Saturation เป็นเครื่องมือมิกซ์สารพัดประโยชน์ที่ช่วยให้แทร็กของคุณฟังดูหนาขึ้น โดดเด่นออกมาจากมิกซ์ หรือประสานเสียงต่างๆ เข้าด้วยกันได้อย่างกลมกลืน แต่ถ้าใช้ไม่ถูกวิธี มันก็สามารถ distortion และทำลายมิกซ์ของคุณได้ย่อยยับ วันนี้ผมจะพาคุณไปเรียนรู้เกี่ยวกับประเภทต่างๆ ของ Saturation และวิธีการใช้ เพื่อปลุกชีวิตให้กับมิกซ์ของคุณ
Saturation คืออะไร
Saturation เกิดขึ้นเมื่อวงจรไฟฟ้าของอุปกรณ์รับสัญญาณเสียงทำงานเกินพิกัด (overload) เมื่อวงจรไฟฟ้า (เช่น ทรานซิสเตอร์ หลอดสูญญากาศ หรือเทปแม่เหล็ก) ไม่สามารถรองรับสัญญาณไฟฟ้าขาเข้าได้อีกต่อไป สัญญาณขาออกก็จะไม่เป็นเส้นตรง (non-linear) ส่งผลให้เกิดการคอมเพรส (compression) และความบิดเบือน (distortion)
Saturation ทำให้เกิดการคอมเพรสแบบ Soft-Knee ซึ่งอัตราส่วน (ratio) จะเพิ่มขึ้นตามระดับสัญญาณขาเข้าที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้การคอมเพรสมีความนุ่มนวลและละเอียดอ่อนมากขึ้น ตัวอย่างเช่น หากคุณเพิ่ง Overload วงจรเพียงเล็กน้อย อาจจะมีการคอมเพรสที่อัตราส่วน 2:1 แต่เมื่อคุณเพิ่ม Gain สัญญาณขาเข้า อัตราส่วนอาจสูงถึง 4:1 หรือมากกว่า
ทางเทคนิคแล้ว กระบวนการประมวลผลเสียงทุกประเภทถือเป็น distortion แต่เมื่อพูดถึง Saturation เราจะหมายถึง ฮาร์โมนิค ดิสทอร์ชัน (Harmonic Distortion)
ฮาร์โมนิค ดิสทอร์ชัน สร้างสัญญาณความถี่สูงแบบแหลมคมเล็กๆ ที่เรียกว่า ฮาร์โมนิค (Harmonics) ซึ่งเป็นสัญญาณทวีคูณของความถี่สัญญาณขาเข้า – หมายความว่ามันทำงานร่วมกับสัญญาณต้นฉบับอย่างกลมกลืน
ฮาร์โมนิค Second-order หรือ Even Harmonics เป็นสัญญาณทวีคูณของความถี่สัญญาณพื้นฐาน (fundamental frequency) ที่เป็นเลขคู่ ตัวอย่างเช่น เมื่อเพิ่ม Even Harmonics ให้กับคลื่นไซน์ 200 Hz คุณจะเห็นสัญญาณแหลมคมเพิ่มเติมที่ 400 Hz, 800 Hz และ 1200 Hz Even Harmonics มักสร้างเสียงที่อบอุ่น สไตล์วินเทจ
ฮาร์โมนิค Third-order หรือ Odd Harmonics เป็นสัญญาณทวีคูณของความถี่สัญญาณพื้นฐานที่เป็นเลขคี่ – เมื่อเพิ่ม Odd Harmonics ให้กับคลื่นไซน์ 200 Hz คุณจะเห็นสัญญาณแหลมคมเพิ่มเติมที่ 600 Hz, 1000 Hz และ 1400 Hz Odd Harmonics ให้เสียงที่ก้าวร้าวและโดดเด่นกว่า Even Harmonics
ผลกระทบของฮาร์โมนิค ดิสทอร์ชัน ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ประเภทของวงจรไฟฟ้าที่ใช้, แอมพลิจูด (amplitude) ของสัญญาณขาเข้า และความถี่ของสัญญาณขาเข้า
Distortion ปะทะ Saturation
อย่างที่ได้กล่าวไปข้างต้น Distortion มีหลายรูปแบบ รวมถึง:
- ฮาร์โมนิค ดิสทอร์ชัน (Harmonic Distortion)
- อินเตอร์โมดูเลชั่น ดิสทอร์ชัน (Intermodulation Distortion)
- เฟส ดิสทอร์ชัน (Phase Distortion)
- บิต เดปธ์ ดิสทอร์ชัน (Bit Depth Distortion)
อินเตอร์โมดูเลชั่น ดิสทอร์ชัน เกิดขึ้นเมื่อสัญญาณสองสัญญาณขึ้นไปรวมกันแบบ (non-linear) ไม่เป็นเส้นตรง สร้างสัญญาณรบกวนเพิ่มเติมที่สามารถรบกวนเสียง ถือเป็นรูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของ Distortion ที่ใช้ตั้งใจ และมักใช้ในเอฟเฟคท์กีตาร์และแอมป์
เมื่อทำงานกับเสียงดิจิทัล เราใช้ การแบ่งระดับ (quantization) และ บิต เดปธ์ (bit depth) ในการวัดค่าแอมพลิจูด (amplitude) ของคลื่นเสียงตามเวลา บิต เดปธ์ ดิสทอร์ชัน (เรียกอีกอย่างว่า ควันไทซ์ ดิสทอร์ชัน (quantization distortion)) เกิดขึ้นเมื่อคลื่นเสียงถูกปัดเศษเป็นบิตเดปธ์ที่ไม่สามารถแสดงแอมพลิจูดได้อย่างแม่นยำ ปัญหานี้พบได้บ่อยเมื่อทำงานกับบิตเดปธ์ที่ต่ำกว่า เนื่องจากจำนวนบิตที่มีอยู่อย่างจำกัด
