ออกแบบระบบเสียง Main Systems

ข้อกำหนดระบบเสียงหลัก Center, Left/right และ Left/Center/Right mains

ออกแบบระบบเสียง ระบบ Main systems จะมีตั้งแต่เป็นลำโพงเพดานแบบเดี่ยวไปจนถึงระบบอาร์เรย์ลำโพงหลายองค์ประกอบ โดยทุกขนาดและปริมาณหากเป็นระบบเสียงที่สำคัญที่สุดในสถานที่นั้นๆ เราจะเรียกสิ่งนี้ว่าระบบหลัก (Main System)

ระบบ Center main (C)

ออกแบบระบบเสียง Center main จะเป็นองค์ประกอบหลักสำหรับระบบโมโน (Mono) หรือเป็นช่องสัญญาณสำหรับเสียงร้องในระบบ L/C/R โดยข้อกำหนดความครอบคลุมเสียงจะเหมือนกันในทั้ง 2 กรณี แต่จะมีการเปลี่ยนแปลงในขอบเขตของพลังงานที่ต่างกัน โดย Mono main (C) จะต้องการกำลังที่มากกว่า เนื่องจากจะมีทั้งเสียงดนตรีและเสียงร้องอยู่ในระบบ

คุณสมบัติทั่วไปของ Center Main

• องค์ประกอบลำโพง: แนวนอน (H) ใช้ลำโพงลำดับที่หนึ่งหรือสอง, แนวตั้ง (V) ส่วนใหญ่เป็นลำโพงลำดับที่สามหรือสอง แต่ถ้ากรณีใช้เป็นองค์ประกอบลำโพงใบเดียว ให้เลือกใช้ลำโพงลำดับที่หนึ่งเท่านั้น
• ประเภทอาร์เรย์: แนวนอน (H) ใช้องค์ประกอบเดี่ยว หรือ Coupled point source, แนวตั้ง (V) ใช้องค์ประกอบเดี่ยว หรือ Coupled point source แบบไม่สมมาตร
• ช่วงครอบคลุม (Coverage range): ไม่จำกัด
• Sonic image: อยู่ตรงกลางและมักจะอยู่สูง เนื่องจากข้อจำกัดในการติดตั้งลำโพงไม่ให้บังสายตาเมื่อมองขึ้นไปบนเวที
• Timing: เสียงมีการมาถึงพื้นที่ได้ช้ามาก และยากที่จะ Sync กับแหล่งกำเนิดเสียงบนเวทีได้
• อัตราส่วน Range ratio: มีอัตราส่วนที่ต่ำ เนื่องจากตำแหน่งที่สูงของลำโพงทำให้ผู้ฟังที่อยู่ใกล้มีระยะห่างมากขึ้น (เมื่อเปรียบเทียบกับระบบ Main L/R)
• XOVR ไปจนถึง Frontfill: จะช่วยลดการบิดเบือนของ Image ในแถวแรกๆ และการรั่วไหลของเสียงขึ้นบนเวที
• XOVR ไปจนถึง Sidefill: โดยทั่วไปแล้วมักใช้ลำโพง L/R deck เพื่อเติมเต็มช่องว่างการครอบคลุมในพื้นที่ด้านข้าง
• XOVR ไปจนถึงใต้ Balcony delays: เนื่องจากระบบ Main ที่อยู่ในตำแหน่งที่สูง มักทำให้เสียงถูกบดบังเมื่อผู้ฟังอยู่ใต้ Balcony
• มีความนิยมน้อย: เนื่องจากไม่ค่อยมีใครอยากมิกซ์ Center Main เลย ส่วนใหญ่มักเลือกใช้ในกรณีที่ระบบ L/R ไม่พร้อมใช้งาน

มีคำกล่าวว่าระบบ Mono center main อาจเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันเสียงร้องหรือพูด? แต่สิ่งนี้ไม่เป็นจริงเสมอไป เนื่องจากการติดตั้งลำโพงที่สูงทำให้มีโอกาสที่ต้องปรับมุมก้มที่มากตาม เสียงจากลำโพงสามารถรั่วไหลขึ้นบนเวทีได้อย่างง่ายดายจนอาจก่อให้เกิด Feedback และอาจประสบปัญหาที่ใหญ่ขึ้นหาก Feedback มาก่อนที่เราจะขึ้น Gain ได้อย่างเพียงพอ !!

