อีกตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ เรื่องของค่าการป้องกันเสียงของวัสดุ หรือที่เรียกว่าค่า Sound Transmission Loss ตามมาตรฐาน ทั้ง ASTM และ ISO 

ระบุเลยว่า จะต้องรายงานประสิทธิภาพการป้องกันเสียงทะลุผ่าน ตามช่วงความถี่ แบบ 1/3 ออกเตฟ เพราะ พฤติกรรมการป้องกันเสียง มีความละเอียดสูงกว่าแบบ 1/1 ออกเตฟ 

ด้วยเหตุนี้ ผมถึงจำเป็นต้องวัดเสียงโดยเครื่องที่สามารถแยกความถี่ละเอียดอย่างน้อยๆ ก็ 1/3 ออกเตฟ ครับ 

อย่างไรก็ตาม การแยกความถี่ตั้งแต่ 20-20,000 Hz ออกเป็น 8 ย่านความถี่ ก็ยังไม่เพียงพอในการทำงานเชิงวิศวกรรมครับ สาเหตุก็เพราะ พฤติกรรมของหูมนุษย์ตอบสนองกับความถี่แบบ 1/3 ออกเตฟ (แบ่งภายในแต่ละช่วงออกเตฟ ออกเป็น 3 ช่วงย่อย ) 

ค่าแตกต่างระหว่างการวิเคราะห์ความถี่

แบบ 1/1 และ 1/3 ออกเตฟ 

โดยทั่วๆไป การวัดเสียงในสิ่งแวดล้อม งานควบคุมเสียงรบกวน เราจะนิยมวัดเสียงแยกความถี่แบบ 1/3 ออกเตฟ เป็นปกติ แต่หลังๆ เมื่อผมเข้าในคลุกคลีในกลุ่มงานออดิโอ โดยเฉพาะงานประเภท การปรับจูนระบบเสียงให้เหมาะสมกับการใช้งาน หรือการวิเคราะห์พฤติกรรมของเสียงบางอย่าง 

ยกตัวอย่างเช่น การปรับจูนตำแหน่งลำโพงที่เหมาะสมภายในห้องที่ เราจะมีเทคนิคในการเปิดสัญญาณ Pink Noise จากลำโพง แล้วเอาเครื่องวัดเสียงไปวางตำแหน่งคนฟัง เราจะทำการใช้เครื่องวัดเสียงที่สามารถวิเคราะห์ความถี่ที่ละเอียดยิ่งกว่า 1/3 ออกเตฟ คือ แบบ 1/12 ออกเตฟ เพื่อดูพฤติกรรมของเสียงที่ออกจากลำโพงและเดินทางมาถึงไมโครโฟนของเครื่องวัด เกิดการเปลี่ยนแปลงอะไรบ้าง ซึ่งความถี่แบบ 1/3 ออกเตฟ ไม่บอกรายละเอียดได้เพียงพอ 

โชคดีที่ปัจจุบันเทคโนโลยีช่วยให้เครื่องวัดเสียงมีประสิทธิภาพที่สูงมากๆ เครื่องวัดเสียงสามารถแยกวิเคราะห์ความถี่เสียงแบ่งออกเป็นหลักพัน หลักหมื่นช่วงความถี่ ได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งฟังก์ชั่นนี้เรารู้จักกันดีในชื่อ ฟังก์ชั่น FFT (Fast Fourier Transform)  โดยมันช่วยวิเคราะห์ปรากฎการณ์ Comb Filter effect ได้ 

Comb Filer effect คือ ปรากฎการณ์ที่เสียงที่เหมือนกันเดินทางถึงไมโครโฟนในเวลาที่ต่างกันเล็กน้อย มันจะเกิดการเสริมและหักล้างกันเอง ทำให้ความถี่ของเสียงที่ได้รับ เกิดการเสริมกัน และขาดหายไปในบางช่วงความถี่ คล้ายๆ รูปทรงของหวีนั่นเอง 