ทีนี้ คุณก็เข้าใจประเภทต่างๆ ของ Distortion แล้ว เราลองไปดู ฮาร์โมนิค ดิสทอร์ชัน แบบต่างๆ ที่คุณสามารถใช้ในมิกซ์ของคุณ
ประเภทของ ฮาร์โมนิค ดิสทอร์ชัน
ฮาร์โมนิค ดิสทอร์ชัน แบบแรกๆ เกิดจากการทำงานของหลอดสูญญากาศที่ใช้ในอุปกรณ์เสียงอนาล็อกแบบวินเทจ ควรสังเกตว่า อุปกรณ์อนาล็อกทั้งหมดสร้างฮาร์โมนิค Second-order และ Third-order
แม้ว่าเสียงที่เฉพาะเจาะจงจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของหลอด แต่หลอดมักจะสร้างฮาร์โมนิค Second-order มากกว่า ให้โทนเสียงที่อบอุ่น หนักแน่น และเนื่องจากฮาร์โมนิค Second-order มีความถี่ต่ำกว่าฮาร์โมนิค Third-order หลอดจึงเหมาะสำหรับการเพิ่มความหนาให้กับมิกซ์ของคุณด้วยเสียงเบสที่ทรงพลัง
เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น หลอดก็เริ่มตกยุคในฐานะชิ้นส่วนหลักที่ใช้ในอุปกรณ์เสียงอนาล็อก แทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์และหม้อแปลง ซึ่งมีราคาถูกกว่า เล็กกว่า และทนทานกว่า ปัจจุบัน ฮาร์ดแวร์ Saturation ส่วนใหญ่สร้างโดยทรานซิสเตอร์และหม้อแปลง
ในขณะที่ชิ้นส่วนเหล่านี้ถูกออกแบบมาเลียนแบบเสียงของหลอด แต่โดยทั่วไปแล้ว ทรานซิสเตอร์และหม้อแปลงจะสร้างฮาร์โมนิคอันดับสามมากกว่า ส่งผลให้เสียงกลางและแหลมมากขึ้น ขึ้นอยู่กับคุณภาพของชิ้นส่วน สิ่งนี้อาจทำให้แทร็กของคุณฟังดูสว่างและคมชัดขึ้น ช่วยให้ตัดผ่านมิกซ์ได้
อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้อาจแตกต่างกันไปอย่างมากในแต่ละยูนิต ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมทรานซิสเตอร์และหม้อแปลงจึงไม่ค่อยถูกเชื่อมโยงกับการตอบสนองความถี่เฉพาะเหมือนหลอด แต่ให้ผลลัพธ์เป็นเสียงที่เต็มอิ่ม ซับซ้อนยิ่งขึ้น
เทปอนาล็อกก็สร้าง ฮาร์โมนิค Saturation ได้เช่นกัน
เทปอนาล็อกสามารถสร้าง ฮาร์โมนิค Saturation ได้เช่นกัน แม้ว่าจะใช้วิธีการที่ต่างไปจากหลอดสูญญากาศและทรานซิสเตอร์ แทนที่จะใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อย่างหลอดหรือทรานซิสเตอร์ในการขยายสัญญาณ เทปแม่เหล็กถูกนำมาใช้บันทึกเสียง เมื่อสัญญาณเกินขีดจำกัดที่เทปสามารถเก็บไว้ได้ มันจะสร้าง ฮาร์โมนิค Saturation
เทปสร้างฮาร์โมนิคทั้งคู่และคี่ ให้โทนเสียงที่หนา นุ่ม นอกจากนี้ เครื่องเล่นเทปมักจะสร้างความเพี้ยนประเภทอื่นๆ ด้วยเช่นกัน เนื่องจากชิ้นส่วนที่ใช้ในการขยายสัญญาณ ลองเล่นกับเครื่องเล่นเทปและเทปประเภทต่างๆ
อ้างอิง:
[1] Houghton, M. (2022, February 15). What is saturation? Audio Saturation Explained. iZotope.
https://www.izotope.com/en/learn/what-is-saturation-audio-saturation-explained.html
[2] White, P. (2011, June). Saturation & distortion effects. Sound on Sound.
https://www.soundonsound.com/techniques/saturation-distortion-effects
[3] Albano, J. (2020, June 10). A guide to harmonic distortion. Produce Like A Pro.
https://producelikeapro.com/blog/harmonic-distortion-guide/
[4] Curve Bender. (2021, July 1). The beginners guide to saturation.
https://www.curvebender.com/2021/07/01/what-is-saturation/
[5] DiSanto, R. (2022, March 9). How to use saturation: 5 tips for using saturation in a mix. LANDR.
https://blog.landr.com/how-to-use-saturation/
