกมาได้หลายรูปแบบ ซึ่งรูปแบบหนึ่งที่เราคุ้นเคยกันดีและพบเห็นกับบ่อยๆ ก็คือแบบ Spectrum ซึ่งก็จะเห็นได้ทั่วไปตามหน้าปัดเครื่องเสียงที่จะเป็นแถบไฟเป็นเส้นๆวิ่งขึ้นลง ตามเสียงเพลงนั่นล่ะครับ

Perfect Wave File

เมื่อเราพูดถึง wave file ที่ดีนั้น เราไม่ได้หมายถึง ความไพเราะของเสียงนะครับ เราหมายถึงคุณสมบัติของ file ที่ถูกต้องตามหลัก sound engineer ซึ่งเป็นหลักสากลครับ เพราะฉะนั้น wave file ที่ดีอาจเป็น file ที่เสียงไม่เพราะได้ แต่เสียงที่มีความไพเราะอยู่ในตัว มักจะเป็น wave file ที่ดีเสมอครับ ซึ่งมีหลักใหญ่ๆที่เกี่ยวข้องอยู่กับคำศัพท์เหล่านี้ครับ


Hi Dynamic Range	Low Dynamic Range

Dynamic Range

Dynamic Range หมายถึง ความกว้างระหว่างความดังของเสียงที่เบาที่สุดและเสียงที่ดังที่สุด โดยทั่วไปว่ากันว่า Master Track ที่ดีนั้นควรจะมี dynamic range ที่กว้าง ในขณะที่งานที่มี dynamic range ที่แคบก็จะเป็นงานที่ไม่ดีนัก เช่น เพลงประเภท Orchestral ซึ่งในเพลงนั้น เราสามารถจะได้ยินเสียงชิ้นดนตรีที่เบามากๆ ไปจนถึงเสียงของหลายเครื่องดนตรีที่โหมดัง เร้าใจ ในขณะที่เพลงประเภท rock&roll นั้นตลอดทั้งเพลงก็จะมีระดับความดังเท่าๆกันทั้งหมด

แต่ในด้านของการทำงานจริงๆแล้ว งานดนตรีถือเป็นเรื่องของศิลปะ รสนิยม และความชื่นชอบของกลุ่มคน ดังนั้น ค่าของ Dynamic Range จึงใช้เพื่อการอ้างอิง ถึงคุณภาพเสียงที่ดี มากกว่าจะเป็นตัวชี้วัดว่างานชิ้นนั้นดีหรือไม่ครับ

Peak, Cliping

Peak หมายถึงระดับความดังของเสียงที่ดังเกินระดับสูงสุดของสัญญาณเสียงที่บันทึกได้ โดยทั่วไปการบันทึกเสียงนั้น ควรตั้งระดับของเสียงที่จะบันทึก ให้ใกล้กับระดับสูงสุด ของเสียงที่สามารถจะบันทึกได้ให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ครับ

เพื่อให้เสียงที่ได้ชัดเจนที่สุด ซึ่งก็มักจะเกิดจุดที่เสียงบันทึกได้นั้น เกินระดับสูงสุด(Peak)ไปบ้าง ถ้าเกิดขึ้นไม่มากนัก ก็ถือว่าไม่เป็นไรครับ แต่ถ้าเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ก็จะทำให้เสียงที่ได้แตกพร่า และจุดที่ เกิด Peak อย่างต่อเนื่องนั้น เราเรียกอาการของบริเวณนั้นว่า Cliping ครับ

Cliping

RMS (Root Mean Square)

RMS เป็นตัวชื้วัดระดับความดัง(หนาแน่น)ของเสียง ในระยะเวลาทั้งหมดของเสียงตั้งแต่เริ่มต้น จนกระทั่งจบ ซึ่งมีหน่วนเป็น dB.(Decibel) คำนวนโดยหาค่าเฉลี่ยทั้งหมดของความดังของเสียง ในระยะเวลาทั้งหมดของเสียงครับ

A Perfect Wave File

ที่จริงยังมีตัวชี้วัดอื่นๆอีกมากครับ แต่โดยหลักกว้างๆนั้น wave file ที่ดี ก็คือ file เสียงที่มีระดับของ Dynamic Range ที่กว้างพอเหมาะกับธรรมชาติของเสียงนั้นๆ ไม่ควรมีจุดที่เกิดการ Peak และจะต้องไม่มีบริเวณที่เกิดอาการ Cliping ใน file เลย และสุดท้ายระดับความดังโดยรวมของ file (RMS) จะต้องสูงที่สุดเท่าที่จะทำได้ โดยไม่ทำให้เกิดบริเวณที่ Cliping และยังคงความกว้างของ Dynamic Range ไว้ได้อย่างเหมาะสมนั่นเองครับ ฟังดูก็เหมือนไม่มีอะไรยุ่งยาก แต่เวลาทำงานจริงๆ เป็นเรื่องยากมากทีเดียวครับ ที่จะได้ wave file แบบนี้