ความถี่ของเสียงคืออะไร 

ความถี่ของเสียง คือ เอกลักษณ์ของเสียง ยกตัวอย่างเช่น เราแยกออกว่า เสียง A คือเสียงระฆัง  เสียง B คือ เสียงท่อไอเสียรถ ได้เพราะเสียงทั้งสอง มีองค์ประกอบของความถี่เสียงที่ต่างกัน 

หูของคนเราช่างมหัศจรรย์มากครับ มันสามารถรับรูปเสียงได้ตั้งแต่ความถี่ 20-20,000 Hz โดยความสามารถของหูคนเราทั่วไปๆ สามารถแยกย่านความถี่ออกเป็น 3 ย่าน คือ สูง กลาง ต่ำ  โดยเสียงโทนเดียวกับเสียงคนพูดสื่อสารกัน

เราตัดสินให้เป็นเสียงโทนกลาง  ส่วนเสียงที่แหลมกว่าเสียงคนพูดเราเรียกว่า เสียงโทนแหลม ในทางตรงข้ามเสียงที่ทุ้มกว่าเสียงคน เราเรียกว่า เสียงโทนต่ำ 

หากเป็นนักดนตรี ที่มีการฝึกทักษะการแยกแยะเสียงได้ดี จะสามารถแยกโทนเสียงออกเป็น 8 ย่าน ตามตัวโน๊ต โดยเราเรียก 8 ย่านนี้ว่า ย่านออกเตฟ 

ทำไมเครื่องวัดเสียงแบบแยกความถี่ได้จึงมีความสำคัญในงานเชิงวิศวกรรม

บ่อยครั้งจะมีลูกค้าสอบถามว่า อยากจะแก้ปัญหาเสียงรบกวน โดยลูกค้าได้โหลดแอปมือถือ วัดระดับเสียงมาให้เสร็จสรรพ แต่ผมบอกไม่เพียงพอ เพราะผมต้องผลการวัดระดับเสียงแบบแยกความถี่ ก็ทำให้ลูกค้าผมอารมณ์เสีย บอกว่าทำไมยุ่งยากจัง นี่ไงวัดระดับเสียงมาให้แล้ว 

ผมขอสรุปเหตุผลที่ผมไม่ยอมรับค่าระดับเสียงที่ลูกค้าโหลดแอปมือถือมาวัดเองดังต่อไปนี้ครับ 

1. ใช่ครับ ที่แอปมือถือสามารถตรวจวัดระดับเสียงได้ แต่ความแม่นยำอีกเรื่องเลยนะครับ เพราะการวัดผ่านแอปไม่ได้ผ่านการสอบเทียบมาก่อน จะรู้ได้ว่าเสียงที่วัด ดังเท่านั้นเท่านี้จริงๆ  หากดูฟังก์ชั่นในแอป จะมีฟังก์ชั่นที่เรียกว่า Calibration อยู่ ซึ่งเราจะต้องหาเครื่องวัดเสียงมาตรฐานที่มีการสอบเทียบ มาเทียบกับมือถือว่า ดังเท่ากันหรือไม่ ถ้าไม่เท่ากัน แอปมือถือมันยอมให้ปรับตัวเลขให้เหมือนเครื่องวัดเสียงที่ได้มาตรฐานนะครับ 

2. ไมโครโฟนมือถือ ขาดความแม่นยำครับ โดยเฉพาะความถี่ต่ำ และความถี่สูง จะคลาดเคลื่อนเยอะ ถ้าวัดแบบแยกความถี่ ไมโครโฟนจากมือถือไม่ได้ให้ค่าที่ถูกต้องเลย อันนี้ก็ต้องระวัง 

3. เนื่องจากในการวิศวกรรม การออกแบบระบบกันเสียง การวิเคราะห์เสียงชั้นสูง เราจะสนใจระดับแยกตามความถี่ อย่างน้อยๆ ความละเอียดระดับ 1/3 ออกเตฟ ขึ้นไปครับ สาเหตุเพราะอะไร เดี๋ยวจะขยายความให้ฟังใน ย่อหน้าถัดไป 

credit prosoundtraining