EP17: ABSORPTION VS DIFFUSION

ในทางปฏิบัติเราสามารถหรือเลือกที่จะใช้ Absorbers และ Diffusers ในการแก้ไขหรือเพื่อป้องกันความผิดเพี้ยนของเสียงที่เกิดขึ้นภายในห้อง ตัวอย่างเช่นเราสามารถใช้ผนังทั้งสองประเภท Absorbers และ Diffusers อย่างมีประสิทธิภาพในการควบคุมเสียงสะท้อนการผิดเพี้ยนของเสียง และรวมถึงการเคลื่อนที่ของจุดโฟกัสเสียงจากตำแหน่งที่ควรจะเป็น อันเนื่องมาจากปริมาณการสะท้อนที่เกิดปริมาณมากที่เกิดขึ้นภายในห้อง สิ่งเหล่านี้ทำให้เกิดคำถามขึ้นว่า วิธีใดไหนจะเป็นการแก้ปัญหาที่ดีที่สุดในแต่ละสถานการณ์

การออกแบบการใช้การดูดซับ (Absorbers) หรือตัวกระจาย (Diffusers) จะดีที่สุดขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านเสียงอื่น ๆมาประกอบการพิจารณา โดยหลัก ๆ แล้วจะกล่าวได้ว่าการลดลงของเสียงสะท้อนและ / หรือระดับเสียงนั้นเป็นที่พึงปรารถนาหรือไม่ หากผนังก่อให้เกิดปัญหาเสียงสะท้อนและค่า Reverberaion และค่าระดับพลังงานเสียงที่เกิดขึ้นภายในห้องอยู่ในระดับที่น่าพอใจ การออกแบบเราจะใช้ผนัง Diffusers เข้ามาใช้ในการแก้ปัญหา โดยผนัง Diffusers จะถูกวางในตำแหน่งเพื่อกระจายการสะท้อนและเพื่อลดความผิดเพี้ยนโดยไม่ดึงพลังงานเสียงออกจากห้อง

และด้วยเหตุนี้ Concert Hall ใหญ่ๆที่เราต้องการออกแบบ เพื่อคงรักษาพลังงานที่เกิดขึ้นภายในห้องไว้ การใช้ผนัง Diffusers จึงเป็นวิธีการที่ถูกต้องในการนำมาใช้ในการออกแบบ ส่วนในห้องขนาดเล็กลงมาเช่นห้องสอนหนังสือ (Lecture room) หรือการออกแบบห้อง Theater ขนาดใหญ่ เราจะใช้ทั้งผนัง Absorbers และ Diffusers ผสมผสานกัน โดยที่ผนัง Absorbers จะเป็นตัวกำหนดค่า Reverberation time และระดับความดังเสียงที่เกิดขึ้น โดยในขณะที่ผนัง Diffusers จะถูกกำหนดออกแบบวางในตำแหน่ง ที่ป้องกันการเกิด Early Reflection และยังคงให้สามารถได้รับเสียงที่เกิดขึ้นโดยไม่ผิดเพี้ยน ซึ่งหากการใช้ผนัง Diffusers ไม่สามารถแก้ไขปัญหาดังกล่าวได้ทั้งหมด คงจำเป็นอยู่เองที่เราต้องพิจารณาในการนำผนัง Absorbers เข้ามาช่วยเพิ่มเติม

ส่วนในการออกแบบห้องฟังเพลงที่มีคุณภาพที่ดี จึงจำเป็นที่เราต้องออกแบบโดยใช้ผนัง Absorbers และ Diffusers ที่ผสมผสานกันอย่างถูกต้องลงตัว โดยที่ตำแหน่ง Early Reflection หากเราใช้ผนัง Absorbers เข้ามาควบคุม สิ่งที่เราจะได้คือเวทีเสียงที่ถูกต้อง และตำแหน่งของชิ้นดนตรีที่แม่นยำ แต่หากเรานำผนัง Diffusers มาใช้แก้ปัญหา สิ่งที่เราจะได้ตามมาคือ เราจะได้เวทีเสียงที่มีขนาดที่กว้างและลึกกว่าการใช้ผนัง Absorbers. แล้วหากถามว่าผนังชนิดไหนเป็นการเลือกที่ถูกต้อง คำตอบคงขึ้นกับรสนิยมความชื่นชอบของผู้ออกแบบหรือเจ้าของห้องนั้นๆ

