เรื่อง เสียง ( Sound) หรือ ออดิโอ ( Audio)

จัดทำโดย ด.ช.นิรันดร์กาล ศรีชมใจ เลขที่ 9 ด.ช.คมกริช ยาโน เลขที่ 2 ด.ช.พงศกร กองปู๊ด เลขที่ 10 ด.ช.สุรเสกข์ กุนนาแสง เลขที่ 16 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3/3 เรื่อง เสียง (Sound) หรือ ออดิโอ (Audio)

เสียง (Sound) • เสียงเป็นองค์ประกอบหนึ่งที่นิยมนำมาใช้งานด้านมัลติมีเดีย ซึ่งสามารถถ่ายทอดอารมณ์ไปยังผู้ชมได้ เช่น การใช้เสียงระทึกใจเพื่อทำให้เกิดความตื่นเต้น หรือเสียงนกร้องเพื่อสร้างบรรยากาศตามธรรมชาติ ดังนั้น การเลือกใช้เสียงกับมัลติมีเดียอย่างเหมาะสมย่อมสร้างความรู้สึกที่ดีและน่าประทับใจให้กับผู้ชมงานนำเสนอได้ โดยเนื้อหาบทนี้จะกล่าวถึงความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับออดิโอ เช่น อุปกรณ์สำหรับออดิโอ รูปแบบไฟล์ออดิโอ และซอฟต์แวร์สำหรับออดิโอ เป็นต้น

ทำความรู้จักกับเสียง (Sound) • เสียง (Sound)อยู่ในรูปแบบของพลังงาน (Energy) เหมือนกับพลังงานความร้อน (Heat) และพลังงานแสง (Light) ที่สามารถถ่ายทอดจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งผ่านตัวกลางที่เกิดจากการสั่น (Vibrating) ของวัตถุ และแปลงพลังงานที่อยู่ในรูปแบบคลื่นที่ประกอบด้วยแอมพลิจูด(Amplitude) และความถี่ (Frequency) ของคลื่นเสียง

สามารถแสดงระดับความดังและชนิดของเสียงได้ ดังนี้

องค์ประกอบของระบบเสียงองค์ประกอบของระบบเสียง • การนำเสียงจากธรรมชาติมาใช้งานบนคอมพิวเตอร์ต้องผ่านกระบวนการบันทึก (Record) จัด (Manipulate) และเล่นเสียง (Playback) แต่ก่อนที่จะผ่านกระบวนการเหล่านี้จำเป็นต้องรับและแปลงเสียงให้อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสม โดยใช้เครื่องมือสำหรับประมวลผลและแปลงเสียงต้นฉบับให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า ได้แก่ • ไมโครโฟน (Microphone) • เครื่องขยายเสียง (Amplifier) • ลำโพง (Speaker) • เสียง (Audio Mixer)

อุปกรณ์ผสมสัญญาณเสียง (Audio Mixer) • อุปกรณ์ผสมสัญญาณเสียง (Audio Mixer) เป็นเครื่องมือสำหรับบันทึก และแก้ไขเสียงในแต่ละแทร็กได้อย่างอิสระ เช่น สามารถควบคุมระดับของเสียง (Volumn) จังหวะ (Tempo) และระงับเสียง (Mute) ซึ่งการแก้ไขและจัดการแทร็กเสียงต่างๆ จะไม่ส่งผลกระทบต่อแทร็กอื่นๆ นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มเอฟเฟ็กต์เสียงแบบพิเศษ เช่น เสียงคอรัส เสียงเอคโค หรือเสียงจากอุปกรณ์ไฟฟ้าได้

ประเภทของเสียง • ประเภทของเสียงสามารถแบ่งได้ 2 ประเภท คือ เสียงแบบมิดี้ และเสียงแบบดิจิตอล โดยมีรายละเอียด ดังนี้ • มิดี้(MIDI: Musical Instrument Digital Interface) คือเสียงที่แทนเครื่องดนตรีชนิดต่างๆ ซึ่งได้รับการพัฒนามาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980 สำหรับใช้กับเครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ เช่น สร้างเสียงตามเครื่องเล่นเปียโน • ดนตรีแบบดิจิตอล(Digital Audio) คือสัญญาณเสียงที่ส่งมากจากไมโครโฟนหรือเล่นเทป หรือจากแหล่งกำเนิดเสียงต่างๆ ทั้งจากธรรมชาติ และที่สร้างขึ้นเอง และนำข้อมูลที่ได้มาแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอล ข้อมูลจะถูกสุ่มให้อยู่ในรูปแบบของบิตข้อมูล โดยเรียกอัตราการสุ่มข้อมูลที่ได้มาว่า “Sampling Rate” และจำนวนของข้อมูลที่ได้เรียกว่า “Sampling Size”