Center cluster ที่ถูกติดตั้งไว้สูงจะมีทิศทางการกระจายเสียงที่ไม่ค่อยดีนัก ทำให้เกิดอันตรายต่อการขยายเสียงอย่างชัดเจน (Acoustic gain) การจัดอันดับ Triage ของเรา สามารถประเมินกับประสิทธิภาพบางอย่างที่จะด้อยลงเมื่อใช้สัญญาณ L/R เทียบกับศักยภาพที่จะได้รับและค่าเช่าที่สูงขึ้นเมื่อใช้รับงานวงดนตรี

เหตุผลทั่วไปในการระบุใช้ระบบ Center Main

• เมื่อ Center Main เป็นส่วนหนึ่งของระบบ L/C/R
• ที่นั่งแบบ 360 องศา หรือ Balcony ที่โค้งเว้าล้อมรอบมาก จนไม่มีพื้นที่เพียงพอที่จะติดตั้งลำโพง L/R ได้ตามปกติ
• ห้องที่ไม่อนุญาติให้ใช้ลำโพง L/R

ความสูงของระบบ Center Main บางครั้งอาจเป็นตัวแปรเปิด ในกรณีส่วนใหญ่คำตอบของเราคือ “วาง Center main ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้” ซึ่งมักจะถูกจำกัดด้วยการมองเห็นทางสายตา และแทบไม่มีโอกาสที่สิ่งนี้จะวางให้ต่ำได้เลย ดังนั้นทำให้เราจึงจำเป็นต้องระบุในส่วน Coverage, Aim, Splay และ Power scale

การเล็งลำโพงแนวนอนระบบ Center main

• ใช้ค่า Far ที่เหมาะสมกับสถานที่ เพื่อรักษาความแปรปรวนต่ำสุด
• Aim โดยเล็งไปที่ศูนย์กลาง

(อ่านเพิ่มเติม มุมครอบคลุมแนวนอนสำหรับลำโพงเดี่ยว และ Coupled point source ในแนวนอน)

มุมครอบคลุมแนวนอนระบบ Center main

• ใช้วิธีครอบคลุมแบบเดียวกันกับในลำโพงเดี่ยว สำหรับค่าแนวนอน H ที่มีความกว้างค่าเดียว (เช่น ความกว้างของลำโพง Line Array)
• ใช้วิธี Point source ทั้งแบบสมมาตรและไม่สามาตรสำหรับ Horizontal arrays
• วิเคราะห์ความครอบคลุมที่ความลึก ณ จุดกึ่งกลาง โดยความแปรปรวนระหว่าง ONAX, OFFAX ควรน้อยกว่า <6 dB
• หากความแปรปรวนมากกว่า >6 dB ให้เลือก Main ที่กว้างขึ้น หรือใช้ลำโพง Sidefill เสริมความกว้าง

(อ่านเพิ่มเติม มุมครอบคลุมแนวนอนสำหรับลำโพงเดี่ยว และ Coupled point source ในแนวนอน)

การเล็งลำโพงแนวตั้งและความครอบคลุมระบบ Center main

ใช้วิธีเดียวกับลำโพงเดี่ยว, Point source  ที่ไม่สมมาตร หรือวิธี Point source แบบ Composite

(อ่านเพิ่มเติม ความครอบคลุมและมุมเล็งสำหรับลำโพงเดี่ยว และ ความครอบคลุม การเล็ง และ Splay ลำโพง Coupled array)

ความครอบคลุมด้านกว้างจากแนวตั้งระบบ Center main

เราจะต้องคำนวณความกว้างของการครอบคลุมบนพื้นใต้อาเรย์ เพื่อดูว่าระบบ Sidefill deck ต้องครอบคลุมจำนวนที่นั่งเพิ่มเติมเท่าใด โดยใช้วิธี Lateral coverage width จากด้านล่างของอาร์เรย์ถึง Frontfill / Main XOVR

(อ่านเพิ่มเติม ความครอบคลุมด้านกว้างจากแนวตั้ง)

ระบบ Left/right mains (L/R)

รูปทรงของห้องมีส่วนเล็กน้อยในการเลือกใช้ระบบ Main L/R แต่มีส่วนสำคัญในการที่ใครบ้างจะได้ยินสัญญาณเสียงจากทั้งสองช่อง (Stereo) โดยพื้นที่สี่เหลี่ยมผืนผ้าโดยพื้นฐานเป็นมิตรที่สุดและแบบกว้างจะเป็นมิตรน้อยที่สุด (อ่านเพิ่มเติมได้ที่ การรับรู้เสียงแบบสเตอริโอ) โดยพื้นที่แบบกว้างมักจะต้องใช้การเติม Sidefill, Centerfill และ/หรือ Infills เพื่อขยายการครอบคลุมและปิดช่องว่าง

