ເຕັກໂນໂລຢີແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດ: ວິທີແກ້ໄຂດ້ານສຽງຂັ້ນສູງສຳລັບການນຳໃຊ້ດ້ານມືອາຊີບ

ຄວາມສາມາດຂອງການປັບຮູບເບີ້ມ (beamforming) ທີ່ສຸກເສີນແລະຖືກບັນຈຸໄວ້ໃນລະບົບແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດ (point source array) ສະໄໝໃໝ່ ແມ່ນເປັນການກ້າວຫນ້າຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງໃນດ້ານວິສະວະກຳສຽງ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີການຈັດການສຽງ. ຄຸນລັກສະນະທີ່ທັນສະໄໝນີ້ເຮັດໃຫ້ມີການຄວບຄຸມທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນເທື່ອຕໍ່ຮູບແບບການແຜ່ຂະຫຍາຍສຽງ, ໂດຍອະນຸຍາດໃຫ້ວິສະວະກອນດ້ານສຽງປັບແຕ່ງພະລັງງານສຽງດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງແບບທີ່ເປັນເລື່ອງຂອງການຜ່າຕັດ (surgical precision) ເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າກັບຄວາມຕ້ອງການດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການຂອງຜູ້ຟັງ. ເຕັກໂນໂລຊີການປັບຮູບເບີ້ມເຮັດວຽກໂດຍການບັງຄັບທິດທາງຂອງຄື້ນສຽງດ້ວຍອີເລັກໂທຣນິກ ຜ່ານການປັບແຕ່ງເຟສ (phase) ແລະ ຄວາມເຂັ້ມຂອງສຽງ (amplitude) ຢ່າງລະອຽດລະອ່ອນໃນແຕ່ລະອົງປະກອບຂອງແຖວ (array elements), ເພື່ອສ້າງຮູບແບບສຽງທີ່ມີທິດທາງຢ່າງເຂັ້ມແຂງ ແລະ ສາມາດປັບປຸງໄດ້ຢ່າງເປັນຈິງໃນເວລາຈິງ (real-time) ໂດຍບໍ່ຕ້ອງຍ້າຍອຸປະກອນທາງຮ່າງກາຍ. ຄວາມສາມາດໃນການບັງຄັບທິດທາງດ້ວຍອີເລັກໂທຣນິກນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ມີຄຸນຄ່າຢ່າງຍິ່ງໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີສຽງສັບສົນ (complex acoustic environments) ໂດຍທີ່ການຈັດວາງລ loudspeaker ໃນແບບດັ້ງເດີມເກີດຂໍ້ຈຳກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ ຫຼື ເມື່ອມີການຕ້ອງການເນື້ອຫາສຽງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນເຂດຕ່າງໆ ໃນເວລາດຽວກັນ. ລະບົບການປັບຮູບເບີ້ມຂອງແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດ (point source array beamforming system) ສາມາດສ້າງເບີ້ມ (beams) ທີ່ເປັນອິດສະຫຼະຕໍ່ກັນຫຼາຍເບີ້ມ ໂດຍແຕ່ລະເບີ້ມຈະສົ່ງສຽງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄປຍັງເຂດຜູ້ຟັງທີ່ຕ່າງກັນ ໂດຍທີ່ຍັງຮັກສາຄວາມແຍກຕ່າງທີ່ດີເລີດ ແລະ ມີການລົ້ນເຂົ້າກັນ (crosstalk) ນ້ອຍທີ່ສຸດລະຫວ່າງເຂດຕ່າງໆ. ຄວາມສາມາດໃນການມີຫຼາຍເບີ້ມນີ້ປ່ຽນແປງການດຳເນີນງານຂອງສະຖານທີ່ດ້ວຍການເຮັດໃຫ້ການນຳສະເໜີຫຼາຍພາສາໄດ້ໃນເວລາດຽວກັນ, ການໂຄສະນາທີ່ເປົ້າໝາຍໃນສະຖານທີ່ຄ້າຂາຍ, ຫຼື ສຽງດັງພື້ນຫຼັງທີ່ເປັນເฉະເພາະຕໍ່ເຂດໃນສະຖານທີ່ບໍລິການ. ຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ເກີດຈາກເຕັກໂນໂລຊີການປັບຮູບເບີ້ມຂອງແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດຍັງຂະຫຍາຍໄປເຖິງຮູບແບບການຄຸມຄຸມທາງດິ່ງ (vertical coverage patterns) ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ຜູ້ປະຕິບັດການຫຼຸດຜ່ອນການຕົກຕະຫຼົງຂອງສຽງທີ່ເກີດຈາກເພດານ (ceiling reflections) ໃນບ່ອນທີ່ມີສຽງກົງກັນ (reverberant spaces) ໃນເວລາທີ່ຍັງຮັບປະກັນການຄຸມຄຸມທີ່ເໝາະສົມສຳລັບບ່ອນນັ່ງທີ່ຢູ່ສູງ. ຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວ (adaptive nature) ຂອງລະບົບເຫຼົ່ານີ້ໝາຍຄວາມວ່າ ຮູບແບບການຄຸມຄຸມສາມາດປັບປຸງໄດ້ຕະຫຼອດການຈັດກິດຈະກຳ ເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າກັບການແບ່ງຈຳນວນຜູ້ຟັງທີ່ປ່ຽນແປງ ຫຼື ຄວາມຕ້ອງການດ້ານການນຳສະເໜີທີ່ປ່ຽນແປງ. ຜູ້ຕິດຕັ້ງມືອາຊີບເປັນພິເສດໃນການໃຊ້ຄວາມສາມາດໃນການຈຳລອງລ່ວງໆ (predictive modeling capabilities) ທີ່ມາພ້ອມກັບລະບົບການປັບຮູບເບີ້ມຂອງແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດທີ່ທັນສະໄໝ, ເນື່ອງຈາກເຄື່ອງມືເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ການວາງແຜນກ່ອນການຕິດຕັ້ງແມ່ນຖືກຕ້ອງ ແລະ ການຢືນຢັນຜົນການຫຼັງການຕິດຕັ້ງກໍເປັນໄປຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ການບັນຈຸອັລກົດີດ (algorithms) ຂອງປັນຍາປະດິດ (artificial intelligence) ໃນບາງການນຳໃຊ້ແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດ (point source array) ນຳເອົາເຕັກໂນໂລຊີການປັບຮູບເບີ້ມໄປສູ່ລະດັບຕໍ່ໄປ ໂດຍການປັບຄວາມເຂັ້ມຂອງການຄຸມຄຸມອັດຕະໂນມັດ ໂດຍອີງໃສ່ຂໍ້ມູນສຽງຈິງ (real-time acoustic feedback) ແລະ ລະບົບການຈັບຈຸດຜູ້ຟັງ (audience detection systems).

ລະບົບແຖວແຫຼ່ງສຽງທີ່ທັນສະໄໝມີຄວາມເດັ່ນດ້ານຄວາມສາມາດໃນການບູລະນາການຢ່າງຮອບດ້ານ ໂດຍມີຕົວເລືອກການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນ ເຊິ່ງສາມາດປັບຕົວໄດ້ຕາມເຄືອຂ່າຍເຕັກໂນໂລຢີທີ່ຫຼາກຫຼາຍ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການດ້ານການດຳເນີນງານໃນທຸກໆຂະແໜງການອຸດສາຫະກຳ. ຄວາມສາມາດດ້ານເຄືອຂ່າຍທີ່ທັນສະໄໝ ທີ່ຖືກຜະສົມເຂົ້າໃນແຖວແຫຼ່ງສຽງທີ່ທັນສະໄໝໃນປັດຈຸບັນ ສາມາດຮອງຮັບໂປຣໂທຄອນສຽງດິຈິຕອນຫຼາຍຮູບແບບພ້ອມກັນ ລວມທັງຮູບແບບມາດຕະຖານອຸດສາຫະກຳເຊັ່ນ: Dante, AVB, ແລະ AES67 ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບສາຍສຽງມືອາຊີບທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ ແລະ ເປີດທາງໃຫ້ກັບການນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີໃໝ່ໃນອະນາຄົດ. ການຮອງຮັບຫຼາຍໂປຣໂທຄອນນີ້ຊ່ວຍຂຈາດຄວາມສັບສົນ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ເກີດຈາກອຸປະກອນການປ່ຽນໂປຣໂທຄອນ ເຮັດໃຫ້ການອອກແບບລະບົບງ່າຍຂຶ້ນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຈຸດທີ່ອາດເກີດຂໍ້ຜິດພາດໃນການນຳໃຊ້ສຽງທີ່ມີຄວາມສຳຄັນ. ການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງແຖວແຫຼ່ງສຽງຍັງຂະຫຍາຍອອກໄປນອກເຂດເຄືອຂ່າຍສຽງແບບດັ້ງເດີມ ເພື່ອປະກອບເຂົ້າກັບລະບົບການຄວບຄຸມ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການດຳເນີນງານເປັນໄປຢ່າງລຽບງ່າຍພາຍໃນເຄືອຂ່າຍການຈັດການສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກຂອງສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກທັງໝົດ ແລະ ລະບົບອັດຕະໂນມັດສຳລັບອາຄານ. ຄວາມສາມາດດ້ານການບູລະນາການຢ່າງຮອບດ້ານນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ຈັດການສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກສາມາດປະກອບການຕິດຕາມ ແລະ ຄວບຄຸມລະບົບສຽງເຂົ້າໄປໃນສ່ວນຕິດຕາມການຈັດການສູນກາງ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບດ້ານການດຳເນີນງານດີຂຶ້ນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຈຳເປັນໃນການມີບຸກຄະລາກອນດ້ານເຕັກນິກທີ່ມີຄວາມຊຳນິຊຳນານເພື່ອຈັດການການດຳເນີນງານລະບົບສຽງໃນປົກກະຕິ. ຄວາມສາມາດໃນການຕິດຕາມຈາກໄລຍະໄກ ທີ່ມີຢູ່ໃນລະບົບແຖວແຫຼ່ງສຽງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເຄືອຂ່າຍ ສາມາດໃຫ້ຂໍ້ມູນສະຖານະສຸຂະພາບຂອງລະບົບໃນເວລາຈິງ ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຈັດຕັ້ງການບຳລຸງຮັກສາແບບເປັນການລ່ວງໆ ແລະ ປະຕິບັດຕອບສະຫນອງຢ່າງໄວວາຕໍ່ບັນຫາທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນກ່ອນທີ່ຈະສົ່ງຜົນຕໍ່ການດຳເນີນງານ. ອາກາດສາດເຄືອຂ່າຍທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ຮອງຮັບທັງຮູບແບບລະບົບທີ່ແບ່ງຢູ່ຕາມທີ່ຕັ້ງຕ່າງໆ ເຊິ່ງສາມາດກວ້າວຂ້າມຫຼາຍອາຄານ ຫຼື ພື້ນທີ່ວິທະຍາໄລ ໂດຍຍັງຮັກສາຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມ ແລະ ຕິດຕາມຈາກສູນກາງໄວ້ໄດ້. ຕົວເລືອກການເຊື່ອມຕໍ່ແບບບໍ່ມີສາຍທີ່ຖືກຜະສົມເຂົ້າໃນລະບົບແຖວແຫຼ່ງສຽງຫຼາຍຮູບແບບ ສະເໜີຄວາມຍືດຫຼຸ່ນໃນການຕິດຕັ້ງໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ທ້າທາຍ ໂດຍເฉພາະໃນບ່ອນທີ່ການຈັດລະບົບສາຍເປັນໄປບໍ່ໄດ້ ຫຼື ຍາກຫຼາຍ ເຊັ່ນ: ອາຄານທີ່ມີຄຸນຄ່າທາງປະຫວັດສາດ ຫຼື ການຕິດຕັ້ງຊົ່ວຄາວ. ລະບົບແຖວແຫຼ່ງສຽງຍັງຮອງຮັບການເຊື່ອມຕໍ່ແບບອານາລອກເກົ່າ ເພື່ອປະກອບເຂົ້າກັບອຸປະກອນທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ ທີ່ຍັງບໍ່ໄດ້ປ່ຽນໄປໃຊ້ຮູບແບບດິຈິຕອນ ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າອົງການຕ່າງໆຈະສາມາດປ້ອງກັນການລົງທຶນທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ ໃນຂະນະທີ່ກຳລັງທຳການທັນສະໄໝລະບົບສຽງຂອງຕົນຢ່າງຄ່ອຍເປັນຄ່ອຍ. ຄຸນສົມບັດການເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄືອຂ່າຍຄລາວ (Cloud) ສາມາດເຮັດໃຫ້ການຈັດການລະບົບຈາກໄລຍະໄກ ແລະ ການອັບເດດຊອບແວ ເຊິ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຈຳເປັນໃນການເຂົ້າໄປໃນສະຖານທີ່ເພື່ອເຮັດການເຂົ້າເບິ່ງດ້ານເຕັກນິກ ແລະ ຮັບປະກັນວ່າລະບົບຈະຢູ່ໃນສະພາບທີ່ທັນສະໄໝທີ່ສຸດດ້ວຍການປັບປຸງດ້ານປະສິດທິພາບ ແລະ ການອັບເດດດ້ານຄວາມປອດໄພ.

