Trong kỳ này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về tác động của hai yếu tố: hiệu ứng bão hòa băng từ (tape saturation) và biến áp dẫn đến chất âm ấm áp của analog.
Bão hòa băng từ (tape saturation)
Bão hòa băng từ có thể hiểu đơn giản là một dạng méo tiếng nhẹ có khả năng thêm các hài âm dễ nghe, giàu nhạc tính lên bản nhạc thu trên băng từ. Bản chất của bão hòa băng từ là việc thêm các méo hài lẻ bậc thấp, nén độ động mức độ nhẹ cùng đảo pha phi tuyến tính lên đáp tuyến tần số. Đây là một hiệu ứng thường xuyên diễn ra trong quá trình thu âm, và là một trong những yếu tố quan trọng làm nên chất âm analog ấm áp. Một vài công ty đã đạt được những thành công nhất định trong việc mô phỏng lại hiện tượng này bằng cách sử dụng cả thiết bị analog cũng như các plugin digital. Về bản chất, băng thu âm analog vốn phi tuyến tính, hiệu ứng âm thanh của nó do một loạt các yếu tố quyết định, chẳng hạn như định dạng băng, cấu trúc đầu thu và đầu đọc, tốc độ băng, khổ băng, EQ được áp dụng cho quá trình thu và chạy lại băng (cũng như đảo pha), và mức độ cũng như dạng sóng của bias dải tần số cao (khái niệm này sẽ được giải thích trong các phần sau của loạt bài viết). Nhìn chung, có khá nhiều biến số dẫn đến những kết quả khác nhau. Những yếu tố nói trên góp phần tạo ra méo hài âm (đặc biệt là đối với các dải trầm), các thay đổi bất thường trong đáp tuyến tần số và đáp tuyến pha. Chúng cũng làm giảm độ động, khiến các dải tức thời tần số cao kết thúc nhanh hơn thông qua bão hòa từ và các hiệu ứng tự xóa.
Hầu hết các máy chạy băng chuyên nghiệp thường được tinh chỉnh để có hiện tượng over-biased nhẹ, bởi hiện tượng này sẽ làm giảm méo hài của các dải trầm và trung. Tuy nhiên, phương thức này phải đánh đổi bằng việc làm sai lệch đi các dải tức thời cũng như cắt bớt đáp tuyến tần số của các dải cao. Bù lại, nó sẽ đem đến một chất âm ấm áp hơn hẳn các hệ thống digital vốn có đáp tuyến tần số phẳng và đáp tuyến pha rất tuyến tính. Khác biệt về đáp tuyến tần số không quá lớn, nhưng hình dạng đường cong đáp tuyến cùng đáp tuyến pha đi kèm có độ uốn lượn nhẹ cho thấy nó có một chất âm ấm hơn (do thiên trầm) so với các hệ thống digital có thông số gần như hoàn hảo.
Các hiệu ứng nhân tạo – vốn xuất hiện trong quá trình xử lý phức tạp thường thấy ở các máy thu băng analog sẽ bao gồm nhiễu ringing tần số cao do EQ chỉnh tăng (pre‑emphasis equalization), một chút nhấn mạnh vào dải trung trên đáp tuyến tần số do bản chất của bias, cùng một lượng lớn méo hài bậc ba ở các dải trầm có âm lượng lớn.
Mặc dù đáp tuyến tần số là một yếu tố rất quan trong để cảm nhận sự ấm áp, và những thay đổi nhỏ (chỉ khoảng 1dB) cũng đủ để tác động lớn đến cảm nhận về chất âm, tự bản thân âm sắc không đủ để làm nên chất âm ấm áp. Nếu như nó có thể, chúng ta chỉ cần chỉnh sửa đáp tuyến tần số là mọi cảm nhận cho rằng âm thanh digital quá thô, sắc sẽ không còn nữa. Do đó, có thể hiểu rằng đáp tuyến tần số dù rất quan trọng nhưng vẫn chưa đủ. Trên thực tế, các hiệu ứng mà quá trình thu âm analog để lại trên các tín hiệu tức thời có vẻ còn quan trọng hơn.
