Setting up the Limiter

Setting up the Limiter

ปัญหากวนใจของชาวเครื่องเสียงหลาย ๆ คน แต่ปัญหานี้จะหมดไปหากใช้ Limiter ที่มีอยู่ในอุปกรณ์อย่างครอสโอเวอร์ดิจิตอล หรือ ดิจิตอลโปรเซสเซอร์นั่นเอง ก่อนที่จะตั้ง Limiter ได้เราต้องเข้าใจก่อนว่าดอกลำโพงทำงานอย่างไร ความเสียหายของลำโพงเกิดขึ้นจากอะไรได้บ้าง และ เราควรเลือกใช้ Limiter แบบไหนจึงเหมาะสม

เมื่อเรารู้ว่า ดอกลำโพงทำงานอย่างไร? แล้ว ก็จะสามารถแยกความเสียหายของดอกได้ 2 ประเภทใหญ่ ๆ โดยแยกจากรูปแบบความเสียหายของลำโพงตามนี้

ดอกไหม้ หรือ ว้อยลำโพงไหม้

เกิดจากการสะสมความร้อนที่เกิดขึ้นบริเวณว้อยคอย สาเหตุจากพลังงานที่เป็นค่าเฉลี่ย RMS เกินกว่าที่ดอกรับไหวจึงร้อนและขาดในที่สุด

ดอกแตก หรือ ว้อยกระจาย

เกิดจากดอกลำโพงขยับตัวเกินกว่าที่ดอกรับไหว สาเหตุจากพลังงานที่เป็นค่าสูงสุด Peak เกินจึงทำให้ดอกแตกนั่นเอง

Limiter นั้นก็ออกแบบมา 2 ชนิด แยกตามการตรวจจับสัญญานเสียงแบ่งเป็น Peak Limiter และ RMS Limiter เพราะฉนั้นเราจึงควรเลือกชนิดและการตั้งค่าของ Limiter ให้ถูกต้องเพื่อการรีดความดังของดอกให้เต็มที่ ดอกไม่ขาดนั่นเอง

การคำนวนค่า Limiter

สิ่งที่เราควรรู้ก่อนไปคำนวน Limiter คือ วัตต์ของลำโพง และ อัตตราขยายของพาวเวอร์แอมป์ โดยสเปคของลำโพงส่วนใหญ่ทางผู้ผลิตจะระบุมาให้อยู่แล้ว ยกตัวอย่าง เช่น ตู้ Phantom Iconic PH15

“RMS, continuous, Peak จะมีความสัมพันธ์เพิ่มขึ้นที่ละ 2 เท่าตามลำดับ”

ให้เราดูที่วัตต์ที่ลำโพงรับไหว โดยวัตต์ของลำโพงจะมีอยู่ 3 แบบด้วยกันประกอบไปด้วย RMS, continuous, Peak โดยจะมีความสัมพันธ์เพิ่มขึ้นที่ละ 2 เท่าตามลำดับ ในที่นี่เขียนไว้ว่า 300 W Rms 700 W continuous หมายความว่าดอกนี้ทนกำลังวัตต์แบบเฉเลี่ย (RMS) ได้ 350 วัตต์ ทนกำลังวัตต์ต่อเนื่อง (continuous) ได้ 700 วัตต์ และเดาได้เลยว่าการทนกำลังวัตต์สูงสุด (Peak) จะต้องเพิ่มขึ้น 2 เท่าเป็น 1,400 วัตต์ อย่างนี้เป็นต้น

เมื่อเรารู้สเปคลำโพงแล้วให้เราหาเกนขยายของพาวเวอร์แอมป์ที่เราใช้ แอมป์โดยส่วนมากมักสามารถปรับค่าได้ด้านหลังแอมป์ว่าเป็น 0.775 v, 1.4 v หรือ 32 dB โดยเกนขยายที่ใช้คำนวนจะต้องเป็นแบบ Fix Gian หรือ มีหน่วยเป็น dB แนะนำให้เราปรับเกนขยายไปที่ 32 dB ได้เลยเพื่อความง่าย (แต่แอมป์อาจเปิดได้ไม่เต็มที่แต่สัญญานที่โปรเซสเซอร์คลิปก่อน หรือ แอมป์คลิปก่อน ขึ้นอยู่กับสเปคแอมป์ และ Gain Structure ด้วย) ความหมายของค่าเกนแอมป์ 32 dB คือ ถ้าเราป้อนสัญญานเสียงใด ๆ ไปที่แอมป์จะถูกขยายขึ้นเป็นอัตตรา 32 เท่านั่นเอง

ถ้าพาวเวอร์เราไม่สามารถปรับค่าเกนขยายแบบ Fix Gian ได้เราก็สามารถนำวัตต์ตามสเปคไปคำนวนที่แอป PaCalculate ได้เลย โดยไปที่หน้าการคำนวนทาง Electronic>Amplifier Gain กรอกค่า วัตต์, Sensitivity, โอมห์ ลงในช่องก็จะได้ค่ากำลังขยายออกมาตามรูป

แต่ถ้าแอมป์เราเป็นแอมป์ประกอบบ้าน ๆ เลย ไม่มีให้เลือกปรับ และ ไม่รู้ด้วยว่าเกนขยายเท่าไร ก็สามารถวัดได้โดยการปล่อย Sine Wave เข้าไปที่แอมป์ วัดแรงดันขาเข้า (Vin) และ แรงดันขาออก (Vout) แล้วใช้สูตร dB=20log(Vout/Vin) ก็สามารถคำนวนออกมาเป็นเกนขยายได้

