Xây dựng một phòng nghe từ giai đoạn nền móng: Dùng DSP cân chỉnh phòng nghe (phần 1)

Phòng nghe có tác động rất lớn đến chất âm của hệ thống. Đó là lý do cùng một phối ghép nhưng phòng khác nhau sẽ đem đến những chất âm khác nhau.

Tác động của đặc tính âm thanh từ phòng nghe lên hệ thống là không hề nhỏ. Bất kể phòng nghe nào, dù tốt đến đâu vẫn sẽ làm thay đổi âm thanh mà cặp loa tạo ra. Phòng nghe khi ấy đóng vai trò giống như một equalizer, tăng cường cho một số dải âm trong khi lại làm suy hao những dải âm khác. Thay đổi mà phòng nghe gây ra khi xem lại trên đáp tuyến tần số có thể lên tới 30dB đối với các dải trầm, khiến cho hiện tượng lên màu âm rất mạnh. Hơn nữa, bản thân căn phòng còn tích tụ và xả năng lượng đối với những tần số nhất định, khiến âm trầm “lưu” lại trong phòng lâu hơn bình thường. Điều đó khiến âm bass trở nên dày hơn nhưng cũng thiếu đi sự chi tiết, chưa kể còn làm giảm độ động nữa

Một nghiên cứu đã chi ra rằng loa có thể kiểm soát 100% đối với những âm thanh từ 700Hz trở lên, 50% đối với các âm thanh trong khoảng từ 300Hz đến 700Hz, và chỉ có 20% đối với các dải từ 300Hz trở xuống. Điều này cho thấy âm thanh càng trầm, tác động phòng nghe sẽ càng lớn. Mặc dù phòng nghe gây ra hiện tượng lên màu âm mạnh hơn bất cứ thiết bị nào, chúng ta cũng đã dần chấp nhận rằng việc chất lượng âm thanh bị thay đổi là điều không thể tránh khỏi trong quá trình nghe nhạc. Ngay cả những phòng nghe được thiết kế âm học tốt nhất, với vị trí đặt loa hoàn hảo nhất cũng sẽ gây ra hiện tượng lên màu âm thanh. Như vậy, có thể thấy rằng cũng như dây loa và dây tín hiệu, phòng nghe cũng làm suy giảm chất lượng, sự trung thực, những phòng tốt hơn chỉ đơn giản tác động ít hơn mà thôi.

loa Elipson Planet L 80th Anniversary tot

Mọi cố gắng giảm thiểu hiện tượng lên màu âm của phòng nghe với equalizer analog chỉ mang lại những kết quả rất hạn chế. Bản thân equalizer analog cũng có những vấn đề về âm học của riêng mình, trong khi độ phân giải thực tế tương đối hạn chế. Equalizer digital sẽ có độ phân giải cao hơn so với equalizer analog, nhưng nhìn chung vẫn chưa thực sự là một công cụ hiệu quả để đối phó với các vấn đề mà phòng nghe gây ra.

Các bộ xử lý tín hiệu digital (DSP) đã đem đến một công cụ mới, mạnh mẽ và hiệu quả hơn trong việc loại bỏ các hiệu ứng liên quan đến âm thanh của phòng nghe. DSP can thiệp vào tín hiệu âm thanh digital bằng cách xử lý những tín hiệu đã được biểu diễn dưới dạng chuỗi những dãy số. Người ta lập trình chip DSP để có thể làm việc giống như một bộ lọc, một equalizer có khả năng can thiệp lên hàng trăm khoảng tần số khác nhau, với những đặc tính mà equalizer analog không thể nào có được. Ưu điểm lớn nhất của DSP chính là áp dụng tiến bộ công nghệ trong việc cân chỉnh phòng nghe, từ đó giảm thiểu hiện tượng lên màu âm thanh.

loa Polk Audio S20 dep

Với bản chất phức tạp và tinh tế hơn equalizer digital, một hệ thống cân chỉnh phòng dùng DSP sẽ phân tích đáp tuyến tần số giữa loa / phòng nghe với độ phân giải cao, sau đó tạo ra các bộ lọc digital để loại bỏ các vấn đề của phòng. Hệ thống cân chỉnh phòng không chỉ loại bỏ các hiệu ứng âm học của phòng nghe mà ngay cả với hiện tượng lên màu âm do loa gây ra cũng vậy. Chẳng hạn, nếu loa có đỉnh năng lượng ở dải 2kHz, DSP có thể loại bỏ được đỉnh âm này. Bên cạnh đó, hệ thống còn cân bằng để đáp tuyến của loa / phòng nghe giống nhau trên từng loa. Kỹ thuật này sẽ loại bỏ tác động của phòng trên tín hiệu âm thanh từ bản thủ trước khi được loa tái tạo lại. Nói cách khác, hệ thống sẽ tạo ra tín hiệu bị méo ngược pha với tín hiệu do loa / phòng nghe gây méo để bù lại. Kết quả là tại vị trí ngồi nghe, đáp tuyến tần số đo được sẽ phẳng.

ampli dynaco PAT 4 dep

 Đây là cách hệ thống cân chỉnh phòng làm việc: trước hết người sử dụng đặt micro đo âm thanh đi kèm tại vị trí nghe, kết nối hệ thống cân chỉnh đến một máy tính rồi chạy phần mềm. Lúc này hệ thống tạo ra một chuỗi xung và nhiệm vụ của loa là biến chuỗi xung đó thành âm thanh. Các xung âm thanh trong phòng được micro thu lại, sau đó gửi đến máy tính để phần mềm phân tích. Nhiệm vụ của phần mềm khi ấy là thiết lập các bộ lọc cho chip DSP để tạo đáp tuyến ngược với đáp tuyến của phòng. Các đỉnh năng lượng đo được sẽ trở thành đáy trên bộ lọc và ngược lại. Những hệ thống cân chỉnh mới hơn, phức tạp hơn thậm chí còn không yêu cầu phải dùng máy tính, đồng thời có giao diện đơn giản hơn hẳn. Bằng cách tích hợp vào các receiver cho hệ thống rạp hát tại gia, DSP cân chỉnh phòng nghe đã trở thành một công nghệ khá phổ biến. Các thông số bộ lọc do phần mềm tính toán được nạp vào bộ nhớ trong quá trình thiết lập. Hệ thống chