Thật ra chúng ta vẫn có thể tạo ra được những âm thanh như mong muốn từ các thiết bị âm thanh của mình mà không cần phải “thông suốt” các khái niệm âm thanh, âm học. Tuy nhiên, chúng ta cần phải tìm hiểu và nắm rõ cách thức hoạt động của âm thanh trong một phòng nghe nhạc như thế nào?
Sơ lược về âm học – Sự truyền âm trong không khí
Nguyên Tắc Cộng Hưởng Âm Trong Phòng Nghe Nhạc
Cộng hưởng là qúa trình “rung động” của một vật ở một tần số tự nhiên của vật đó, chất liệu và kích thước của vật cũng quyết định đến qúa trình này. Cộng hưởng diễn ra quanh chúng ta mọi lúc, mọi nơi. Tiếng chuông ngân, tiếng bật nắp của một chai soda…cũng xảy ra cộng hưởng.
Để hiểu một cách thấu đáo hơn, chúng ta hãy xem qua ví dụ:
Một cô ca sĩ khi cất lên tiếng ca có thể làm vỡ chiếc cốc thủy tinh bằng chính giọng hát của mình. Có thể giải thích hiện tượng này như sau:
Thật ra bản thân cô ca sĩ không phải là tác nhân làm vỡ chiếc cốc. Khi giọng ca của cô ta chạm đến tần số cộng hưởng của không khí bên trong chiếc cốc, năng lượng từ giọng ca càng được tăng cường thêm do qúa trình cộng hưởng, đến một giới hạn nào đó, bản thân chất liệu làm nên chiếc cốc không thể chịu đựng nổi áp lực này, chiếc cốc sẽ vỡ tan ra.
Là những người say mê âm nhạc, chúng ta không thể không quan tâm đến “cộng hưởng âm”. Sự tăng cường cộng hưởng trong một không gian khép kín như phòng nghe nhạc là điều thú vị đáng quan tâm đối với những người mê âm thanh.
Không gian trong phòng nghe nhạc là một không gian khép kín, vì vậy, khi bị tín hiệu âm thanh phát ra từ loa kích ứng, không gian của phòng sẽ “phản ứng” lại bằng một tần số riêng, mức độ “phản ứng” này còn tùy thuộc vào khoảng cách giữa các vách tường, sàn và trần phòng. Quá trình này được gọi là” cộng hưởng âm không gian hẹp”
Phòng nghe nhạc hoạt động tương tự như một thiết bị điều chỉnh tần số âm thanh giữa loa và tai người nghe, nó khuyếch đại những âm có cường độ mạnh và làm suy yếu những âm có cường độ yếu hơn. Như vậy sẽ làm cho chất lượng âm nhạc trong phòng giảm đi.
Hiểu được nguyên lý hoạt động của âm thanh trong một phòng nghe nhạc như thế nào, chúng ta sẽ dể dàng làm chủ đươc chúng, hạn chế được những tác nhân” có hại” cho âm nhạc cũng như tạo ra được “môi trường âm nhạc tốt” để âm nhạc có thể trình diễn hết khả năng của chúng.
Các tỷ lệ, kích thước phòng hợp lý
Thử tưởng tượng xem điều gì sẽ xãy ra với phòng nhạc khi không khí trong phòng bị âm thanh của loa kích ứng mạnh? Như chúng ta đã biết, tương tự như trên,tần số và cường độ “cộng hưởng âm” được quyết định bởi khoảng cách giữa các vách tường, sàn và trần phòng. Khoảng cách này càng lớn tần số cộng hưởng càng giảm. Ngoài ra, một phòng nhạc có trần phòng dốc sẽ hạn chế “cộng hưởng âm” tốt hơn một phòng có trần phẳng.
“Sự kích ứng” do âm thanh phát ra từ loa tác động đến không gian của phòng sẽ giảm dần đi theo sự tăng kích thước về chiều dài, rộng và chiều cao của phòng nhạc.
Hiện tượng sóng đứng
Sóng Âm Đứng
Nếu chúng ta đã từng chứng kiến hình ảnh một tách café được đặt trên một mặt phẳng đang rung, chúng ta đã nhìn thấy sóng đứng rồi đó.
