ฉีกทุกกฎ ! สังเคราะห์เสียงสร้างต้นแบบฆ้องวงไฟฟ้าตัวแรกของโลก ประกาศศักดาดนตรีไทยให้โลกรู้

จากการเก็บสถิติล่าสุด อุตสาหกรรมดนตรีในประเทศไทยและบันเทิงมีมูลค่าประมาณปีละ 35,000 ล้านบาท และมีแนวโน้มเติบโตปีละไม่ต่ำ กว่า 10 เปอร์เซนต์ ซึ่งจากสถิตินี้ ดนตรีไทย ได้เข้าไปมีส่วนเพิ่มอัตราการเติบโตให้สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญด้วย ยิ่งในยุคที่ผู้คนมีเทรนด์ Back to Basic หรือกลับไปเสพศาสตร์และศิลป์ที่มีความเป็นไทยด้วยแล้ว เชื่อว่าใช้เวลาอีกไม่นานแนวโน้มการเติบโตด้านนี้จะยิ่งสูงกว่านี้แน่นอน

นอกจากนั้น ยังเป็นเพราะดนตรีไทยมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวไม่ว่าจะเป็นรูปลักษณ์ วัสดุ อุปกรณ์ที่ใช้ในการสร้างเครื่องดนตรีและเสียงของเครื่องดนตรี ซึ่งแตกต่างจากดนตรีสากลที่มีแบบแผนใช้สัญลักษณ์แทนด้วยโน้ตสากลอย่างมีมาตรฐานแบบเดียวกัน ด้วยเหตุนี้ ไม่ว่าเวลาจะเปลี่ยนไปอย่างไร ดนตรีไทยก็ยังคงรักษามาตรฐานและครองใจคนไทยไว้ได้เสมอ โดยก้าวข้ามผ่านข้อจำกัดของเพศและวัยไปแล้ว

ด้วยเหตุนี้ ความพยายามที่จะสื่อสารให้ดนตรีไทยไม่ได้เป็นที่รู้จักแค่คนไทยในประเทศ หากแต่เป็นที่รู้จักในระดับนานาชาติ จึงเกิดขึ้นมาโดยตลอด และวันนี้ สองหนุ่มเมคเกอร์รุ่นใหม่ วงศธร วงศ์วิวัฒนะศรี และ พัสกร กิมาวะหะ นักศึกษาหลักสูตรวิศวกรรมดนตรีและสื่อประสม คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) และ ผศ.ดร.ศรวัฒน์ ชิวปรีชา อาจารย์ที่ปรึกษาโครงการ ได้ประสบความสำเร็จในการเชื่อมดนตรีไทยเข้ากับความเป็นมาตรฐานสากลด้วยการพัฒนาระบบสังเคราะห์เสียงฆ้องวง (Gong Wong Sound Synthesis) ในแพลตฟอร์มดิจิทัลขึ้นมา เพื่อนำไปใช้กับอุตสาหกรรมดนตรีและบันเทิงในยุค 4.0 ปลดล็อคให้ดนตรีไทยผงาด สามารถบรรเลงร่วมกับเครื่องดนตรีสากลทั่วโลกได้อย่างภาคภูมิ

ปฐมบท ก่อเกิด ฆ้องวง ยุคดิจิทัล

วงศธร เป็นตัวแทนเล่าให้ฟังถึงแรงบันดาลใจที่มาของนวัตกรรม การสังเคราะห์เสียงฆ้องวงและต้นแบบฆ้องวงไฟฟ้าตัวแรกของโลก (Gong Wong Sound Synthesis and the World’s First Electric Gong Wong Prototype) ว่า

“ปัจจุบันเสียงของเครื่องดนตรีสากลต่างๆ ได้รับการพัฒนาให้ดาวน์โหลดและสามารถเชื่อมต่อกับระบบในรูปแบบดิจิทัล เพื่อเพิ่มศักยภาพของการนำเสียงดนตรีนานาชนิดในรูปของดิจิทัลไปใช้งาน ไม่ว่าจะเป็นเสียงเปียโน กีตาร์ ไวโอลิน ระนาดฝรั่ง ฟลุท กลอง แต่ที่ผ่านมายังไม่เคยมีใครนำเสียงเครื่องดนตรีไทยที่ไพเราะและมีเอกลักษณ์โดดเด่นอย่างฆ้องวง แล้วนำไปบรรเลงร่วมกับเสียงของเครื่องดนตรีสากลอื่นๆให้คนไทยและคนทั่วโลกได้ฟังและนำไปใช้ในอุตสาหกรรมดนตรี อุตสาหกรรมบันเทิง ในรูปแบบมาตรฐานเฉกเช่นเดียวกับดนตรีสากล”