คุณสมบัติทั่วไปของ Left/right mains

• องค์ประกอบลำโพง ประเภทอาเรย์ และช่วงความครอบคลุม: เหมือนกับ Center main
• Sonic image: กำหนดตำแหน่งได้อย่างชัดเจนไปทางแต่ละด้าน เนื่องจาก Precedence effect (ยกเว้นพื้นที่ตรงกลางซึ่งมีขนาดเล็ก)
• Timing: เสียงมาถึงพื้นเร็วขึ้นได้หากแขวนต่ำ สามารถเพิ่มการ Delay ให้กับลำโพงสำหรับซิงค์เสียงการแสดงสดที่อยู่บนเวที
• Range ratio: เปลี่ยนแปลงได้ Range ratio สูงถ้าติดตั้งลำโพง Main ต่ำ หรือ Range ratio ต่ำถ้าติดตั้งลำโพง Main สูงกว่า
• XOVR ไปจนถึง Frontfill: เช่นเดียวกับ Center main
• XOVR ไปจนถึง Sidefill: สามารถ Flown (Coupled) หรือ Deck (Uncoupled) หากจำเป็นเพื่อขยายความครอบคลุม
• XOVR ไปจนถึง Centerfill: สามารถ Flown เหนือ Center stage เพื่อเติมช่องว่างระหว่างซ้าย/ขวา และการเติมเสียงด้านหน้า (Frontfill)
• XOVR ไปจนถึงใต้ Balcony delays: โดย Main ที่ต่ำช่วยให้ลดการใช้ระบบลำโพงใต้ Balcony ได้
• เป็นที่นิยม: การติดตั้งระบบเป็น L/R เป็นที่ต้องการสูง

ความสูงระบบหลัก (Mains Height)

ระบบ Left/right mains มีตัวเลือกความสูงที่หลากหลายมากกว่า Center main เวทีแบบโพรซีเนียม (Proscenium stage) จะให้โอกาสในการเลื่อนลำโพงหลักลงต่ำได้ ทีนี้เกิดเป็นคำถาม ควรแขวนลำโพง Mains ไว้สูงแค่ไหน? เนื่องจากความสูงของลำโพง Main จะมีผลกระทบต่อการออกแบบในหลายๆ ด้าน ซึ่งส่งผลต่อการตัดสินใจและข้อแลกเปลี่ยนในทุกกระบวนการ

เมื่อติดตั้งระบบลำโพง Main ต่ำ จะมีข้อดีในเรื่อง Sonic image แต่อาจมีอัตราส่วน Range ratios ที่สูง ทำให้มีแถวหน้ามีเสียงดังที่มาก ส่วนระบบลำโพง Main ที่สูง จะมีปัญหาด้าน Sonic image ปัญหาเรื่อง Delay และอาจประสบปัญหาเรื่อง feedback อีกด้วย แต่มีข้อได้เปรียบอย่างมากในด้านการกระจายระดับเสียงและลดความแปรปรวนของสเปกตรัมไปยังพื้นที่

การติดตั้งลำโพง Center clusters  จะทำลาย Image ส่วนการติดตั้งลำโพงซ้าย/ขวาจะทำให้การได้ยินมีความรุนแรงอย่างมากเมื่อลำโพงตั้งอยู่ใกล้พื้น ดังนั้นเราจึงควรเลือกระดับความสูงลำโพงที่เหมาะสมที่สุด (หากเลือกได้)

แน่นอนว่ารูปทรงของห้องก็มีส่วนเช่นกัน การหาตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดคือการหาความสูงที่พอดี เราพยายามกระจายการครอบคลุมแนวตั้งอย่างสม่ำเสมอได้ แต่การปรับความสูงลำโพงไปที่ตรงกลางระหว่างที่นั่งแถวบนและล่างอาจไม่ใช่คำตอบที่ดีเสมอไป เพราะที่นั่งแถวบนมักจะอยู่ไกลกว่า ดังนั้นการยกลำโพงไปให้สูงขึ้นจึงเป็นวิธีที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้มากกว่า สำหรับการส่งเสียงไปยังที่นั่งที่อยู่ไกลออกไป

มาเปรียบเทียบกันสองตำแหน่งของการวางลำโพง Main ก่อนดีกว่า คือการวางลำโพงที่ความสูงเท่ากับแถวบนสุดของที่นั่ง เทียบกับการวางลำโพงที่ระดับพื้นเวที เมื่อเปรียบเทียบตำแหน่งของผู้ฟังกับลำโพงจะพบว่า