Các dải tức thời tần số cao với âm lượng lớn thường rất khó thu lại trên băng từ. Hiệu ứng bão hòa từ sẽ tác động đến các dải này đầu tiên, sau đó là hiệu ứng tự xóa. Đó là lý do băng từ khi chơi lần đầu rất rõ, đanh và hơi thiên sáng, nhưng các lần chơi tiếp theo sẽ bị mất đi một vài chi tiết. Hay nói các khác, các dải cực cao sẽ kém nổi bật hơn khi các chi tiết tức thời bị mất đi, bù lại nó góp phần làm nên chất âm ấm áp do tập trung hơn vào dải trầm. Hệ thống digital vốn có khả năng duy trì các chi tiết của dải cao tức thời, bất chấp việc bản thu đó được chơi lại bao nhiêu lần, do đó chất âm đanh, gọn, chi tiết kia vô tình đã trở thành đặc điểm của âm thanh digital.
Hiện nay, có rất nhiều plug-in để mô phỏng hiệu ứng bão hòa băng từ cũng như băng từ, trong đó có thể kể đến Phoenix Tape Emulation của Crane Song, Analog Channel của McDSP, Vintage Warmer của PSP, Tapebus của Voxengo hay E‑tube Tape Warmer của Nomad Factory. Đối với thiết bị phần cứng, Portico 5042 của Rupert Neve Designs cũng là một ứng viên sáng giá. Các thiết bị và plug-in này đều mô phỏng lại những hiệu ứng sinh ra từ quá trình xử lý tín hiệu khi thu âm cũng như hiệu ứng bão hòa băng từ. Mặc dù tất cả đều rất hữu ích, phần nào gợi lại được sự ấm áp của analog, nhưng có vẻ như vẫn còn gì đó bị thiếu ở các bản thu digital sử dụng công nghệ mô phỏng này.
Biến áp
Bất cứ thiết bị hoặc linh kiện nào có dính dáng đến ghép nối từ tính đều có khả năng gây ra hiện tượng phi tuyến hoặc méo hài vào tín hiệu. Biến áp từ trước đến nay là một phần không thể thiếu của chuỗi thiết bị analog, thường xuất hiện ở cả đầu vào, đầu ra cũng như giữa các tầng khuếch đại. Việc tìm thấy một hệ thống với hơn 10 biến áp trên đường tín hiệu những năm 60, 70 không phải là điều quá hiếm hoi.
Méo hài ở biến áp do hai hiệu ứng gây ra: hiện tượng trễ (hysteresis) ở các tín hiệu mức thấp và bão hòa đối với các tín hiệu mức cao. Ở các dải trầm, tác động của hiệu ứng là rõ nhất và chúng sẽ tạo ra chủ yếu là méo hài bậc ba. Nhiều yếu tố trong thiết kế biến áp cũng ảnh hưởng đến mức độ méo tín hiệu, nhưng yếu tố chủ chốt ở đây có lẽ là vật liệu dùng cho lõi từ. Những lõi từ làm bằng kim loại với hàm lượng nickel cao thường có độ méo trễ (hysteresis distortion) thấp nhất (nhưng khá đắt đỏ), trong khi những lõi từ đơn giản, rẻ hơn, được làm bằng sắt mềm thường có độ méo cao hơn. Các yếu tố liên quan đến méo tín hiệu ở biến áp và đặc trưng của nó khá đa dạng. Chúng ta sẽ tìm hiểu về điều này trong một bài viết khác.
(Hết kỳ 3)
Bạn có thể xem thêm phần khác tại đây
Sự ấm áp của âm thanh analog (phần 1)
Sự ấm áp của âm thanh analog (phần 2)
Sự ấm áp của âm thanh analog (phần 4)
Sự ấm áp của âm thanh analog (phần 5)
Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây
Những cặp loa có ảnh hưởng lớn nhất trong lịch sử 2
Nguyễn Hào