Sự rung động tác động lên chất lỏng bên trong tách café tạo ra làn sóng lan truyền từ trung tâm ra đến thành của tách, Theo qui luật tự nhiên, sau khi chạm đến thành ly làn sóng này sẽ phản xạ theo chiều ngược lại. Ở một vài vị trí các rợn sóng này sẽ bổ sung năng lượng cho nhau, ở những vị trí khác các rợn sóng bị triệt tiêu. Kết quả là hình dáng bên ngoài của tách café vẫn bình thường, mặc dù chất lỏng bên trong đang chuyển động. Hiện tượng này giống như hiện tượng cộng hưởng âm trong phòng nhạc của chúng ta.
Sóng đứng là những vùng cố định có áp lực về âm cao hoặc thấp hơn những khu vực khác của phòng âm.
Chúng được tạo ra từ sự phá vỡ cấu trúc giao thoa giữa âm thanh trực tiếp từ loa và âm thanh phản xạ. Ví dụ như khi pha dương của sóng âm phản xạ xếp chồng lên pha dương của sóng âm trực tiếp từ loa, hai dạng sóng này sẽ tương tác lực lẫn nhau và tao ra một” đỉnh sóng” . Ngược lại khi pha âm của hai sóng này giao thoa với nhau chúng sẽ triệt tiêu lẫn nhau và biến mất.
Quá trình giao thoa này sinh ra những khu vực “tĩnh”, có tần số âm bass thấp hơn hoặc cao hơn các khu vực khác trong phòng.
Tuy nhiên sóng đứng lại tạo ra những vùng có cường độ âm bass lớn và mềm mại hơn.
Mặc dù hiện tượng giao thoa tạo ra sự mất cân đối về âm cho phòng nhạc nhưng chúng ta có thể tận dụng những ưu điểm của nó. Nếu như hệ thống loa và bản thân phòng nghe của chúng ta có khuynh hướng thiên về âm bass, hãy di chuyển vị trí người nghe về phía trước hoặc phía sau cho đến khi chọn được vị trí nghe được âm bass mềm mại và êm hơn.
Sự Vang Âm
Âm thanh chúng ta nghe được trong phòng nhạc là kết hợp giữa ba yếu tố,đó là:
1.Âm phản xạ trễ ( Âm Vang).
2.Âm thanh trực tiếp từ loa.
3.Âm phản xạ sớm của tường, trần và sàn phòng.
Âm vang là thành phần cơ bản của âm thanh. Mặc dù chúng ta không thể nghe riêng biệt chúng, âm vang góp phần làm cho tiếng nhạc ấm áp và sâu hơn.
Âm vang ít có tác dụng với phòng nghe nhạc nhỏ hơn là vói những phòng hòa âm có qui mô lớn. Do những tác dụng của nó đã bị các vật liệu trong phòng hấp thu hoặc khuyếch tán.
Một phòng nhạc có nhiều bề mặt phản xạ sẽ kéo dài thời gian hiệu ứng của âm vang. Trái lại một phòng có nhiều vật liệu hấp thu âm như thảm, drap…sẽ nhanh chóng làm mất tác dụng của âm vang.
Như vậy thời gian lý tưởng để âm vang tồn tại trong phòng là bao lâu? Kết hợp các vật liệu phản xạ và hấp thu âm như thế nào để tạo điều kiện cho thời gian tồn tại của âm vang lâu hơn?
Câu trả lời như sau: Thời gian tồn tại của âm vang trong một phòng nhạc sẽ thay đổi theo thể tích của phòng. Với một phòng có thể tích 300m3 thời gian thích hợp là 0.9 giây. Đối với phòng có thể tích 2000m3 thời gian lý tưởng là 1.4 giây.
Chúng ta có thể kiểm tra độ vang của phòng bằng tiếng vỗ tay hay bằng cách ném một quả bóng nhỏ trên nền, độ vang của tiếng vỗ tay và của quả bóng sẽ cho ta biết được mức độ vang âm của phòng.
Trên đây là những kiến thức âm học căn bản. Bây giờ chúng ta có thể bắt tay vào xử lý âm thanh phòng nghe nhạc rồi.
Thế nào là phòng nghe đạt chuẩn? – Một phòng nghe nhạc được xem là “đạt tiêu chuẩn “ sẽ được thiết kế dựa trên các thông số về kỹ thuật như sau: chiều dài 7m rộng 4,8m, trần phòng cao và thông thoáng, độ dốc của trần cũng được tính toán hợp lý.