ลำโพง Main สูง:
ข้อดี: อัตราส่วน Range ratio ที่ต่ำกว่า ป้องกันเสียงสะท้อนจากเพดานได้ดีกว่า
ข้อเสีย: Sonic Image ที่ได้แย่กว่า เสียงมาถึงผู้ฟังที่นั่งด้านล่างช้า และอาจมีเสียงเล็ดลอดไปบนเวทีได้ เนื่องจากลำโพงยิ่งสูง มุมก้มก็ยิ่งมากตาม

ลำโพง Main ต่ำ:
ข้อดี: Sonic Image ชัดเจน
ข้อเสีย: อัตราส่วน Range ratio ที่สูงกว่า ลำโพงต้องทำงานหนักเพื่อให้เสียงไปถึงผู้ฟังที่นั่งด้านหลัง และอาจทำให้เสียงสะท้อนเพดานมากเกินไป

มุมกระจายเสียงโค้งขึ้นและลง

ลำโพงที่มีรูปแบบการกระจายเสียงแนวตั้ง 40 องศา หรือมากกว่า สามารถปรับหรือเปลี่ยนแปลงองศาเล็กน้อยโดยไม่ทำให้เกิดความรู้สึกหรืออารมณ์ที่แตกต่างกัน ประโยคข้างต้นนี้ไม่สามารถใช้กับลำโพงที่มีทิศทางสูงได้ เนื่องจากการปรับองศาของลำโพงเพียงไม่กี่องศา เสียงที่ออกมาก็จะเปลี่ยนไป มุมกระจายลำโพงอาจกระจายโค้งขึ้นหรือลงก็ได้ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่วางเทียบกับรูปทรงของสถานที่ ดังนั้นเรามาลองดูทีละขั้นตอนกัน

เป้าหมาย ONAX แนวตั้งของลำโพงนั้น ควรจะแบนราบตามระนาบแนวนอน ลองนึกภาพการวางลำโพงบนจานหมุนและหมุน สิ่งที่เกิดขึ้นคือ ONAX จะวนรอบห้องที่ความสูงของลำโพง สิ่งที่ปรากฎ ลำโพงจะอยู่ตรงกลางห้องวงกลมและส่งเสียงเป็นวงกลม 360 องศาสำหรับการเอียงที่กำหนด

แต่ความสูงของเสียงจะเปลี่ยนแปลงไปหากลำโพงไม่ได้อยู่ตรงกลาง และ/หรือ กำแพงอยู่ห่างจากลำโพงในระยะทางที่ไม่เท่ากัน มุมเล็งคงที่ แต่ความสูงเหนือลำโพงจะสะสมตามระยะทาง (เช่น เพิ่มขึ้น 1 ม. สำหรับระยะทาง 10 ม.)

ลำโพงที่เล็งขึ้นไปกระทบที่นั่งที่ระยะ 10 และ 12 ม. มาถึงที่ความสูง 1 และ 1.2 ม. ต่างกัน สิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร?

ลองนึกภาพลำโพงหลักด้านซ้าย (L Main) จะอยู่ใกล้กับที่นั่งซ้ายสุดในแถวสุดท้ายมากกว่าที่นั่งตรงกลาง ถึงแม้ที่นั่งนั้นจะมีความสูงเท่ากันเหนือลำโพงก็ตาม ตอนนี้เราเข้าใจแล้วว่ามุม ONAX เป็นมุมคงที่ แต่ไม่ใช่ระดับความสูงจะคงที่ตามไปด้วย!! เกิดเป็นมุมกระจายเสียงที่โค้งขึ้น

การเอียงขึ้นและ/หรืออัตราส่วนแนวนอนที่เพิ่มขึ้นจะทำให้มุมกระจายเสียงยิ่งโค้งขึ้น ตรงข้ามกับการเอียงลงจะทำให้มุมกระจายเสียงยิ่งโค้งลง

สิ่งนี้มีผลกระทบในทางปฏิบัติอย่างมากต่อการเล็งลำโพง ไม่ว่าเจตนาจะครอบคลุมหรือทำให้เกิดช่องว่าง (เช่น การหลีกเลี่ยงระเบียง) เราอาจยิงไม่โดนเป้าหมายที่เล็งไว้หรือโดนสิ่งที่ไม่ได้ตั้งใจหากเราเล็งผิด !!

