Thang decibel và những điều cần ghi nhớ (kỳ 3)

Thang decibel và những điều cần ghi nhớ (kỳ 3)

Sunday 20/01/2019 11:48 am GMT +7

Xem thêm:

Ở quy tắc tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về mối quan hệ giữa âm lượng (decibel) với không gian xung quanh.

Ở hai kỳ đầu tiên của loạt bài viết về thang decibel, chúng ta đã học được quy tắc đầu tiên, đó là thang dB là một hệ thống logarit. Để tăng âm lượng lên thêm 3dB, công suất từ ampli sẽ phải tăng lên gấp đôi. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đến với quy tắc thứ hai.

Quy tắc 2: Tăng thêm 6dB sẽ tăng gấp đôi áp suất âm thanh và gấp đôi khoảng hành trình của màng loa

Nhận định này có khá nhiều ý nghĩa quan trọng. Chắc chắn một điều là khi thêm 6dB vào mức âm thanh đầu ra, khoảng hành trình của màng loa sẽ phải tăng gấp đôi (đối với loa thùng kín, mọi yếu tố đều giống như nhau, nhưng với loa có lỗ thông hơi thì rất khó để quy đồng như vậy).

Thang decibel

Việc tăng gấp đôi khoảng hành trình vốn không hề đơn giản, đòi hỏi công suất mạnh hơn, dễ làm hỏng thiết bị hơn. Vì thế có một số mẹo để tăng áp suất âm thanh mà không cần phải tăng thêm công suất. Chẳng hạn, người dùng đang đặt một cặp loa subwoofer trong môi trường không gian mở (ở trên không, cách xa bất cứ mặt phẳng nào có thể dội âm lại), hay còn có thể hiểu là không gian 4π steradian (steradian là góc khối của một mặt chiếu có diện tích r2 trên hình cầu bán kính r đối với tâm của hình cầu đó. 1 steradian tương ứng với mặt nón xoay góc 2θ ≈ 1,144 rad hoặc 65,54°. Góc khối của toàn bộ mặt cầu như vậy sẽ có độ lớn 4π steradian.) Nếu như xếp hai loa subwoofer đó chồng lên nhau hoặc đặt cạnh nhau, trên lý thuyết âm lượng sẽ lớn hơn so với việc chỉ dùng 1 loa subwoofer 6dB.
Nếu đặt một loa subwoofer để mặt tỏa âm của loa ấy ngang bằng và song song với tường (tương ứng với 2π steradian, có thể hiểu là chỉ có 1 mặt phẳng tương tác với loa), người dùng vẫn sẽ nhận được thêm 6dB. Những năm 1960, Acoustic Research phát hiện ra rằng nếu đem loa ra ngoài và chôn, với mặt phát tiếng của loa ngang bằng với mặt đất và sau đó đo đáp tuyến tần số trầm của woofer trong điều kiện micro sát nguồn phát, kết quả thu được sẽ cực kỳ sát với không gian 2π steradian.

Thang decibel dep

Nếu như đặt loa subwoofer hướng vào điểm tường và sàn giao nhau (tương ứng với 1π steradian, hoặc có thể hiểu là hai mặt phẳng tạo thành góc 90 độ tương tác với loa), âm lượng tăng thêm sẽ lại là 6dB.
Cuối cùng, nếu đặt một loa subwoofer hướng vào góc phòng, nơi có hai bức tường và một mặt sàn giao nhau (tương ứng với góc ½ π steradian), trên lý thuyết âm lượng có thể tăng lên 18dB so với khi đặt loa ở một môi trường mở, phía trên mặt đất. Vậy mức năng lượng thêm vào đó đên từ đầu ra. Nếu biết rằng loa subwoofer tỏa âm đi khắp mọi hướng (âm bass có đặc điểm không tuyến tính, trong khi âm cao có đặc điểm hướng tính rất mạnh), câu trả lời sẽ cực kỳ rõ ràng: ở ngoài không gian mở, năng lượng từ loa subwoofer phần lớn bị hao phí vì không đến được tai người nghe. Việc có tường cản lại sẽ giúp tập trung năng lượng ấy và kết quả là tiếng sẽ to hơn hẳn. Tất nhiên, ở đời thực, tường cản và các bề mặt gỗ không thể tạo thành vật cản hoàn hảo do chúng sẽ hút năng lượng một phần hoặc phát tán năng lượng ra xung quanh, vì thế âm lượng đạt được thêm cũng sẽ thấp hơn so với lý thuyết.
Nhưng tất nhiên, cũng nhờ điều này mà chúng ta có thể rút ra bài học sau: hãy đặt loa subwoofer ở vị trí gần sát tường trong phòng, việc này sẽ giúp tăng âm lượng mà không cần phải tăng thêm công suất ampli hay tăng khoảng hành trình màng loa, từ đó giảm hẳn hiện tượng méo tiếng do để công suất quá mạnh.

Thang decibel tot

Cuối cùng, thông qua loạt bài viết này, người dùng đã hiểu hơn về các cách để có thể các thiết bị âm thanh có thể thể hiện được hết khả năng của mình: đó là ampli cho ra công suất đủ mạnh, loa sở hữu driver thật tốt để có thể nhận tín hiệu và biến chúng thành âm thanh với đúng mức âm lượng như mong muốn. Một điều quan trọng nữa, đó là không cần phải vì vài dB thêm vào mà phải bỏ ra một khoản chi phí thật lớn để mua sắm thiết bị. Hãy nhớ rằng tăng thêm 6dB thì áp suất âm thanh cũng sẽ lên gấp đôi, và đối với âm bass, để nghe thì không đủ mà còn phải cảm nhận được, lúc đó trải nghiệm về bass mới thực sự trọn vẹn.
Quy tắc 3: Khi hạ một quãng tám, để duy trì âm lượng, khoảng hành trình màng loa phải tăng gấp 4, tương đương 12dB

Giả sử 1 driver có đường kính 133mm, đặt bên trong thùng loa kín. Driver ấy cần khoảng hành trình 3cm để đạt âm lượng 100dB trong phạm vi 1m ở dải âm 80Hz. Có thể coi đấy là một khoảng hành trình rất lớn, nhất là khi kích thước 133mm chỉ tương ứng với một loa bookshelf cỡ nhỏ.

Thang decibel chat

Giờ hãy thử tưởng tượng driver đó cần tạo ra dải âm 20Hz, từ quy tắc 3 có thể suy ra khoảng hành trình sẽ phải lên đến 12cm để có thể duy trì âm lượng 100dB. Ở ngoài đời thực, điều đó không bao giờ xảy ra, và đó cũng là lý do vì sao bookshelf không thể nào tái tạo được những dải âm siêu trầm, và cũng chẳng mấy khi có loa (kể cả loa sàn đứng hay loa kèn với kích thước rất lớn) có thể hạ được xuống đến dải tần số sâu như vậy.

(Hết kỳ 3)

Xem:

Thang decibel và những điều cần ghi nhớ (kỳ 1)

Thang decibel và những điều cần ghi nhớ (kỳ 2)

Thang decibel và những điều cần ghi nhớ (kỳ 3)

Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây

Top 6 cặp loa bookshefl đáng mua nhất do tạp chí Whathifi bình chọn

Thanh Tùng

Từ khóa:

Phụ kiện Audio