เพราะที่ผ่านมา เมื่อเราฟังเพลงไทยสากลโดยทั่วไป ถ้าตัดเนื้อเพลงคำร้องที่เป็นภาษาไทยออกแล้ว แทบจะแยกแยะไม่ได้ถึงเอกลักษณ์เฉพาะของความเป็นดนตรีไทยร่วมสมัย ดังนั้น ถ้าเราสามารถใส่เสียงของเครื่องดนตรีไทยเข้าไปในบทเพลงได้ ย่อมทำให้คนที่ฟังเพลงรู้ทันทีได้เลยว่านี่เป็นเพลงไทย

นอกจากนั้น การคิดค้นนี้ยังช่วยแก้ปัญหาในเรื่องการเทียบบันไดเสียงของเสียงดนตรีไทยและดนตรีสากล เพราะโดยปกติ เครื่องดนตรีไทยนั้นเล่นร่วมกับเครื่องดนตรีสากลได้ยากเพราะบั นไดเสียง (Scale) ทางดนตรีไทยมีลักษณะเฉพาะโจทย์ใหญ่คือ ทำอย่างไรจึงจะพัฒนาให้เสียงของเครื่องดนตรี ไทยสามารถบรรเลงอยู่บนพื้นฐานเช่นเดียวกับเครื่องดนตรี สากล โดยยังทรงคุณค่าและคุณภาพ เอกลักษณ์เฉพาะของเสียงเครื่องดนตรีไทยไว้  ซึ่งคำตอบก็คือ การสร้างหรือสังเคราะห์เสียงเครื่องดนตรีไทยให้อยู่ในรูปแบบคลื่นความถี่เสียงดิจิทัล

ทำไมถึงต้องเป็น “ฆ้องวง”

ด้าน พัสกร เฉลยว่า ทำไมจึงเลือก ฆ้องวง มาเป็นตัวแทนเครื่องดนตรีไทยในการสร้างนวัตกรรม 4.0 ครั้งนี้

“เนื่องจาก ฆ้องวงใหญ่ซึ่งมีลูกฆ้อง 16 ลูก เป็นเครื่องดนตรีไทยที่สง่างามโดดเด่นด้วยอัตลักษณ์เสียงและจัดเป็นเครื่องดนตรีหลักของวงดนตรีไทยที่ใช้บรรเลงประเภทดำเนินทำนองหลักของเพลงในรูปแบบการประสมวงต่าง ๆ เช่น วงปี่พาทย์เครื่องห้า วงปี่พาทย์เครื่องคู่ วงปี่พาทย์เครื่องใหญ่ วงมโหรีเครื่องใหญ่ เป็นต้น อีกทั้งได้รับความนิยมร่วมบรรเลงในวงดนตรีไทยแทบทุกครั้ง”

ส่วนความท้าท้ายในการสร้างนวัตกรรมชิ้นนี้ พัสกร ชี้แจงว่า ฆ้องวงสามารถปรับเสียงสูงต่ำได้ยากที่สุด ยากยิ่งกว่าเครื่องดนตรีไทยประเภทสายเสียอีก ทุกวันนี้การทำเสียงสูงต่ำของฆ้องวง ต้องใช้ขี้ผึ้งผสมกับผงตะกั่วเป็นเครื่องถ่วงเสียงเพื่อให้เสียงมีความนุ่มนวล ซึ่งถ้าต้องนำฆ้องวงไปร่วมบรรเลงในงานเผยแพร่วัฒนธรรมต่างแดน โดยเฉพาะในประเทศที่มีอากาศหนาว ขี้ผึ้งกับผงตะกั่วที่ถ่วงเสียงอาจหลุด ทำให้เสียงไม่นุ่มนวลและแกร่งกร้าว ผิดเพี้ยนไปได้

นอกจากนี้ มาตราเสียงดนตรีแบบไทยที่ไม่มีการประกาศความถี่ เสียงของบันไดเสียงไทยให้ใช้อ้างอิงได้เป็นมาตรฐานแบบดนตรีสากล ดังนั้นการตั้งเสียงเครื่องดนตรีไทยให้บรรเลงร่วมกันกับเครื่องดนตรีสากลได้อย่างกลมกลืนนั้นจึงไม่ใช่เรื่องง่าย และเป็นประเด็นสำคัญที่ทำให้ดนตรีไทยเข้าไปอยู่ในวงดนตรีสากลได้ยากนั่นเอง 

แต่ด้วยงานวิจัยนวัตกรรมชิ้นนี้ พัสกรยืนยันว่าจะสามารถทลายกำแพงดังกล่าวได้ เพราะระบบจะสังเคราะห์สร้างเสียงฆ้องวงที่ปรับแต่งให้สามารถบรรเลงอยู่บนบันไดเสียง (Scale) ในคีย์ (Key) ต่างๆ เทียบเท่าเครื่องดนตรีสากลได้ โดยยังคงเอกลักษณ์ของเสียงฆ้องวงที่เป็นพระเอกของเครื่องดนตรีไทยไว้ได้ทุกประการ

