8 chiêu dạy bạn cải thiện chất lượng tái tạo âm thanh
Như đã biết, môi trường âm học của phòng nghe có ảnh hưởng đến hiệu quả tái tạo của hệ thống âm thanh lớn hơn bất kỳ một thiết bị âm thanh nào khác. Mặc dù có nhiều phương pháp cải thiện môi trường âm học, nhưng xử lý quá nhiều cho phòng nghe lại có thể phản tác dụng. Ví dụ, để âm thanh có thể khuếch tán thì rất tốt, khuếch tán khiến âm thanh tán xạ ra mọi hướng và tránh được tiếng vang, tuy nhiên, nếu để mọi bề mặt trong phòng đều là bề mặt khuếch tán, sẽ làm hỏng định vị âm hình lập thể của âm thanh, âm thanh lan truyền ra bốn phía mà không thể tập trung chính xác thành âm hình.
Tình hình âm học trong phòng nhỏ lại càng phức tạp hơn. Mặc dù nhiều sách báo âm thanh chuyên về vấn đề này, nhưng đều không đưa ra được ý kiến trúng và chắc chắn, vấn đề nằm ở chỗ có nhiều điểm mâu thuẫn, các chuyên gia khác nhau cũng đưa ra ý kiến khác nhau. Nhưng về môi trường âm học trong phòng và vị trí đặt loa cùng vị trí nghe có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả tái tạo âm thanh thì ý kiến lại thống nhất, bài viết này sẽ không bàn đến những nguyên lý sâu xa hay những phương pháp xử lý môi trường âm học trong phòng kỳ lạ. Chúng tôi chỉ giới thiệu một số phương pháp xử lý môi trường nghe trong phòng đơn giản, thiết thực và ai cũng có thể làm được.
1、Trải một tấm thảm dày trên sàn.
Bề mặt có khả năng phản xạ nghiêm trọng sóng âm nhất có lẽ là sàn nhà. Mặc dù thảm không tác dụng nhiều đến tần số thấp, nhưng việc đầu tiên cần làm là tìm cách hấp thụ một phần phản xạ tần số cao. Sau âm trực tiếp khoảng 5mS (mili giây) hoặc hơn một chút hình thành phản xạ sớm, sẽ trở thành một phần của âm trực tiếp, và vì chúng chủ yếu đến từ cùng một hướng, nên sẽ khiến người nghe nghe thấy. Nên tránh để loa phát âm thuần khiết pha tạp thứ âm cao tần phản xạ từ sàn lên. Lại vì không thể dễ dàng thêm đệm mềm trên trần nhà, vì vậy nếu không trải thảm trên sàn, sẽ có hai bề mặt song song và phản xạ mạnh, sóng âm sẽ phản xạ qua lại giữa sàn và trần nhà, khiến âm thanh trở nên khó nghe.
2、Treo rèm cửa sổ.
Trong một số phòng hòa nhạc, luôn tránh lắp kính phản xạ. Trong phòng nghe, do các bức tường đều ở gần nhau, vì thế, âm phản xạ do kính tạo ra rất dễ khiến người ta khó chịu. Có thể tìm cách treo rèm có thể kéo mở trên cửa sổ, và khi nghe nhạc thì kéo rèm lại. Ngoài ra, không bày tủ sách hay đồ nội thất có mặt trước bằng kính trong phòng nghe.
3、Tìm cách phá vỡ phản xạ từ các bức tường song song.
Các bức tường song song cũng như sàn và trần nhà, đều có khả năng tạo ra phản xạ vô tận, từ đó xuất hiện "tiếng vang nhiều lần", khiến âm thanh trở nên khó nghe. Có thể vỗ tay mạnh, nếu nghe thấy tiếng vang, chứng tỏ phòng nghe có vấn đề. Giá sách, đặc biệt là giá sách bày sách lộn xộn tùy ý, với vai trò là bộ khuếch tán sóng âm, có thể ngăn chặn phản xạ từ các mặt phẳng song song đó, mặc dù đã có một số màn khuếch tán âm chuyên dụng được bán, nhưng bày vài giá sách trong phòng nghe có thể mang lại hiệu quả khá tốt.