คุณภาพของสัญญาณดิจิตอลจะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ ดังนี้ • อัตราการสุ่มเสียง (Sampling Rate) อัตตราการสุ่มเสียงมีผลโดยตรงต่อคุณภาพของเสียง ใช้อัตราการสุ่ม 8 กิโลเฮิรตซ์ หมายถึงสุ่มค่าแอมพลิจูดของคลื่นเสียงจำนวน 8,000 ครั้งต่อวินาที • บิตเรต(Bit Rate) และขนาดไฟล์ (File Size) การเพิ่มอัตราการสุ่มและความละเอียดในการสุ่ม จะทำให้ไฟล์มีขนาดใหญ่ขึ้นและต้องการพื้นที่สำหรับจัดเก็บข้อมูลมากขึ้น รวมถึงต้องการหน่วยประมวลผลที่มีประสิทธิภาพสูงด้วย ตัวอย่างเช่น ไฟล์เพลงที่มีอัตราสุ่ม 22.05 กิโลเฮิรตซ์ และมีความละเอียดอยู่ที่ 16 บิตในโหมดสเตอริโอ ถ้าสียงมีความยาว 30 วินาที

อุปกรณ์สำหรับความคุมและบันทึกเสียงได้แก่อุปกรณ์สำหรับความคุมและบันทึกเสียงได้แก่ • การ์ดเสียง (Sound Card) • อุปกรณ์ถ่ายทอดสัญญาณเสียง (Audio Transmission) • อุปกรณ์บันทึกเสียง (Audio Recording Device) • การ์ดเสียง (Sound Card)

องค์ประกอบสำคัญของการ์ดเสียงมี ดังนี้ • หน่วยความจำ (Memory Bank) • ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตอล (DSP Digital Signal Processor) • ตัวแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อก (DAC : Digital to Analog Converter) • เวฟเทเบิล(Wave Table) • พอร์ตอินพุต และพอร์ตเอาท์พุตของเสียง (Input and Output Port)

การประมวลผลไฟล์เสียง (Processing Audio File) • Wave File เป็นไฟล์ของคลื่นเสียงในรูปแบบอนาล็อก โดยการ์ดเสียงจะได้รับเสียงในรูปแบบสัญญาณอนาล็อกจากไมโครโฟน หรือเครื่องเล่นซีดี และส่งไปยังตัวแปลงสัญญาณแบบ ADC เพื่อแปลงสัญญาณอนาล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตอล • MIDI File เป็นไฟล์ที่ต้องการชิปสำหรับสังเคราะห์เสียงแบบมิดี้ หรือ Synthesize Chip โดยจะเขียนรายละเอียดเกี่ยวกับไฟล์ MIDI ไว้บนฮาร์ดดิสก์ในรูปแบบแท็กซ์ไฟล์ ซึ่งจะแสดงข้อมูลว่าใช้เครื่องดนตรีอะไรในการเล่นและ เล่นอย่างไร โดยข้อมูลของไฟล์เสียงจะถูกส่งจากซีพียูไปยังตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตอล

อุปกรณ์ถ่ายทอดสัญญาณเสียง (AudioTransmission) • Phone Audio Jack เป็นคอนเน็คเตอร์สำหรับการเชื่อมต่อที่ใช้ทั่วไป มีทั้งขนาด 2.5 มิลลิเมตร 3.5 มิลลิเมตร และ 6.5 มิลลิเมตร ในอดีตจะใช้ตัวเชื่อมต่อขนาด 6.5 มิลลิเมตร เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลเสียงทางโทรศัพท์ ส่วนตัวเชื่อมต่อขนาด 3.5 มิลลิเมตรและ 2.5 มิลลิเมตร • RCA Jack ตัวเชื่อมต่อแบบ RCA เป็นตัวเชื่อมต่อสำหรับถ่ายทอดสัญญาณเสียงและวีดีโอจากอุปกรณ์ที่ใช้ภายในบ้าน พัฒนาโดย Radio Corporation of America (RAC) หัวเชื่อมต่อหรือปลั๊กตัวผู้ (Plug) ประกอบด้วยวงแหวนที่เป็นโลหะอยู่ส่วนกลางของปลั๊กมีพลาสติกขนาดเล็ก • XLR Audio Connector ตัวเชื่อมต่อแบบ XLR ได้รับการพัฒนาโดย Cannon มีหลายรูปแบบ โดยรุ่น XLR3 ประกอบด้วย 3 ขา ใช้สำหรับไมครโฟนที่มีคุณภาพสูง ซึ่งขาที่ 1 จะเป็น Ground ส่วนขาที่ 2 และ 3 จะเป็นขั้วไฟฟ้า