ใช้เทคโนโลยี “สังเคราะห์เสียง” ส่งเสียงฆ้องวงโกอินเตอร์

เมื่อความคิดตั้งต้นในการสร้างสรรค์นวัตกรรมนี้ตกผลึก สองหนุ่มวิศวลาดกระบังได้ใช้เวลากว่า 3 เดือนในการค้นคว้าวิจัยหาวิธี ทำเสียงเครื่องดนตรีฆ้องวง สุดท้ายคำตอบที่ได้คือ การนำองค์ความรู้เทคโนโลยีด้านการประมวลผลสัญญาณมาสังเคราะห์เสียง (Sound Synthesis) นั่นเอง

โดยกระบวนการนี้ประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ระบบในส่วนที่เกี่ยวข้องกับซอฟท์แวร์ การดำเนินการเริ่มจากบันทึกและวิเคราะห์ Power Spectral Density ของสัญญาณเสียงที่ได้จากการตีฆ้องวงจริง ซึ่งสามารถแทนได้ด้วยรูปแบบของสัญญาณรูปคลื่นไซนูซอยดอลที่มีการลดทอนแบบเอ็กโพเนนเชียล (Exponentially Damped Sinusoidal Signals) หลายความถี่ผสมกัน จากนั้นทำการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (Mathematic Model) ได้ฟังก์ชั่นของระบบสังเคราะห์เสียงแทนอยู่ในรูปของวงจรกรองสัญญาณดิจิทัล (Digital Filters) เมื่อมีการกระตุ้นสัญญาณอินพุทผ่านเข้าไปในวงจรกรองสัญญาณดิจิทัล วงจรกรองสัญญาณดังกล่าวจะสร้างเสียงฆ้องวงออกมาได้

หลังจากพัฒนาระบบซอฟแวร์เรียบร้อยแล้ว พัสกร อธิบายเพิ่มเติมว่า “เราได้เดินหน้าสร้างส่วนฮาร์ดแวร์ โดยขึ้นโครงรูปฆ้องวงใหญ่ไฟฟ้ามีลูกฆ้อง 16 ลูก ต่อสวิทช์ให้เชื่อมเข้ากับบอร์ ดของ NI-myRIO ที่สามารถควบคุมได้แบบ Real Time และใช้โปรแกรม LabVIEW เป็นตัวสั่งการลงบอร์ด ขณะที่ระบบการทำงานจะออกแบบให้ง่าย ต่อสวิทช์ติดกับตัวลูกฆ้องพลาสติกที่สร้างขึ้นจากเครื่ องพิมพ์ 3 มิติ (3D Printer) เมื่อกดลูกฆ้องลูกไหน สวิทช์จะทำงานสั่งการไปที่บอร์ดและเกิดเป็นเสียงฆ้องวงในรูปของดิจิทัลซาวด์ ที่สามารถเล่นร่วมกับดนตรีชนิดใดๆ ก็ได้ และยังสามารถปรับเปลี่ยนคีย์ได้ ตามความต้องการของผู้ใช้ได้”

สรุปแล้ว องค์ความรู้ด้านการสังเคราะห์เสียงเครื่องดนตนตรีไทยที่นำไปสู่นวัตกรรมต้นแบบฆ้องวงไฟฟ้าตัวแรกของโลกที่สร้างจากฝีมือคนไทยนี้ นับว่ามีคุณูปการต่ออุตสาหกรรมดนตรีและบันเทิงในตลาดอาเซียนและตลาดโลก ยกระดับการใช้เสียงดนตรีไทยให้มีมาตรฐานบนแพลตฟอร์มสากล เพิ่มช่องทางให้ผู้บริโภคโดยเฉพาะโปรดิวเซอร์ นักดนตรี นักสร้างภาพยนตร์ เยาวชน และคนรุ่นใหม่ เข้าถึงดนตรีไทยง่ายขึ้นทุกที่ทุกเวลาและนำไปต่อยอดสร้างผลงานศิลปวัฒนธรรม ดนตรี ภาพยนตร์และบันเทิงต่อไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ด้วยไอเดียสร้างสรรค์ที่ก่อให้เกิดนวัตกรรมชิ้นนี้ ส่งให้นวัตกรรม ฆ้องวง 4.0 นี้ ได้รับรางวัลชนะเลิศ Best Innovation Awards 2018 และในอนาคตจะมีการพัฒนาให้ลูกฆ้องมีเสียงดังเบา ตามน้ำหนักที่ผู้ใช้ออกแรงกด รวมทั้งจะมีการนำเครื่องดนตรีไทยชนิดอื่นๆ เช่น ระนาด มาวิจัยพัฒนาเพื่อสังเคราะห์เสียงให้ได้ตามแบบฆ้องวงต่อไป