4、Dán một ít xốp tại "điểm phản xạ gương" của củ loa tần số cao.
Trừ khi trần phòng nghe cao lớn như nhà thờ, nếu không nên dán một số miếng xốp tại "điểm phản xạ gương" của mỗi củ loa tần số cao trong hệ thống loa. "Điểm phản xạ gương" chỉ điểm mà khi đặt một tấm gương trên trần nhà (hoặc sàn) tại một điểm nào đó, có thể nhìn thấy củ loa tần số cao trong gương từ vị trí nghe. Mặc dù việc xử lý trần nhà không cần nghiêm ngặt như xử lý sàn, nhưng có thể xử lý thích hợp vẫn rất có lợi. So sánh Hình 1 và Hình 2 có thể thấy, khi dán xốp dày chỉ vài mm và diện tích không quá 0.1m2 tại điểm phản xạ gương trên trần, môi trường nghe trong phòng đã được cải thiện.
5、Không để thời gian âm vang quá dài.
Dán một số miếng xốp nhỏ tại điểm phản xạ gương sẽ không làm phòng nghe thay đổi nhiều. Tuy nhiên, nếu dán các miếng xốp lớn hoặc treo rèm dày đáng kể, sẽ vì hấp thụ âm quá nhiều mà khiến âm nhạc tái tạo nghe có cảm giác chết chóc. Vật liệu hấp thụ âm mỏng và nhẹ sẽ hấp thụ tốt tần số cao, nhưng lại không tác dụng với tần số thấp. Thông thường, độ dày vật liệu hấp thụ âm phải tương đương với nửa bước sóng của sóng âm, mới phát huy tác dụng hấp thụ. Đối với sóng âm 10kHz, bước sóng chỉ 3.4cm, vì vậy, xốp dày vài cm đã có thể hấp thụ tần số cao; tuy nhiên đối với tần số thấp 200Hz, vì bước sóng đã lớn tới 1.7m, nên dùng xốp dày chỉ vài cm đương nhiên không có tác dụng. Vì thế, trong phòng nghe sẽ rõ ràng tồn tại sự mất cân bằng về âm sắc. Những gì người ta nghe thấy phần lớn sẽ là trường âm có âm vang, và tần số cao bị hấp thụ nhiều trong khi tần số thấp hấp thụ rất ít.
6、Có thể nghe ở vị trí hơi gần loa hơn.
Đôi khi, thử nghiệm ngẫu nhiên, không ngại ngồi ở vị trí hơi gần loa để nghe nhạc. Thực tế, có nhiều người vì ngồi ở xa loa để nghe nhạc, nên thực chất đang nghe căn phòng chứ không phải nghe loa. Ngồi gần hơn nghe sẽ cảm thấy dễ chịu, tuy chưa chắc đã chân thực như nghe âm thanh phát trực tiếp từ loa, nhưng như một tiêu chuẩn so sánh thử nghe thì không phải không có lợi. Tiện thể nói thêm, thực ra hầu hết các sản phẩm ghi âm khi thu âm, dù thu tốt hay xấu, đều được thực hiện trong "trường gần".
7、Phản xạ từ sàn thực sự là một nguồn chính gây nhuộm âm.
Như đã đề cập trước đây, vật liệu hấp thụ âm có thể hấp thụ phần tần số cao của phản xạ sớm từ sàn và trần. Phản xạ sớm được đề cập ở đây là những âm phản xạ đến trong vòng 5mS đầu tiên sau âm trực tiếp. Sóng âm phản xạ nhanh như vậy sẽ hòa quyện với âm trực tiếp. Hai quãng tám trên cùng của những phản xạ sớm này sẽ chỉ tạo ra một số âm thanh chói tai, nhưng dải trung tần của nó sẽ tạo ra hiện tượng nhuộm âm. Xem Hình 3 và Hình 4 có thể thấy tình hình khi tồn tại phản xạ từ sàn và sau khi xử lý cơ bản phòng nghe để loại bỏ phản xạ này.