ลำโพง Center และ Main L/R สามารถปรับองศาเอียงขึ้นได้ในห้องที่มี Balcony แต่ ONAX จะสูงขึ้นหากผนังด้านหลังห้องแบนราบ

กลยุทธ์การหลีกเลี่ยงระเบียงก็มีปัญหาแบบเดียวกัน เพียงแต่ว่าเรากำลังเล็ง XOVR (Gap) ไปที่ระเบียง ซึ่งการหลีกเลี่ยงระเบียงของเราจะกลายเป็นการหลีกเลี่ยงผู้ชมไปด้วย หากช่องว่างนั้นเกิดโค้งขึ้นหรือโค้งลง

ผลกระทบของความสูงของลำโพง

สิ่งนี้จะ Flat ได้ เมื่อลำโพงอยู่บนระนาบเดียวกับผู้ฟังทำให้ไม่มีผลกระทบจากความลึก ส่วนมุมกระจายจะโค้งขึ้นเมื่อลำโพงอยู่ต่ำกว่าระนาบผู้ฟัง และผู้ฟังมีความลึกที่ต่างกันจากมุมมองของลำโพง

การออกแบบของเราจำเป็นต้องคำนึงถึงปัญหานี้ตั้งแต่แรก ลำโพงที่ตั้งองศาขึ้นอาจจะส่งผลให้เสียงโค้งกระจายขึ้นด้านบน และไปยังบริเวณอื่นๆ ที่ไม่ต้องการในสถานที่จัดงานได้

แม้ว่าเราจะป้องกันปัญหานี้ไม่ได้ทั้งหมด แต่เราสามารถลดปัญหานี้ได้โดยการจำกัดการเอียงของลำโพงที่ส่งเสียงไปไกลที่สุด เพราะลำโพงเหล่านี้มักจะมีมุมการกระจายเสียงที่แคบ

ความสูงของลำโพง Main มีผลมากที่สุดต่อการโค้งงอ แม้ว่าลักษณะการ “โค้งขึ้น”หรือ “โค้งลง” จะมีรูปทรงที่สมมาตรกัน แต่ความเสี่ยงที่เกิดผลเสียนั้นไม่เท่ากัน การที่เสียงกระจายโค้งขึ้นเหนือแถวสุดท้าย ก่อให้เกิดอันตรายมากกว่าการคว่ำลงมาด้านหน้าสำหรับบริเวณด้านหลังนั้น  โดยบริเวณด้านหลังเป็นจุดที่องศาการยิงเสียงมีความสำคัญ เนื่องจากระยะการยิงเสียงที่ไกลและมักต้องใช้ลำโพงมุมกระจายแคบ

การลดความเอียงของ Main ให้เหลือน้อยที่สุด จะช่วยลดความเสี่ยงของการครอบคลุมมากหรือน้อยเกินไป ประโยชน์ที่เป็นไปได้นี้สามารถนำมาพิจารณาในการตัดสินใจเกี่ยวกับความสูงของคลัสเตอร์ลำโพงได้

Coupled main systems ที่ต้องการให้มี Gap (ช่องว่าง) รอบระเบียง ควรวางลำโพงในระดับที่ Gap นั้นอยู่ในแนวเดียวกับความสูงของระเบียง โดย Gap จะมีประสิทธิภาพลดลงหากมุมของ Gap จะต้องเอียงขึ้นหรือลงไปที่เป้าหมาย

ลองพิสูจน์ด้วยตัวเอง:

1. นำเลเซอร์พอยเตอร์มายิงไปที่ผนังแบบแบนๆ  โดยไม่เอียงขึ้นหรือลง จากนั้นหมุนไปมาจากซ้ายไปขวา รูปแบบที่ปรากฎจะเป็นเส้นตรงแนวนอน
2. ต่อมาเล็งทะแยงขึ้นไปที่เส้นที่มองเห็นได้ เช่น รอยต่อระหว่างผนัง/เพดาน หมุนอีกครั้ง โดยต้องระวังให้มุมเลเซอร์เท่าเดิม สังเกตว่าแสงไม่คงอยู่บนรอยต่อเมื่อคุณหมุนแนวนอน แต่มันจะโค้งขึ้นไป
3. กลับกันถ้าเล็งทะแยงไปด้านล่างมันจะโค้งลง