ในขณะที่หากเราออกแบบให้ทั้งห้องด้วยการใช้ผนังประเภท Absorbers ทั้งหมด ห้องหรือเสียงเราได้รับจะเป็นลักษณะที่ทึบ(Dead room) ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่ดี ในการออกแบบห้องฟังประเภทนี้ส่วนใหญ่เราจะออกแบบ ที่จะใช้ผนังทั้ง Absorbers และ Diffusers ผสมผสานกัน ไม่ใช้อย่างใดอย่างหนึ่งเพียงอย่างเดียว

การออกแบบที่นิยมโดยทั่วไป เราจะใช้ผนัง Absorbers กับตำแหน่ง First-order reflection ที่เกิดการสะท้อนของเสียงครั้งแรกที่เกิดขึ้นระหว่างแหล่งกำเนิดเสียงและตำแหน่งนั่งฟัง ส่วนตำแหน่งอื่นๆหากไม่มีปัญหาพิเศษใดๆที่ต้องแก้ไข เรานิยมจะใช้ผนัง Diffusers เข้ามาให้ เพื่อให้เกิดบรรยากาศเสียงที่เป็นธรรมชาติและสร้างความรู้สึกถึงพื้นที่ภายในห้องที่มีขนาดใหญ่ขึ้น. ในกรณีที่จะแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับเสียงที่ความถี่ต่ำการออกแบบผนังทั้ง Absorbers และ Diffusers ต้องใช้ความลึกมากในการทำงาน ทั้งนี้เพราะความยาวคลื่นของความถี่ต่ำ จะมีความยาวคลื่นมากกว่ามากเมื่อเทียบกับ ความยาวยาวคลื่นความถี่ที่สูงกว่า และความลึกของการออกแบบนี้เองมักจะเป็นช้อจำกัดในการออกแบบสำหรับห้องโดยทั่วไป

​

เราคงคุ้นเคยกับการเกิดเสียงก้อง (Reverberation) ตามสถานที่ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นร้านอาหาร(บางร้าน) หรือสถานที่สาธารณะทั่วไปที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่ เช่นห้องโถงขนาดใหญ่ในโรงแรมหรือสถานที่ราชการบางแห่ง จะพบการเกิดการสะท้อนและเสียงก้อง (Reverberation) ที่มีปริมาณมากทำให้เกิดความยากลำบากในการรับฟัง ซึ่งจะสังเกตุได้ว่าขณะมีการสื่อสารพูดคุย ในสถานที่ดังกล่าวจะทำให้ผู้คนที่ต้องการสื่อสาร จะพูดช้าลงและมีระดับความดังที่เพิ่มขึ้น เพื่อให้เกิดการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพ สามารถเข้าใจข้อความที่สื่อสารถึงกันได้

อีกทั้งด้วยเหตุผลด้านการออกแบบดูเหมือนว่าภัตตาคารหลายแห่งที่ต้องการมุ่งเน้นสร้างความสวยงามในการออกแบบ จะไม่ได้คำถึงปัญหาทางด้วย Acoustic ซึ่งจะทำให้เกิดปัญหาในด้านการสื่อสาร ที่ยากลำบากหรือความอื้ออึงในพื้นที่ภายในร้านซึ่งเกิดจากปัญหาของเสียงก้อง (Reverberation) ที่เกิดขึ้นนั่นเอง

เสียงก้อง (Reverberation) คือปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้นจากการค่อยๆลดลงของระดับพลังงาน(ความดัง)เสียง ที่เกิดขึ้นหลังจากต้นกำเนิดเสียงหยุดลง ซึ่งจะเป็นคุณสมบัติเฉพาะของเสียงของห้องนั้นๆที่ขึ้นกับขนาดและชนิดของผนังที่นำมาใช้ในการตกแต่งหรือออกแบบ