Sau khi loại bỏ phản xạ, dải trung tần trở nên rất lý tưởng, đáp ứng đã ở trạng thái phẳng. Đây cũng là lý do tại sao loa dạng nguồn âm tuyến tính lại khiến một số người mua bối rối. Do không còn phản xạ từ sàn bị trễ (hoặc chính xác hơn, sàn, trần và sự kết hợp loa không còn tạo ra phản xạ), nên hiện tượng nhuộm âm của loa tự nhiên giảm đi đáng kể. Tuy nhiên, đối với loa dạng nguồn âm điểm, vẫn có thể tìm mua được loại ít nhuộm âm, như Hình 5 minh họa. Vấn đề là, để đạt được đặc tính tốt như vậy, buộc phải trải những tấm xốp lớn trên sàn. Tất nhiên, có thể đặt tạm khi nghe nhạc và cất đi khi không nghe. Chỉ cần đặt một số tấm xốp dày tại điểm phản xạ gương có thể giải quyết vấn đề.
Tuy nhiên, phản xạ từ tường bên lại là chuyện khác. Để có thể tăng thêm chút "cảm giác không gian", một số người lại mong muốn có một chút phản xạ từ tường bên. Do phòng hòa nhạc cực kỳ cao lớn và rộng rãi, phản xạ từ tường bên sẽ trở lại sau khi trải qua một khoảng thời gian nhất định. Vì vậy, người nghe sẽ cảm thấy êm tai. Nhưng trong phòng nghe tại nhà, do phản xạ từ tường bên quá nhanh, nên không dễ chịu bằng. Đã từng thử dán vật liệu hấp thụ âm tại điểm phản xạ gương, và còn bày riêng một số giá sách gần tường bên để khuếch tán sóng âm. Tuy nhiên, rốt cuộc nên xử lý thế nào vẫn phải qua thử nghiệm thực tế. Lưu ý nếu muốn sử dụng phản xạ tường bên mạnh hơn để tăng cảm giác không gian, còn phải chọn mua loại loa có đáp ứng ngoài trục (off-axis) khá tốt.
8、Để đạt được tần số thấp phù hợp nhất phải thử đặt loa nhiều lần.
Về vị trí đặt loa, vấn đề này khá phức tạp, ở đây chỉ có thể giới thiệu đơn giản. Có hai yếu tố ảnh hưởng đến vị trí đặt loa, một là trạng thái cộng hưởng trong phòng (room resonance mode); yếu tố khác là tác động tải trở kháng bức xạ của loa từ ranh giới phòng nghe. Theo hiệu ứng Allison, khi ranh giới cách nguồn phát âm một khoảng bằng một phần chín bước sóng, nguồn phát âm sẽ không bị tải bởi phản xạ từ ranh giới. Vì vậy, công suất bức xạ âm của loa tại tần số đó sẽ ít hơn.
Mặc dù có thể sử dụng máy tính và phần mềm lập trình chuyên dụng để xác định vị trí tối ưu cho loa và người nghe, nhưng bỏ ra vài giờ để thử đặt đi đặt lại nhiều lần vẫn rất đáng khuyến khích. Nhớ rằng khoảng cách từ củ loa tần số thấp trong loa đến sàn, tường bên và tường sau nên cố gắng chọn các giá trị không giống nhau. Theo nguyên tắc đặt cơ bản, bình phương giá trị trung bình của các khoảng cách này nên xấp xỉ bằng tích của khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất. Nếu đặt loa ở vị trí gần góc tường, tần số thấp sẽ được tăng cường.