Thế nào là phòng nghe đạt chuẩn?
– Sàn phòng được trải thảm ( có tác dụng hấp thu sóng âm tần số cao và hạn chế hiệu ứng “ rung âm” giữa sàn và trần phòng).
– Mặt trước của tường nên treo một tấm màn mỏng, đối với cửa sổ cũng được xử lý tương tự như vậy.
– Phía sau lưng người nghe nên là vật liệu hấp thụ âm để tránh âm thanh phản xạ ngược về tai người nghe.
– Các thiết bị xử lý âm nên đặt ngay góc tường, phía sau hệ thống loa.
– Tạo ra những vùng” thiếu ánh sáng” cho phòng, vì bóng tối trong phòng có khả năng hạn chế độ “rung” của tín hiệu âm tần số thấp cũng như âm bass phản xạ.
– Tính toán khoảng cách thích hợp giữa vị trí loa và mặt sau của tường phòng.
Thế nào là phòng nghe đạt tiêu chuẩn?
– Không đặt những vật có tính phản xạ gần loa.
– Bộ khuyếch đại công suất nên đặt phía sau loa.
Một phòng nghe nhạc được thiết kế dựa trên những tiêu chí kỹ thuât như trên nhất định sẽ cho chúng ta chất lượng âm thanh hài lòng nhất, các thiết bị âm thanh của chúng ta sẽ có dịp trình diễn hết khả năng của chúng.
Xử lý âm thanh phòng nghe nhạc – Các vấn đề thường gặp
Những bức tường nhẵn chưa được xử lý, tiếng bass quá dầy khiến âm thanh trở nên nặng nề… phòng nghe của bạn cũng gặp phải những tình trạng trên? “Xử lý âm thanh phòng nghe nhạc – Phần 3: Các vấn đề thường gặp” sẽ mổ xẻ những vẫn đề nan giải đó.
Âm phản xạ
Những bức tường song song
Những bức tường song song khiến âm thanh phòng nghe nhạc bị méo mó
Sự cố thường gặp và cũng nghiêm trọng nhất trong phòng nghe là các bức tường song song, không được xử lý. Hai bức tường nhẵn đối diện nhau có thể gây ra hiện tượng âm thanh dội đi dội lại nhiều lần ngay cả khi âm thanh phát ra trực tiếp từ loa đã dừng hẳn. Hiện tượng này tương tự như khi bạn đứng trong một căn phòng trống không có thảm treo trên tường và vỗ tay, bạn có cảm giác âm thanh lưu lại trong trong không gian một lúc lâu sau khi hành động vỗ tay đã dừng. Hiện tượng dội âm gây những cảm giác sai lệch về âm thanh, khiến chúng bị méo mó, khác hẳn với âm thanh gốc.
Hiện tượng này rất dễ khắc phục. Chỉ cần đặt vật tiêu âm hoặc tán âm lên một trong hai bề mặt. Vật đó có thể là những tấm rèm vải dày, rèm nhung hoặc các tấm tiêu âm làm bằng gỗ, bằng tre nứa, bằng mút gai (mút trứng).
Loa đặt sát tường
Một điều không thể tránh khỏi là các gia đình chơi âm thanh mà không có không gian thì thường phải để loa gần tường và sát với trần nhà nên âm thanh nghe được không chỉ phát ra trực tiếp từ loa mà còn bị phản xạ từ tường, sàn và trần. Âm thanh phản xạ không chính xác như âm thanh trực tiếp phát ra từ mặt trước loa. Thêm nữa, khi âm thanh trực tiếp và âm thanh phản xạ kết hợp với nhau, ta sẽ được một mớ âm thanh hỗn hợp từ hai nguồn âm này. Âm phản xạ đi tới tai nghe thường chậm trễ hơn âm trực tiếp, sinh ra hiện tượng lệch pha, khiến cho âm thanh bị méo. Chính vì thế mà phản xạ âm từ hai bên tường là một trong những nguyên nhân lý giải tại sao cùng một cặp loa nhưng đặt trong các căn phòng khác nhau thì tiếng cũng rất khác.
