Các vấn đề âm học trong phòng nghe và cách xử lý (phần 2)

Trong những kỳ tiếp theo của loạt bài, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về một vấn đề khá phức tạp, đó là hiện tượng dội âm từ tường bên và sàn nhà không kiểm soát được.

Việc đặt loa ở gần tường bên và sát với sàn nhà (trong trường hợp dùng chân đế nón hoặc chân đinh) là điều không thể tránh được. Ngoài âm thanh trực tiếp từ loa, chúng ta sẽ còn nghe thấ âm dội lại từ tường bên, sàn nhà và trần nhà. Âm dội lại từ tường bên thực ra cũng là tín hiệu âm nhạc nhưng bị chậm hơn về thời gian, âm sắc bị biến dạng, xuất hiện ở những điểm khác nhau thay vì từ nguồn phát âm thanh trực tiếp. Các yếu tố này đều làm giảm thiểu chất lượng âm thanh. Hơn nữa, âm dội lại từ tường và sàn nhà tương tác với âm thanh trực tiếp sẽ làm thay đổi chất âm thực sự. Hình dưới đây cho thấy âm thanh mà ta nghe được ở vị trí ngồi thực chất là sự kết hợp giữa âm trực tiếp và âm dội lại.

am hoc

Âm dội lại từ tường bên làm biến dạng chất âm gốc theo ba cách. Thứ nhất, đáp tuyến lệch trục của tất cả các loa (tức đáp tuyến tần số khi đo ở bên cạnh loa) sẽ kém phẳng hơn nhiều so với đáp tuyến trên trục. Âm tỏa ra từ bên cạnh loa (âm dội lại từ phía tường bên) sẽ có đỉnh và đáy lớn ở trên đáp tuyến tần số. Khi nghe thử loại âm thanh bị biến dạng này bị tường dội lại về phía người nghe, biến dạng chất âm sẽ thể hiện ngay trên bản nhạc. Thứ hai, đặc tính âm học của tường bên cũng sẽ làm biến dạng âm dội lại. Giả sử tường có khả năng tiêu tán các dải cao nhưng không có tác dụng với dải trung, âm dội lại sẽ bị yếu ở các quãng cao.

Cuối cùng, khi âm trực tiếp và âm dội lại kết hợp với nhau, thứ mà ta nghe được sẽ là âm trực tiếp từ loa và một phiên bản âm thanh chậm hơn, tức âm dội lại từ tường bên. Sở dĩ âm dội lại từ tương bên châm hơn là vì khoảng cách đến tai người nghe đã phải tăng thêm một đoạn so với âm thanh trực tiếp. Vận tốc của âm thanh là khoảng 330m/s, từ đó ta có thể dễ dàng tính được thời gian bị chậm kia. Nếu như thay đổi về khoảng cách ở trong hình minh họa bên trên là tăng thêm 1.2m, âm dội lại sẽ đến chậm hơn âm trực tiếp từ loa 3.6ms (3.6 mili giây hoặc 0.0036 giây).

am doi

Kết quả hiện tượng này là một hiệu ứng đặc biệt, tên là hiệu ứng lọc răng lược (comb filtering): một chuỗi các đỉnh và đáy (giống như hình chiếc lược) xuất hiện trên đáp tuyến tần số. Nguyên nhân của hiện tượng này là do giao thoa giữa âm trực tiếp và âm phản hồi. Hay nói cách khác, khác biệt về pha giữa hai tín hiệu đã chặn một số tần số nhất định, đồng thời lại tăng cường cho vài tần số khác. Yếu tố quyết định cho hiện tượng này là khoảng cách đến tai người nghe. Hiện tượng lọc răng lược cũng là một phần gây méo tín hiệu mà chúng ta cảm nhận được ở vị trí ngồi nghe, nghĩa là sẽ thay đổi khi chuyển sang một vị trí khác.

Hiện tượng lọc răng lược thường được dùng để làm một hiệu ứng đặc biệt trong công nghệ thu âm. Bằng cách thêm một chút độ trễ vào tín hiệu, hòa lẫn tín hiêụ trực tiếp với tín hiệu phản hồi, ta sẽ tạo ra được hiệu ứng phaser với đặc trưng là một thứ âm thanh khá trầm nhưng thiếu độ dày, chắc chắn. Giọng nói của nhân vật Darth Vader chính là ví dụ rõ nhất cho hiệu ứng kể trên. Thay đổi độ trễ liên tục sẽ khiến các dải tần số ở các đỉnh và đáy của lọc răng lược quét trên toàn bộ tần số âm thanh, từ đó tạo thành âm loe, hay còn gọi là hiệu ứng flanger. Gọi là âm loe vì ở thời các thiết bị âm thanh digital còn chưa phổ biến, kỹ sư thu âm đã biết dùng máy chạy băng từ để tạo độ trễ bằng cách đặt ngón cái lên phần loe của cối băng, từ đó biến đổi độ trễ cũng như tạo hiêu ứng “quét” của âm thanh.

Kết quả của những hiệu ứng kể trên, bao gồm đáp tuyến lệch trục bị méo dạng của loa, đặc tính âm học của từng bên và hiện tượng lọc răng lược, là một thứ âm thanh với chất âm rất khác so với âm thanh trực tiếp đến từ loa. Dội âm từ tường bên cũng là lý do dẫn đến việc cùng sử dụng chung một cặp loa, thế nhưng ở những phòng nghe khác nhau chúng ta sẽ nghe được những âm thanh khác nhau. Hay để dễ hiểu hơn, nếu như một cặp loa nghe rất hay ở cửa hàng nhưng khi mua về không thể hiện được như vậy thì đó là do chất lượng phòng nghe của cửa hàng tốt hơn hẳn.

Dội âm từ tường bên không chỉ làm hỏng sự cân bằng không gian mà cả vị trí âm hình trong âm trường. Các âm dội lại tạo âm hình “ảo”của tín hiệu loa ở vị trí sát tường. Mặc dù dội âm từ tường bên góp phần làm nên không gian và kích thước, những âm bị dội quá mạnh sẽ làm tăng khoảng cách cảm nhận giữa hai loa, từ đó làm mờ đi sự cách biệt không gian giữa các âm hình cụ thể, khiến âm trường mất đi sự tập trung và chính xác. Nếu như ta cảm nhận được âm hình ở vị trí trung tâm phần nào xuất phát từ những điểm bên cạnh loa, đó là dấu hiệu cho thấy khả năng tập trung âm hình đã bị hỏng.

 (Hết kỳ 2)

Bạn có thể xem thêm phần khác tại đây 

Các vấn đề âm học trong phòng nghe và cách xử lý (phần 1)

Các vấn đề âm học trong phòng nghe và cách xử lý (phần 3)

Các vấn đề âm học trong phòng nghe và cách xử lý (phần 4)

Các vấn đề âm học trong phòng nghe và cách xử lý (phần 5)
Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây

Những loại rung chấn cần xử lý trong hệ thống âm thanh

Nguyễn Hào