Có thể dùng "âm rung" (Warble tone) và đồng hồ đo mức áp suất âm để kiểm tra, nếu đặt loa ở một vị trí nào đó mà nghe được nhiều âm thanh dưới 300Hz, chứng tỏ đã đặt loa tốt. Nếu có điều kiện sử dụng máy phân tích phổ RTA, sẽ dễ dàng xác định vị trí đặt loa hơn. Đối với vị trí đặt loa, nên kiên nhẫn, thử đi thử lại mà không nản lòng, vì thông qua lao động chăm chỉ chắc chắn sẽ có thu hoạch đáng ngạc nhiên. Có thể tham khảo Hình 5, chỉ cần cặp loa nguyên bản đã mua tốt, sau khi kiên trì thử đặt nhiều lần sẽ phát hiện ra, hóa ra bộ dàn âm thanh của mình thực sự không tệ.
Tình hình âm học trong phòng nhỏ lại càng phức tạp hơn. Mặc dù nhiều sách báo âm thanh chuyên về vấn đề này, nhưng đều không đưa ra được ý kiến trúng và chắc chắn, vấn đề nằm ở chỗ có nhiều điểm mâu thuẫn, các chuyên gia khác nhau cũng đưa ra ý kiến khác nhau. Nhưng về môi trường âm học trong phòng và vị trí đặt loa cùng vị trí nghe có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả tái tạo âm thanh thì ý kiến lại thống nhất, bài viết này sẽ không bàn đến những nguyên lý sâu xa hay những phương pháp xử lý môi trường âm học trong phòng kỳ lạ. Chúng tôi chỉ giới thiệu một số phương pháp xử lý môi trường nghe trong phòng đơn giản, thiết thực và ai cũng có thể làm được.
1、Trải một tấm thảm dày trên sàn.
Bề mặt có khả năng phản xạ nghiêm trọng sóng âm nhất có lẽ là sàn nhà. Mặc dù thảm không tác dụng nhiều đến tần số thấp, nhưng việc đầu tiên cần làm là tìm cách hấp thụ một phần phản xạ tần số cao. Sau âm trực tiếp khoảng 5mS (mili giây) hoặc hơn một chút hình thành phản xạ sớm, sẽ trở thành một phần của âm trực tiếp, và vì chúng chủ yếu đến từ cùng một hướng, nên sẽ khiến người nghe nghe thấy. Nên tránh để loa phát âm thuần khiết pha tạp thứ âm cao tần phản xạ từ sàn lên. Lại vì không thể dễ dàng thêm đệm mềm trên trần nhà, vì vậy nếu không trải thảm trên sàn, sẽ có hai bề mặt song song và phản xạ mạnh, sóng âm sẽ phản xạ qua lại giữa sàn và trần nhà, khiến âm thanh trở nên khó nghe.
2、Treo rèm cửa sổ.
Trong một số phòng hòa nhạc, luôn tránh lắp kính phản xạ. Trong phòng nghe, do các bức tường đều ở gần nhau, vì thế, âm phản xạ do kính tạo ra rất dễ khiến người ta khó chịu. Có thể tìm cách treo rèm có thể kéo mở trên cửa sổ, và khi nghe nhạc thì kéo rèm lại. Ngoài ra, không bày tủ sách hay đồ nội thất có mặt trước bằng kính trong phòng nghe.
3、Tìm cách phá vỡ phản xạ từ các bức tường song song.
Các bức tường song song cũng như sàn và trần nhà, đều có khả năng tạo ra phản xạ vô tận, từ đó xuất hiện "tiếng vang nhiều lần", khiến âm thanh trở nên khó nghe. Có thể vỗ tay mạnh, nếu nghe thấy tiếng vang, chứng tỏ phòng nghe có vấn đề. Giá sách, đặc biệt là giá sách bày sách lộn xộn tùy ý, với vai trò là bộ khuếch tán sóng âm, có thể ngăn chặn phản xạ từ các mặt phẳng song song đó, mặc dù đã có một số màn khuếch tán âm chuyên dụng được bán, nhưng bày vài giá sách trong phòng nghe có thể mang lại hiệu quả khá tốt.
4、Dán một ít xốp tại "điểm phản xạ gương" của củ loa tần số cao.