เสียงก้อง (reverberation) จะเกิดขึ้นและได้ยินมากที่สุดในห้องที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่ และมีพื้นผิวของห้องที่เรียบและผิวแข็ง ตัวอย่างเช่น ในโบสถ์วิหารขนาดใหญ่ ซึ่งเสียงดังก้องอยู่รอบ ๆภายในห้องภายหลังจากที่เสียงดังออกมาจากแหล่งกำเนิด ในขณะที่ห้องที่มีพื้นที่ขนาดเล็ก และมีวัสดุดูดซับเสียงที่อ่อนนุ่มจำนวนมาก เช่นห้องนั่งเล่น ห้องดูหนังชมภาพยนต์ ที่มีเก้าอี้ โซฟาหรืออุปกรณ์ต่างๆที่มีผิวอ่อนนุ่ม วัสดุเหล่านั้นจะดูดซับพลังงานเสียงและทำให้พลังงานเสียงจะหายไปอย่างรวดเร็ว และหากเราพูดถึงห้องที่ "Live" หรือ "Dead" โดยปกติแล้วจะเป็นการแสดงถึงรายละเอียดของการรับรู้ถึงเสียงก้อง (Reverberation) ที่เกิดขึ้นในห้องนั้นๆ

ปริมาณเสียงก้อง (Reverberation) ที่เกิดขึ้นในแต่ละพื้นที่ จะขึ้นอยู่กับขนาดของห้อง ปริมาณชนิดของผนังที่มีคุณสมบัติ หรือลักษณะของการดูดซับเสียง (Absorption) ซึ่งวิธีแก้ปัญหาของสถานที่ที่ปัญหาเรื่องเสียงก้องนั้น เราสามารถแก้ปัญหาได้โดยการเพิ่มปริมาณของผนังที่มีคุณสมบัติการ Absorb เข้าไปในสัดส่วนที่มากขึ้น แต่ต้องพิจารณาร่วมกันและระมัดระวังด้วยว่าในการเพิ้มผนังที่คุณสมบัติการ Absorb เข้าไปนั้นนอกจากจะลดปริมาณเสียงก้องให้ลดลงแล้วนั้น แต่จะยังส่งผลให้ระดับปริมาณความดังของเสียงของการรับฟังจะลดลงไปด้วย

ซึ่งตามสถานที่ใหญ่ๆมักจะมีข้อจำกัดในการที่จะเพิ่ม ผนัง Absorbers เข้าไปในห้อง อันเนื่องจาก design ด้านความสวยงามความเข้ากันของการออกแบบ หลายๆครั้งเราจะเลือกที่จะเพิ่มผนัง Absorbers เข้าไปในส่วนที่เป็นฝ้าของห้องนั้นแทนจะดีกว่า เพราะจะไปมีผลกระทบในแง่การออกแบบสถาปัตย์เพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับผนังด้านอื่นๆ

ปริมาณการเกิดเสียงก้อง (Reverberation)ในปริมาณที่ถูกต้องมีความสำคัญต่อการออกแบบห้อง (ซึ่งในด้านวิศวกรรมเราจะใช้ค่า RT60 หรือในสถานมี่หรือห้องขนาดเล็กเราใช้ค่า RT10 หรือค่า RT20 เป็นตัวกำหนด) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ห้องขนาดใหญ่ที่ออกแบบไว้มีจุดมุ่งหมายเพื่อการแสดงดนตรี ห้องบันทึกเสียง ทั้งเพื่อความไพเราะและทำให้สื่อสารเสียงพูดเข้าใจได้ง่าย และเพื่อลดระดับเสียงรบกวน ซึ่งปริมาณจำนวนผนัง Absorbers ตำแหน่งและชนิดของวัสดุที่เลือกนำมาใช้เพื่อการ Absorbs จึงมีความสำคัญเป็นอย่างมาก