อุปกรณ์บันทึกเสียง (Audio Recording Device) • Compact Disc Digital Audio System ซีดี (CD: Compact Disc) หรือออดิโอซีดี (Audio-CD) ได้รับการพัฒนาโดย Philip และ Sony ซึ่งเป็นออปติคอลดิสก์ ใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลดิจิตอล (เช่น ไฟล์เสียงจิติอล เป็นต้น) โดยมีอัตราสุ่มเสียงดิจิติอลที่ 44.1 กิโลเฮิรตซ์ ด้วยขนาด 16 บิต ขนาดของแผ่นดิสก์จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 120 มิลลิเมตร และสามารถบันทึกเสียงได้ถึง 74 นาที • Digital Audio Tape (DAT) เป็นเทปเสียงจิติอลที่มีขนาดเล็ก ซึ่งสามารถจัดเก็บเสียงดิจิตอลได้ด้วยอัตราสุ่มหลายรูปแบบ เช่น 32 กิโลเฮิรตซ์ 44.1 กิโลเฮิรตซ์ และ 48 กิโลเฮิรตซ์ เป็นต้น สามารถจัดเก็บข้อมูลดิจิตอลต้นฉบับได้อย่างถูกต้องแม่นยำ

Digital Data Storage (DDS) เป็นเทปแม่เหล็กที่ใช้สำหรับจัดเก็บและสำรองข้อมูลที่พัฒนาต่อจากเทคโนโลยี Digital Audio Tape (DAT) ในปี ค.ศ. 1989 โดย Sony และ Hewlett Packard ได้พัฒนา DSS เพื่อใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลที่มีลักษณะคล้ายเทป DAT โดยเทปมีความกว้าง 4 มิลลิเมตร และยาวตั้งแต่ 60 – 90 เมตร • Digital Compact Cassette (DCC) พัฒนาขึ้นในปี ค.ศ. 1990 โดย Philip ซึ่งมีลักษณะเหมือนกับ Compact Audio Cassette แต่สามารถรองรับการบันทึกข้อมูลดิจิตอลได้ โดยผู้ใช้สามารถส่งข้อมูลในรูปแบบดิจิตอลเพื่อบันทึกในเทปอนาล็อกได้ ระยะห่างระหว่างแทร็กใกล้กันมากกว่า DAT แต่ความจุข้อมูลน้อยกว่า DCC น้อยกว่า DAT ดังนั้น จึงให้คุณภาพเสียงที่ดีกว่า

MiniDisc (MD) ในปี ค.ศ. 1991 Sony ได้พัฒนา MiniDisc (MD) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สามารถจัดเก็บข้อมูลได้ทุก ชนิดด้วยการบันทึกในรูปแบบ Magnetic Optical ซึ่งสามารถบันทึกข้อมูลได้ถึง 1 ล้านครั้ง

การประมวลผลไฟล์เสียง (Processing Sound) • การประมวลผลไฟล์เสียง (processing Sound) คือ กระบวนการต่างๆตั้งแต่นำไฟล์เสียงเข้าสู่โปรแกรมสำหรับสร้าหรือแก้ไขเสียงโดยเฉพาะ เช่น โปรแกรม MidiNotateเป็นต้น จากนั้นจะปรับแต่ง แก้ไข หรือเพิ่มเติมตัวโน้ตต่างๆเข้าไปตามความต้องการ แล้วทำการทดสอบเสียงที่ได้