Trừ khi trần phòng nghe cao lớn như nhà thờ, nếu không nên dán một số miếng xốp tại "điểm phản xạ gương" của mỗi củ loa tần số cao trong hệ thống loa. "Điểm phản xạ gương" chỉ điểm mà khi đặt một tấm gương trên trần nhà (hoặc sàn) tại một điểm nào đó, có thể nhìn thấy củ loa tần số cao trong gương từ vị trí nghe. Mặc dù việc xử lý trần nhà không cần nghiêm ngặt như xử lý sàn, nhưng có thể xử lý thích hợp vẫn rất có lợi. So sánh Hình 1 và Hình 2 có thể thấy, khi dán xốp dày chỉ vài mm và diện tích không quá 0.1m2 tại điểm phản xạ gương trên trần, môi trường nghe trong phòng đã được cải thiện.
5、Không để thời gian âm vang quá dài.
Dán một số miếng xốp nhỏ tại điểm phản xạ gương sẽ không làm phòng nghe thay đổi nhiều. Tuy nhiên, nếu dán các miếng xốp lớn hoặc treo rèm dày đáng kể, sẽ vì hấp thụ âm quá nhiều mà khiến âm nhạc tái tạo nghe có cảm giác chết chóc. Vật liệu hấp thụ âm mỏng và nhẹ sẽ hấp thụ tốt tần số cao, nhưng lại không tác dụng với tần số thấp. Thông thường, độ dày vật liệu hấp thụ âm phải tương đương với nửa bước sóng của sóng âm, mới phát huy tác dụng hấp thụ. Đối với sóng âm 10kHz, bước sóng chỉ 3.4cm, vì vậy, xốp dày vài cm đã có thể hấp thụ tần số cao; tuy nhiên đối với tần số thấp 200Hz, vì bước sóng đã lớn tới 1.7m, nên dùng xốp dày chỉ vài cm đương nhiên không có tác dụng. Vì thế, trong phòng nghe sẽ rõ ràng tồn tại sự mất cân bằng về âm sắc. Những gì người ta nghe thấy phần lớn sẽ là trường âm có âm vang, và tần số cao bị hấp thụ nhiều trong khi tần số thấp hấp thụ rất ít.
6、Có thể nghe ở vị trí hơi gần loa hơn.
Đôi khi, thử nghiệm ngẫu nhiên, không ngại ngồi ở vị trí hơi gần loa để nghe nhạc. Thực tế, có nhiều người vì ngồi ở xa loa để nghe nhạc, nên thực chất đang nghe căn phòng chứ không phải nghe loa. Ngồi gần hơn nghe sẽ cảm thấy dễ chịu, tuy chưa chắc đã chân thực như nghe âm thanh phát trực tiếp từ loa, nhưng như một tiêu chuẩn so sánh thử nghe thì không phải không có lợi. Tiện thể nói thêm, thực ra hầu hết các sản phẩm ghi âm khi thu âm, dù thu tốt hay xấu, đều được thực hiện trong "trường gần".
7、Phản xạ từ sàn thực sự là một nguồn chính gây nhuộm âm.
Như đã đề cập trước đây, vật liệu hấp thụ âm có thể hấp thụ phần tần số cao của phản xạ sớm từ sàn và trần. Phản xạ sớm được đề cập ở đây là những âm phản xạ đến trong vòng 5mS đầu tiên sau âm trực tiếp. Sóng âm phản xạ nhanh như vậy sẽ hòa quyện với âm trực tiếp. Hai quãng tám trên cùng của những phản xạ sớm này sẽ chỉ tạo ra một số âm thanh chói tai, nhưng dải trung tần của nó sẽ tạo ra hiện tượng nhuộm âm. Xem Hình 3 và Hình 4 có thể thấy tình hình khi tồn tại phản xạ từ sàn và sau khi xử lý cơ bản phòng nghe để loại bỏ phản xạ này.