เมื่อได้วัตต์ของลำโพง เกนขยายของพาวเวอร์แอมป์แล้วก็ให้นำค่าไปใส่ในแอป PaCalculate ที่หัวข้อ Electronic>Limiters โดยช่อง Power ให้เราใส่วัตต์ของดอกเข้าไป ถ้าเราใส่วัตต์ RMS ก็จะได้ค่า Threshold ของ RMS Limiter ถ้าเราใส่วัตต์ Peak ก็จะได้ค่า Threshold ของ Peak Limiter นั่นเอง

เคล็ดลับ : แนะนำให้ใส่ค่าความต้านทานที่ต่ำที่สุดของลำโพง (Minimum Impedance) ในการคำนวนเพื่อความปลอดภัยต่อลำโพงยิ่งขึ้น โดยปกติถ้าดอก 8 โอมห์จะมี Minimum Impedance อยู่ที่ประมาน 6 โอห์ม

ต่อไปเป็นการคำนวนค่า Peak Limiter ก็ทำเหมือนเดิมแต่คราวนี้ให้ใส่วัตต์ของดอกเป็นแบบ Peak ก็จะได้ค่า Threshold สำหรับ Peak Limiter

นอกเหนือจากค่า Threshold แล้วยังมีอื่น ๆ ที่สำคัญอีกคือค่า Attack และ Release โดยทั้ง 2 ค่านี้จะสัมพันธ์กับการตัดครอสของเราด้วย ให้เรากรอกความถี่ต่ำที่สุดที่ลำโพงนั้นทำงานลงไปในช่องที่มีหน่วยเป็น Hz ก็จะได้ตัวเลขออกมาเป็นช่วง เราสามารถเลือกตัวเลขในช่วงนั้น ๆ ไปใส่ในโปรเซสเซอร์แล้วลองเปิดเพลงฟังดูได้เลยว่าชอบแบบไหน แต่ถ้าใครกลัวดอกขาดมาก ๆ ก็ให้ใส่ค่าต่ำ ๆ ได้เลย Limiter จะทำงานเร็ว ป้องกันความเสียหายของลำโพงได้ทันท่วงทียิ่งขึ้น แต่จะเสียความเป็นธรรมชาติของเสียงไป

ตามตัวอย่างด้านบนเป็นการกรอกค่า Limiter ของโปรเซสเซอร์ Marani DPA 260 FIR จะมีให้กรอก 2 ส่วนใหญ่ ๆ ที่เป็น RMS Compressor และ Peak Limiter ให้กรอกค่าที่คำนวนมาลงในนี้ได้เลย

อาจมีหลายคนสงสัยว่า ทำไมไม่มี RMS Limiter แต่เป็น RMS Compressor คงต้องย้อนไปพูดถึงเรื่องการทำงานของ Compressor เจ้าตัวนี้มีหน้าที่กดสัญญานเสียงที่เกินกว่าที่เรากำหนด (Threshold) ให้ลดลงในอัตรส่วนที่ Ratio กำหนด แต่ถ้าเราตั้ง Ratio สูง ๆ หมายความว่าสัญญานเสียงจะไม่ดังไปกว่าที่ Threshold กำหนดอีกแล้ว จึงเรียกการทำงานแบบนี้ว่า Limiter จึงพูดได้ว่าถ้าเราตั้ง Ratio สูง ๆ จาก Compressor จะกลายเป็น Limiter ให้เราตั้ง Ratio ให้สูงที่สุดเท่าที่โปรเซสเซอร์มีได้เลย

ส่วนค่า Knee เป็นค่าที่ทำให้จุดที่เกิดการกด หรือ จุดที่ได้ทำการตั้ง Threshold ไว้มีการกดที่เนียนมากขึ้น Makeup เป็นค่าที่ทำให้เสียงดังขึ้น แนะนำให้ตั้งค่าเป็น 0 ไว้ทั้งคู่ได้เลย

ถ้าใครใช้ตู้หลายใบต่อพาวเวอร์แอมป์ 1 แชนแนล ก็ใช้ค่า Limiter สำหรับตู้ 1 ใบได้เลย เพราะ จะได้ค่าไกล้เคียงกัน หรือ ถ้าใครสบายใจจะคำนวนแบบ 4 โอมห์ 2 โอมห์ ก็ได้เหมือนกัน

ที่จริงตัวลำโพงเองก็จะมีจุดที่สังเกตุได้ว่าลำโพงตัวนี้ทำงานสุดดอกแล้ว โดยพฤติกรรมของของดอกตอนที่ทำงานเต็มที่คือ “เมื่อเพิ่มวัตต์ให้ลำโพงแล้วความดังไม่เพิ่ม” นั่นแหละคือดอกทำงานเต็มที่จนไกล้จะขาดแล้ว

ถ้าดูจากกราฟ ส่วนที่เป็นสีเหลือง หรือ Death Zone คือส่วนที่ดอกทำงานเต็มที่แล้วหากเกินไปกว่านี้ดอกก็จะเกิดความเสียหายจนไม่สามารถใช้งานได้อีก เพราะฉะนั้นเราก็แค่ตั้ง Limiter ให้ต่ำกว่าจุด Death Zone เล็กน้อยเพื่อให้ดอกทำงานได้เต็มประสิธิภาพแต่ดอกไม่ขาดนั่นเอง