ຄຸນນະພາບສຽງທີ່ເປີດເຜີຍອັນເຫຼືອເຊີນຂອງເຕັກໂນໂລຢີແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດ (point source array) ມາຈາກຫຼັກການວິສະວະກຳສຽງທີ່ທັນສະໄໝ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ດີຂຶ້ນ, ຫຼຸດຜ່ອນການເບື່ອນສຽງໃຫ້ໜ້ອຍທີ່ສຸດ, ແລະຮັບປະກັນການປະຕິບັດທີ່ສົມໆເທົ່າກັນທົ່ວເຂດເສີຍງທັງໝົດ. ລະບົບຂອງຕົວຂັບທີ່ຖືກຈັດແຈງຢ່າງແຜ່ກວ້າງ (distributed driver architecture) ທີ່ມີຢູ່ໃນການອອກແບບແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດ ໄດ້ກຳຈັດບັນຫາການເລືອກເອົາທາງດ້ານສຽງທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນປົກກະຕິໃນລະບົບລຳໂພງແບບດັ້ງເດີມ ໂດຍເປັນພິເສດໃນຊ່ວງຄວາມຖີ່ກາງ (midrange frequencies) ທີ່ມີຄວາມສຳຄັນທີ່ສຸດຕໍ່ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງການເວົ້າ ແລະຄວາມຊັດເຈນຂອງເສີຍງດົນຕີ. ສ່ວນປະກອບແຕ່ລະຊິ້ນໃນແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດຈະເຮັດວຽກຢູ່ໃນຊ່ວງຄວາມຖີ່ທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດຂອງມັນ ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການເບື່ອນສຽງລະຫວ່າງຄວາມຖີ່ (intermodulation distortion) ແລະປັບປຸງຄວາມເປັນເສີຍງເສັ້ນຊື່ (linearity) ຂອງລະບົບທັງໝົດ ເມື່ອທຽບກັບຕົວຂັບທີ່ເຮັດວຽກທົ່ວທັງຊ່ວງຄວາມຖີ່ (full-range drivers) ທີ່ຕ້ອງສ້າງສຽງທົ່ວທັງຊ່ວງຄວາມຖີ່. ວິທີການທີ່ເປັນເອກະລັກນີ້ໃນການສ້າງສຽງຄວາມຖີ່ ຮັບປະກັນວ່າແຕ່ລະສ່ວນປະກອບຂອງແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດຈະມີສ່ວນຮ່ວມດ້ານຄຸນນະພາບການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງຕົນເຂົ້າໃນຜົນຜະລິດທັງໝົດຂອງລະບົບ ເຮັດໃຫ້ໄດ້ຄຸນນະພາບສຽງທີ່ດີເລີດ ແລະຮັກສາຄວາມສົມໆເທົ່າກັນໄວ້ໄດ້ທັງໃນບ່ອນທີ່ເສີຍງຢູ່ຕ່າງກັນ ແລະສະພາບແວດລ້ອມທີ່ປ່ຽນແປງ. ການລວມຕົວຢ່າງເປັນເອກະລັກ (coherent summation) ຂອງແຫຼ່ງສຽງຈຸດຫຼາຍຈຸດ ສ້າງປະສົບການການຟັງທີ່ເປັນທຳມະຊາດ ແລະດຶກເຂົ້າໄປໃນສຽງຫຼາຍຂຶ້ນ ເນື່ອງຈາກໜ້າຄລື່ນສຽງ (acoustic wavefront) ມີຮູບແບບທີ່ຄ້າຍຄືກັບການແຜ່ກະຈາຍສຽງທຳມະຊາດຫຼາຍຂຶ້ນ ເມື່ອທຽບກັບລຳໂພງຈຸດແຫຼ່ງສຽງແບບດັ້ງເດີມ. ລັກສະນະການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດຍັງຄົງຄົງທີ່ຢ່າງເຫຼືອເຊີນໃນທຸກມຸມທີ່ເສີຍງ ເຊິ່ງກຳຈັດບັນຫາການປ່ຽນສີສຽງເວລາເສີຍງຈາກດ້ານຂ້າງ (off-axis coloration) ທີ່ມັກເກີດຂຶ້ນກັບການອອກແບບລຳໂພງແບບດັ້ງເດີມ ແລະຮັບປະກັນວ່າຜູ້ຟັງທັງໝົດຈະໄດ້ຮັບຄຸນນະພາບສຽງທີ່ຄ້າຍຄືກັນ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຢູ່ໃນຕຳແໜ່ງທີ່ຕ່າງກັນເທື່ອໃດກໍຕາມ ເມື່ອທຽບກັບແຖວແຫຼ່ງສຽງ. ການປະມວນຜົນສຽງດິຈິຕອນທີ່ທັນສະໄໝ (Advanced digital signal processing) ທີ່ຖືກບູລະນາການເຂົ້າໃນລະບົບແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດ ສາມາດປັບສົມດຸນ (equalization) ແລະຈັດການການແບ່ງແຍກຄວາມຖີ່ (crossover management) ໃນເວລາຈິງ ໂດຍອັດຕະໂນມັດ ເພື່ອປັບຕົວຕາມສະພາບແວດລ້ອມ ແລະການປ່ຽນແປງຂອງການຈັດຕັ້ງລະບົບ. ຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວນີ້ຮັກສາການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບທີ່ດີທີ່ສຸດ ເຖິງແມ່ນວ່າສະພາບສຽງຈະປ່ຽນແປງໄປເນື່ອງຈາກການມີຜູ້ຟັງ, ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ຫຼືປັດໄຈສະພາບແວດລ້ອມອື່ນໆທີ່ມັກຈະເຮັດໃຫ້ລະບົບລຳໂພງແບບດັ້ງເດີມມີປະສິດທິພາບຕ່ຳລົງ. ຊ່ວງຄວາມຖີ່ທີ່ກວ້າງຂວາງຂຶ້ນທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ຜ່ານເຕັກໂນໂລຢີແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດ ສາມາດຮອງຮັບການສ້າງສຽງດົນຕີທົ່ວທັງຊ່ວງຄວາມຖີ່ ແລະການນຳໃຊ້ທີ່ເປັນເອກະລັກທີ່ຕ້ອງການການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຕ່ຳຫຼາຍຂຶ້ນ ຫຼືສູງຫຼາຍຂຶ້ນ ໂດຍບໍ່ມີຂໍ້ຈຳກັດທາງດ້ານຮູບຮ່າງທີ່ເກີດຈາກການອອກແບບຕູ້ລຳໂພງແບບດັ້ງເດີມ. ການຫຼຸດຜ່ອນການເບື່ອນຮູບແບບຮາມໍນິກ (harmonic distortion) ທີ່ບັນລຸໄດ້ຜ່ານວິທີການການສ້າງສຽງທີ່ຖືກແຜ່ກວ້າງ (distributed approach) ຮັບປະກັນວ່າລາຍລະອຽດທີ່ບໍ່ເດັ່ນຊັດຂອງດົນຕີ ແລະຄວາມເປັນທຳມະຊາດຂອງການເວົ້າຈະຍັງຄົງໄດ້ຍິນຢ່າງຊັດເຈນເຖິງແມ່ນຈະຢູ່ໃນລະດັບສຽງທີ່ສູງ, ເຮັດໃຫ້ລະບົບແຖວແຫຼ່ງສຽງຈຸດເປັນທາງເລືອກທີ່ດີເລີດສຳລັບການຟັງທີ່ຕ້ອງການຄຸນນະພາບສຽງທີ່ບໍ່ສາມາດຖືກທຳລາຍໄດ້.