Sau khi loại bỏ phản xạ, dải trung tần trở nên rất lý tưởng, đáp ứng đã ở trạng thái phẳng. Đây cũng là lý do tại sao loa dạng nguồn âm tuyến tính lại khiến một số người mua bối rối. Do không còn phản xạ từ sàn bị trễ (hoặc chính xác hơn, sàn, trần và sự kết hợp loa không còn tạo ra phản xạ), nên hiện tượng nhuộm âm của loa tự nhiên giảm đi đáng kể. Tuy nhiên, đối với loa dạng nguồn âm điểm, vẫn có thể tìm mua được loại ít nhuộm âm, như Hình 5 minh họa. Vấn đề là, để đạt được đặc tính tốt như vậy, buộc phải trải những tấm xốp lớn trên sàn. Tất nhiên, có thể đặt tạm khi nghe nhạc và cất đi khi không nghe. Chỉ cần đặt một số tấm xốp dày tại điểm phản xạ gương có thể giải quyết vấn đề.
Tuy nhiên, phản xạ từ tường bên lại là chuyện khác. Để có thể tăng thêm chút "cảm giác không gian", một số người lại mong muốn có một chút phản xạ từ tường bên. Do phòng hòa nhạc cực kỳ cao lớn và rộng rãi, phản xạ từ tường bên sẽ trở lại sau khi trải qua một khoảng thời gian nhất định. Vì vậy, người nghe sẽ cảm thấy êm tai. Nhưng trong phòng nghe tại nhà, do phản xạ từ tường bên quá nhanh, nên không dễ chịu bằng. Đã từng thử dán vật liệu hấp thụ âm tại điểm phản xạ gương, và còn bày riêng một số giá sách gần tường bên để khuếch tán sóng âm. Tuy nhiên, rốt cuộc nên xử lý thế nào vẫn phải qua thử nghiệm thực tế. Lưu ý nếu muốn sử dụng phản xạ tường bên mạnh hơn để tăng cảm giác không gian, còn phải chọn mua loại loa có đáp ứng ngoài trục (off-axis) khá tốt.
8、Để đạt được tần số thấp phù hợp nhất phải thử đặt loa nhiều lần.
Về vị trí đặt loa, vấn đề này khá phức tạp, ở đây chỉ có thể giới thiệu đơn giản. Có hai yếu tố ảnh hưởng đến vị trí đặt loa, một là trạng thái cộng hưởng trong phòng (room resonance mode); yếu tố khác là tác động tải trở kháng bức xạ của loa từ ranh giới phòng nghe. Theo hiệu ứng Allison, khi ranh giới cách nguồn phát âm một khoảng bằng một phần chín bước sóng, nguồn phát âm sẽ không bị tải bởi phản xạ từ ranh giới. Vì vậy, công suất bức xạ âm của loa tại tần số đó sẽ ít hơn.
Mặc dù có thể sử dụng máy tính và phần mềm lập trình chuyên dụng để xác định vị trí tối ưu cho loa và người nghe, nhưng bỏ ra vài giờ để thử đặt đi đặt lại nhiều lần vẫn rất đáng khuyến khích. Nhớ rằng khoảng cách từ củ loa tần số thấp trong loa đến sàn, tường bên và tường sau nên cố gắng chọn các giá trị không giống nhau. Theo nguyên tắc đặt cơ bản, bình phương giá trị trung bình của các khoảng cách này nên xấp xỉ bằng tích của khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất. Nếu đặt loa ở vị trí gần góc tường, tần số thấp sẽ được tăng cường.
Có thể dùng "âm rung" (Warble tone) và đồng hồ đo mức áp suất âm để kiểm tra, nếu đặt loa ở một vị trí nào đó mà nghe được nhiều âm thanh dưới 300Hz, chứng tỏ đã đặt loa tốt. Nếu có điều kiện sử dụng máy phân tích phổ RTA, sẽ dễ dàng xác định vị trí đặt loa hơn. Đối với vị trí đặt loa, nên kiên nhẫn, thử đi thử lại mà không nản lòng, vì thông qua lao động chăm chỉ chắc chắn sẽ có thu hoạch đáng ngạc nhiên. Có thể tham khảo Hình 5, chỉ cần cặp loa nguyên bản đã mua tốt, sau khi kiên trì thử đặt nhiều lần sẽ phát hiện ra, hóa ra bộ dàn âm thanh của mình thực sự không tệ.