การบันทึกหรือการนำเข้าข้อมูลเสียงการบันทึกหรือการนำเข้าข้อมูลเสียง • การบันทึกเสียง เป็นการนำเสียงที่ได้จากการพูด การเล่นเครื่องดนตรีหรือเสียงจากแหล่งต่างๆ เช่นเสียงน้ำตก ฟ้าร้อง หรือเสียงสัตว์ มาทำการจัดเก็บลงในหน่วยความจำ เพื่อนำไปใช้งานตามต้องการ ตัวอย่างเช่น การบันทึกเสียงบรรยายของนักพากย์ เพื่อใช้ในการเพิ่มเสียงลงในภาพยนตร์การ์ตูน เป็นต้น การแก้ไขและการเพิ่มเทคนิคพิเศษ • การแก้ไขไฟล์เสียง (Sound Editing) คือ การตัดต่อ และการปรับแต่งเสียง โดยสิ่งสำคัญในการแก้ไขเสียง คือ การจัดสรรเวลาของการแสดงผลให้สัมพันธ์กับองค์ประกอบต่างๆ ที่ใช้งานร่วมกับเสียง

รูปแบบไฟล์เสียง • WAV (Waveform Audio) • AIFF (Audio Interchange File Format) • MIDI (MIDI) • AU (Audio) • MP3 (MPEG Layer III) • VOC (Voice) • WMA (Window Media Audio) • RA (Real Audio) • AAC (Advance Audio Coding) • TTA (True Audio)

ซอร์ฟแวร์สำหรับเล่นไฟล์ออดิโอซอร์ฟแวร์สำหรับเล่นไฟล์ออดิโอ • Windows Media Player • Winamp • Multimedia System (XMMS) • RealPlayer • Musicmatch Jukebox • JetAudio • iTunes • Quintessential Player • Sonique • XMPlay • Beep Media Player (BMP) • MusikCube

ประเภทของเสียงที่นำมาใช้กับงานด้านมัลติมิเดียประเภทของเสียงที่นำมาใช้กับงานด้านมัลติมิเดีย • เสียงพูด(Speech) • เสียงพูดแบบ ดิจิตอล(Digitized )เป็นเสียงพูดที่บันทึกมาจากมนุษย์ จัดเป็นเสียงที่มีคุณภาพสูง และต้องการพื้นที่สำหรับจัดเก็บข้อมูลมาก • เสียงพูดแบบสังเคราะห์ (Synthesized) เป็นเสียงที่เกิดจากการสังเคราะห์ ซึ่งไม่สามารถแทนเสียงพูดของมนุษย์ได้อย่างสมบูรณ์

เสียงเพลง (Music) • เสียงเอฟเฟ็กต์ธรรมชาติ (Natural)เป็นเสียงที่เกิดจากแหล่งกำเนิดที่มีอยู่ตามธรรมชาติรอบๆ ตัวมนุษย์ เช่น เสียงนก น้ำตก หรือคลื่นในทะเล เป็นต้น • เสียงเอฟเฟ็กต์สังเคราะห์ (Synthetic)เป็นเสียงที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยกระบวนการทางอิเล็กทรอนิกส์ หรือสังเคราะห์จากมนุษย์ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ชนิด ได้แก่ เสียงเอฟเฟ็กต์ที่อยู่รอบๆ(Ambient Sound) และเสียงเอฟเฟ็กต์พิเศษ (Special Sound)

ขั้นตอนการนำเสียงมาใช้งาน • ตัดสินใจว่าจะใช้เสียงชนิดใดกับงานที่ออกแบบไว้ เช่น เพลง เสียงพิเศษประกอบการนำเสนอ หรือเสียงพูด • เป็นต้น ซึ่งต้องกำหนดตำแหน่งหรือเวลาในการแสดงเสียงให้เหมาะสมด้วย • ตัดสินใจว่าจะใช้เสียงแบบมิดี้ หรือใช้เสียงแบบดิจิตอลที่ไหนและเมื่อไหร่ • พิจารณาว่าจะสร้างข้อมูลเสียงขึ้นมาเองหรือซื้อสำเร็จรูปมาใช้งานจึงจะเหมาะสม • นำไฟล์เสียงมาทำการปรับแต่งให้เหมาะสมกับมัลติมิเดียที่ออกแบบ แล้วนำมารวมเข้ากับงานมัลติมิเดียที่ทำการผลิต • ทดสอบการทำงานของเสียงให้มั่นใจว่า เสียงที่นำเสนอมีความสัมพันธ์กับภาพในงานมัลติมเดียที่ผลิตขึ้น หากไม่สัมพันธ์กันต้องทำตามขั้นตอนที่ 1 ถึง 4 ซ้ำแล้วให้ทดสอบใหม่จนกว่าจะได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

เรื่อง เสียง ( Sound) หรือ ออดิโอ ( Audio)