การเล็งแนวนอนระบบ Left/right mains

ลำโพงด้านซ้ายครอบคลุมพื้นที่ด้านซ้าย ส่วนลำโพงด้านขวาครอบคลุมพื้นที่ด้านขวา เราเคยพูดถึงความจริงที่ไม่ค่อยดีเกี่ยวกับประสิทธิภาพของระบบสเตอริโอในงานคอนเสิร์ตมาแล้วใน การรับรู้เสียงแบบสเตอริโอ (Stereo Perception) ดังนั้นเราจะแบ่งครึ่งห้องและเล็งลำโพงแต่ละใบสู่ศูนย์กลางในพื้นที่ของตนเอง วิธีนี้จะสร้างอัตราส่วนสมดุลของเสียงที่ครอบคลุมจากด้านหน้าไปจนถึงด้านหลัง ทั้งเสียงที่ดังเกินพอดีและเสียงที่เบาไป ในกรณีนี้ การสะท้อนผนังจริงจะใกล้เคียงกับปริมาณของเสียงสะท้อนจากผนังเสมือน (เสียงที่รั่วไหลจากลำโพงอีกด้านหนึ่ง) แหล่งกำเนิดเสียงของความแปรปรวนของระลอกคลื่นแนวนอนนั้นมีความสมดุล

หลายคนกลัวว่าการกระจายเสียงออกด้านข้างไปยังผนังมากเกินไปจะทำให้เสียงไปกระแทกกับผนังด้านข้าง และเพราะกลัวเสียงสะท้อนจากผนังด้านข้างหลายคนเลยหันลำโพงเข้าด้านในเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ TANSTAAFL บอกให้เราเห็นว่า การหันลำโพงเข้าด้านใน เราแค่เเพิ่มการรั่วไหลเข้าไปทางภายใน แลกกับการลดการรั่วไหลไปทางภายนอกแล้วสะท้อนผนัง

คำถามคือ อะไรแย่กว่ากัน ? เสียงสะท้อนจากผนังจริงด้านข้างจริงกับการสะท้อนแบบเสมือน Faux-flection (การมาถึงช้าของเสียงจากฝั่งตรงข้าม)

เริ่มจากทั้ง 2 มีการสูญเสีย HF ในอากาศทุกเส้นทาง ดังนั้นจึงทำให้สิ่งนี้เสมอกัน ประเด็นสำคัญคือผนังด้านข้างสามารถดูดซับเสียงความถี่สูงได้หรือไม่ และเราจะได้ยินเสียงสะท้อนของมันโดยตรงหรือต้องรอจนกว่ามันจะสะท้อนกลับมาจากผนังด้านหลัง

หากผนังดูดซับเสียงได้ดีและเราจะไม่ได้ยินเสียงสะท้อนจนกว่ามันจะสะท้อนกลับมาจากผนังด้านหลัง ปัญหาก็จะไม่รุนแรงมากนัก แต่สำหรับเสียงสะท้อนเสมือนนั้น เส้นกึ่งกลางของห้องจะทำหน้าที่เหมือนกระจกสะท้อนเสียงที่ไม่มีการดูดซับแต่อย่างใด (สะท้อนได้อย่างสมบูรณ์แบบ)

ยิ่งเราปรับมุมลำโพงเข้าด้านในมากเท่าไหร่ เสียงความถี่สูงจาก On-axis ก็จะยิ่งสะท้อนกลับมาจากเส้นกึ่งกลางของห้องมากขึ้นเท่านั้น

ดังนั้น เราต้องเลือกว่าจะรับมือกับเสียงสะท้อนจากผนังด้านข้างที่อาจเกิดขึ้น หรือจะรับมือกับเสียงสะท้อนจากลำโพงอีกด้านหนึ่งดีกว่า เพราะไม่ว่าอย่างไร ผนังทั้งสองข้างก็ยังคงอยู่และไม่หายไปไหน

ดังนั้น วิธีการ Middle-middle approach จะช่วยลดความแตกต่างของระดับเสียง และความแปรปรวนสเปกตรัมในแนวนอนให้เหลือน้อยที่สุด ตลอดจนปรับสมดุลระหว่างแหล่งกำเนิดเสียงที่มีการสะท้อนทั้งสองด้าน

(อ่านเพิ่มเติม การเล็งลำโพงแนวนอนสำหรับลำโพงเดี่ยว)

มุมครอบคลุมแนวนอนระบบ Left/right mains

ความครอบคลุมแนวนอนจะถูกวิเคราะห์บนพื้นที่โดยแบ่งออกเป็นสองส่วนตามด้านบน สามารถใช้การครอบคลุมแนวนอนวิธีเดียวกันกับลำโพงเดี่ยว (อ่านเพิ่มเติม มุมครอบคลุมแนวนอนสำหรับลำโพงเดี่ยว) สำหรับลำโพงไลน์อาเรย์ที่เรียงกันในแนวตั้งเป็นแถวเดียว (มุมกระจายเสียงแนวนอนเป็นลำโพงลำดับแรก) และสำหรับชุดลำโพงที่เรียงตามแนวนอน ให้อ้างอิงวิธี Point Source ทั้งแบบสมมาตรหรือไม่สมมาตร โดยความครอบคลุมจะวิเคราะห์ที่ระดับกึ่งกลางความลึกแนวนอน (อ่านเพิ่มเติม Coupled point source ในแนวนอน)

ความแปรปรวนระหว่างค่า OFFAX L, ONAX L และ XOVR LR ควรน้อยกว่า 6 dB หากค่าความแปรปรวนมากกว่า 6 dB ควรเปลี่ยนเป็นลำโพง Main ที่มุมกระจายเสียงแนวนอนกว้างขึ้น หรือเสริมด้วยลำโพง Side และ/หรือ Centerfill

การเล็งลำโพงแนวตั้งและความครอบคลุมระบบ Left/right mains

ให้ใช้วิธีการเดียวกันกับลำโพง Center main ที่กล่าวไว้ข้างต้น แต่คาดว่าจะมีอัตราส่วน Range ratio ที่สูงขึ้น เนื่องจากลำโพง L/R อยู่ต่ำกว่าลำโพง Center main

(อ่านเพิ่มเติม ความครอบคลุมและมุมเล็งสำหรับลำโพงเดี่ยว และ ความครอบคลุม การเล็ง และ Splay ลำโพง Coupled array)

ความครอบคลุมด้านกว้างจากแนวตั้งระบบ Left/right mains

ออกแบบระบบเสียง ความกว้างครอบคลุม Lateral ที่ด้านล่างของแนวตั้งลำโพง Main (VBOT) จะต้องได้รับการประเมินเพื่อพิจารณาว่าจำเป็นต้องติดตั้งลำโพงเสริมตรงกลาง (Centerfill) และ/หรือ ลำโพงเสริมด้านข้าง (Sidefill) หรือไม่ ? ในกรณีความกว้างของการครอบคลุมไม่ถึงกึ่งกลาง (หรือด้านข้าง)

(อ่านเพิ่มเติม ความครอบคลุมด้านกว้างจากแนวตั้ง)

ระบบ Left/Center/Right mains (L/C/R)

การออกแบบระบบ L/C/R นั้นตรงตามความหมายของชื่อเลยคือ ลำโพงด้านซ้าย ตรงกลาง และขวา ซึ่งรวมเข้ากับข้อกำหนดก่อนหน้านี้เรื่อง การออกแบบระบบเสียงแบบหลายช่องสัญญาณ (Multichannel system) มักอาศัยหลักการ L/C/R นี้เป็นพื้นฐาน โดยมีการแยกสัญญาณเสียงดนตรีและเสียงร้องออกจากกัน ข้อผิดพลาดทั่วไปในการออกแบบ L/C/R คือช่อง Center main มีการกระจายเสียงที่ไม่สามารถครอบคลุมพื้นที่ได้อย่างเพียงพอ (ความครอบคลุมลำโพง Center ไม่พอ หรือไม่มีลำโพง Sidefills Deck)

วิศวกรบางครั้งมักแก้ปัญหาด้วยการเพิ่มเสียงร้องเข้าไปในลำโพง L/R แต่นี่กลับสร้างปัญหาใหม่ขึ้นมา ซึ่งส่งผลให้เกิดความแปรปรวนของระลอกคลื่น (Ripple variance) ทำให้คุณภาพเสียงโดยรวมแย่ลง และนี่ไม่ใช่แนวทางแก้ปัญหาที่ถูกต้อง

ออกแบบระบบเสียง การมิกซ์เสียงในระบบหลายช่องสัญญาณนั้นซับซ้อนกว่าหลายเท่า และระบบ L/C/R ก็ไม่ได้เป็นข้อยกเว้น โดยทั่วไปการมิกซ์เสียงถูกผสมทั้งทางไฟฟ้า (ในคอนโซล) และทางอะคูสติก (ในห้อง) ทำให้การควบคุมเสียงมีความซับซ้อนมากขึ้นอยู่แล้ว เสียงจากลำโพงแต่ละตัวจะโต้ตอบกันในห้อง ทำให้เสียงที่ได้ยินที่ตำแหน่งต่างๆ ในห้องแตกต่างกันไปตลอดเวลา ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของผู้ฟัง

ไม่มีระบบเสียงใดที่สามารถให้เสียงที่สมบูรณ์แบบได้ในทุกตำแหน่งแม้แต่ในระบบโมโน เพราะความแปรปรวนสเปกตรัมจะเปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่งของผู้ฟัง ช่องกลาง (C) มีบทบาทสำคัญในการนำเสนอเสียงร้องและเสียงหลักอื่นๆ หากระดับเสียงของช่องกลางไม่เหมาะสมจะส่งผลต่อคุณภาพเสียงโดยรวม วิศวกรประจำสถานที่อาจมีเวลาในการปรับแต่งระบบเสียงให้เหมาะสมกับห้อง แต่วิศวกรทั่วไปอาจไม่มีเวลาเพียงพอดังนั้นพวกเขาจึงเหมาะกับระบบ L/R มากกว่า

ระบบ L/C/R มีสิ่งล่อใจอันเลวร้ายสำหรับนักมิกซ์เสียงที่มีแนวคิดและความคุ้นเคยกับระบบ L/R เป็นเรื่องยากสำหรับวิศวกรคนใดที่จะต้านทานโอกาสที่จะได้รับความดังที่มากขึ้น ดังนั้นจึงอาจถูกล่อลวงให้เผลอส่งผลรวม L/R เข้าสู่ระบบ Center main ผลลัพธ์คือความแปรปรวนระลอกคลื่นขนาดใหญ่ (Ripple variance)

รูปทรงของห้องมีผลอย่างมากต่อความเหมาะสมในการวางระบบเสียงแบบ L/C/R และห้องสี่เหลี่ยมผืนผ้าคือรูปทรงที่เหมาะสมที่สุด ส่วนห้องรูปแบบกว้างคือรูปทรงห้องที่เหมาะสมน้อยที่สุด

ห้องรูปแบบกว้างมักจะต้องใช้ลำโพง Center array แบบกว้างกว่าปรกติเป็นสองเท่าเพื่อเพื่มความครอบคลุม ซึ่งทำให้ต้นทุนสูงขึ้น แถมคนฟังแค่ส่วนน้อยที่จะได้ยินเสียงจากลำโพง L/C/R อย่างชัดเจน

ถ้าระบบเสียง Main ทั้งหมดต้องออกแบบให้ขยายรัศมีโดยกว้าง (Radial extension) ควรเลิกฝันที่จะใช้ระบบ L/C/R ระบบดังกล่าวแต่ละช่องจะอยู่ห่างกันเกินไปที่จะผสมกันทางอะคูสติกได้ดี ลองนึกภาพว่ามิกซ์เสียงโดยวางไวโอลินไว้ด้านซ้ายเวที นักร้องอยู่ตรงกลางเวที และเครื่องทองเหลืองไว้ด้านขวาเวที แล้วลองจินตนาการดูว่าจะทำให้เสียงดีได้อย่างไร !!

ตามหลักการระบบเสียงแบบ L/C/R เหมาะสำหรับสถานที่ที่มีการแสดงเป็นประจำ และมิกซ์เสียงโดยบุคลากรคนเดียวกันทุกคืน ตัวอย่างเช่น โรงละครเพลง, ห้องที่แสดงประจำ, สวนสนุก และโบสถ์ โดยสถานที่ที่ไม่เหมาะกับระบบ L/C/R คือร้านอาหารดนตรีสดทั่วไป

คุณสมบัติเด่นของระบบเสียงหลักแบบ L/C/R:

• เป็นระบบแบบหลายช่องสัญญาณ: ต้องมีการแบ่งแยกสัญญาณออกจากกัน ในที่นี้คือ L/R สำหรับเสียงดนตรี และ Center สำหรับเสียงร้อง
• ต้องมีความคุ้นเคย: การมิกซ์เสียงมีความซับซ้อนเนื่องจากระบบ
• ต้องมีลำโพงกลาง (C) ที่ครอบคลุมทั้งห้อง: ถ้าลำโพงกลางไม่ครอบคลุมพื้นที่ คนฟังจะได้ยินเสียงไม่ครบถ้วน

สรุป ออกแบบระบบเสียง Center, Left/right และ Left/Center/Right mains

ทั้ง 3 เป็นระบบเสียงที่สามารถพบเห็นได้โดยเฉพาะระบบเสียง Left/right ที่มักพบเห็นได้เยอะที่สุด โดยการเข้าใจในการเลือกระบบเสียง, ข้อจำกัดในการออกแบบ ตลอดจนตัวแปรต่างๆ ย่อมทำให้นักออกแบบระบบเสียงสามารถสร้างระบบที่ดีที่สุดในสถานที่นั้น ๆ ออกมาได้ และสอดคล้องกับความต้องการของฟังและผู้ใช้งาน