Bell Labs – Khởi nguồn của một ngành công nghiệp (phần 3)

Sự phát triển thần kỳ của Bell Labs không chỉ góp phần mở đường cho Hi-Fi mà còn cả một lĩnh vực rất đặc biệt: Điện ảnh.

Khi mà mạng lưới của Bell ngày càng mở rộng và áp dụng thêm nhiều công nghệ phức tạp khác, nhu cầu xây dựng một cơ sở mới để thực hiện các nghiên cứu cơ bản liên quan tới truyền tín hiệu, âm thanh, cơ chế nghe ở người ngày càng tăng. Mục tiêu của các nghiên cứu này, suy cho cùng, cũng là để cải thiện chất lượng của điện thoại. Năm 1925, cơ sở mới được thành lập với tên Bell Laboratories, đây là kết quả của việc hợp nhất bộ phận phát triển từ Western Electric cùng một số nhóm kỹ sư đến từ AT&T.

Bất cứ ai nghiên cứu về âm thanh chắc hẳn cũng đã từng đọc một số bài nghiên cứu do kỹ sư, nhà vật lý hoặc hoặc tâm lý học của Bell Labs viết. Trong những năm đầu tiên, hàng loạt phát hiện đột phá đã xuất hiện, từ kiểm soát quá trình bằng thống kê (6 Sigma được xem là hệ thống phát triển từ nền tảng này), kỹ thuật thu âm đồng bộ với hình ảnh trên phim cho đến quá trình đo nhiễu nhiệt trên điện trở do Harry Nyquist tiến hành.

bell labs

Khi phim ảnh có thoại bắt đầu phát triển, Bell Labs và Western Electric là những đơn vị tiên phong. Họ không chỉ phát triển lý thuyết cơ bản về loại phim và kỹ thuật thu âm nào có thể đồng bộ với nhau, mà còn sản xuất các thiết bị cũng như lập ra quy trình thu âm (sử dụng micro, ampli có độ nhiễu thấp, đĩa cắt để lưu), phát triển các biện pháp giảm nhiễu do camera gây ra để thực hiện việc thu hình và lưu tiếng cùng một lúc. Trên hết, chính hai đơn vị cũng là những nơi đầu tiên sản xuất các hệ thống âm thanh cỡ lớn, có khả năng phủ âm thanh cho một khán phòng rộng, đủ sức chứa 3000 người với chất lượng âm thanh cực kỳ tốt (những hệ thống như vậy thường tích hợp tất cả, từ ampli đèn ba cực, màn hình, driver nén cho đến họng kèn đều được lắp trên cùng một thiết bị như vậy). Tầm nhìn của họ rất rộng, thành tựu đạt được khiến ai cũng phải nể phục, và cho đến nay họ vẫn được tôn vinh như đơn vị phát hiện ra các điều cơ bản liên quan tới tái tạo âm thanh, cơ chế nghe cũng như cảm nhận âm thanh ở người.

Cũng cần nói qua về các hệ thống âm thanh rạp hát này. Các kỹ sư của Bell không chỉ thiết kế ra thiết bị để tái tạo âm thanh, họ còn phát triển lý thuyết về những yêu cầu cần có để tạo nên thoại và nhạc với độ chính xác cao, quy mô lớn, những điều trước đây chưa hề có. Một khi lý thuyết đã được hình thành, các hệ thống sẽ được thiết kế để phù hợp với từng chủng loại, kích thước rạp hát khác nhau, sử dụng nhiều loại ampli với mức công suất khác nhau, thiết lập dãy họng kèn để đảm bảo ngay cả ở những chỗ ngồi xa nhất, cao nhất trong rạp hát cũng cảm nhận được âm thanh rõ ràng, đồng thời các hướng dẫn vận hành cũng được lập ra để đảm bảo chất lượng âm thanh nhất quán tại mọi rạp hát khi sử dụng hệ thống của Western Electric.

Bell Laboratories

Cũng giống như điện thoại mà Western Electric làm cho Bell, hệ thống âm thanh rạp hát này không bán mà để cho thuê, và chất lượng hoàn thiện của chúng rất tốt, có thể tồn tại lên đến hàng chục năm liền. Những hệ thống này thuần phục vụ cho mục đích tạo âm thanh, vì thế chúng rất đồ sộ, bỏ qua mọi yếu tố về ngoại hình. Các audiophile của Nhật rất ưa chuộng thiết bị của Western Electric, và những driver nén 555 cùng ampli sử dụng bóng đèn series 300 do hãng sản xuất cho đến nay vẫn được đánh giá rất cao về âm thanh siêu chân thực, bất chấp việc thông số kỹ thuật không quá hoàn hảo.

Những nghiên cứu của Bell Labs cho đến nay vẫn được xem như là cơ bản khi tìm hiểu về cơ chế nghe ở người. Trong những năm đầu tiên, một trong những nhà nghiên cứu nổi tiếng là Harvey Fletcher, người đã cùng Wilden và Munson hoàn thành nghiên cứu về đường cong Fletcher-Munson, giải thích chi tiết về việc cảm nhận đáp tuyến tần số của người thay đổi dựa vào các mức âm lượng khác nhau như thế nào. Nút Loudness trên các thiết bị âm thanh cũng hoạt động dựa vào đồ thị đường cong này. Fletcher đồng thời còn là giám đốc nghiên cứu của Bell Labs đầu những năm 1930. Ông đã thực hiện hàng chục bản thu stereo cùng nhạc trưởng Leopold Stokowski, từ đó mới có biệt danh “Cha đẻ của âm thanh stereo”.

Nhìn chung, nền tảng cơ bản về các hiểu biết liên quan đến âm thanh, cách để tái tạo âm thanh mà ta đang có hiện nay đều đến từ những công trình của Alexander Graham Bell cùng phòng thí nghiệm mang tên ông. Trên thế giới hiện nay chưa có một phòng thí nghiệm nào làm được những điều tương tự. Hiểu biết về những di sản của Bell Labs và Western Electric chính là chìa khóa để hiểu về lịch sử audio cũng như công cuộc tái tạo âm thanh. Trong những năm tiếp theo, Bell Labs và Western Electric còn góp phần tạo nên linh kiện bán dẫn, cũng như giúp cho sự ra đời của các thương hiệu Altec, Altec-Lansing, và JBL. Tuy nhiên, đó là câu chuyện rất lâu về sau này.

Bạn có thể xem thêm phần khác tại đây 

Bell Labs – Khởi nguồn của một ngành công nghiệp (phần 1)

Bell Labs – Khởi nguồn của một ngành công nghiệp (phần 2)

Nguyễn Hào