Hiện tượng phản xạ trên không chỉ ảnh hưởng đến tính cân bằng của âm thanh mà còn làm mất độ chính xác của âm hình. Nhưng theo kinh nghiệm của những người có kinh nghiệm chơi âm thanh, nếu duy trì được mức phản xạ vừa phải thì lại làm tăng độ rộng mở của sân khấu. Song, nếu thái quá lại gợi cảm giác rõ rệt về khoảng cách giữa các loa, xóa nhòa ranh giới giữa các âm hình và khiến cho sân khấu âm thanh thiếu tập trung và chính xác.
Âm thanh phản xạ từ trần, sàn phòng nghe nhạc gây khó chịu
Âm phản xạ từ trần và sàn
Âm thanh cũng phản xạ từ sàn và trần nhà. Phản xạ âm sàn ít ảnh hưởng tới sự nghe hơn phản xạ từ trần vì khoảng cách giữa loa tới sàn nhỏ hơn giữa loa và trần, nên đường truyền âm thanh cũng ngắn hơn, sai pha ít hơn. Nếu trần hơi nghiêng thì đặt loa phía trần bị nghiêng sẽ có lợi hơn. Thông thường, góc nghiêng của trần sẽ hướng âm thanh phản xạ từ trần đi chệch khỏi tai người nghe. Tuy nhiên, việc xử lý âm thanh phản xạ từ trần khá đơn giản: chỉ cần đặt một vật tán hoặc tiêu âm lên hai bức tường bên, nhất là mảng tường giữa loa và người nghe. Xử lý phản xạ sàn còn dễ hơn nhiều: một tấm thảm đặt trên sàn sẽ hấp thu hầu hết âm dội. Một điều thú vị là mỗi loại thảm có tác động khác nhau lên âm thanh. Theo kinh nghiệm của nhiều dân chơi âm thanh ngoại quốc, thảm len sẽ làm cho âm thanh cân bằng và tự nhiên hơn thảm làm từ sợi tổng hợp, do các sợi trong thảm len có chiều dài và độ dày khác nhau, do đó hấp thu được các tần số khác nhau. Ngược lại, thảm tổng hợp được dệt từ các sợi có hình dáng và kích cỡ giống y như nhau nên chỉ hấp thụ dải tần hẹp.
Tiếng bass bị dày và nặng
Tiếng bass bị dày và nặng là một vấn đề nan giải mà nguyên nhân thường là do sự bất hợp lý về chế độ cộng hưởng của phòng, về vị trí và chất lượng của loa, hoặc độ hấp thu tiếng bass của phòng quá thấp. Ngay cả vị trí ngồi nghe cũng có liên quan đến độ dày và nặng của tiếng bass. Thông thường, chúng ta có thể khắc phục bằng cách đơn giản mà hiệu quả là dịch chuyển loa, nhưng nếu làm vậy mà chưa cải thiện được tình hình thì nên lắp các tấm tiêu âm bass. Chúng sẽ hút các tần số thấp và biến các tần số này thành nhiệt truyền vào trong các chất liệu sợi ở bên trong các tấm tiêu này. Bạn cũng nên làm thêm các cột “chân voi” đặt ở góc phòng để triệt tiêu sóng âm tần số thấp. Trong trường hợp tiếng bass quá dội, bạn có thể làm các hộp cộng hưởng Hemholtz là hiệu quả nhất.
Tất cả các đồ vật có tính phản xạ âm thanh đứng gần loa đều có thể làm âm hình bị biến dạng, thiếu chiều sâu. Ít người biết rằng chính chiếc tivi với màn hình thủy tinh có tính phản xạ âm thanh mạnh đặt giữa hai loa lại là thủ phạm làm xấu âm thanh rất nhiều. Chính vì thế, các bạn nên dịch chuyển chiếc tivi này, cũng như các vật cản khác (ampli công suất, loa sub…) ra càng xa loa càng tốt.
Các biện pháp trên chỉ là giải pháp tình thế khi “sự đã rồi”. Để có một phòng nghe nhạc tiêu chuẩn, mọi chỉ số đều cần được tính toán chính xác từ khâu thiết kế.
Liên hệ với MESMART để có thiết kế phòng nghe nhạc đạt chuẩn
Hotline: 0981 388 108
Email: me@macq.vn
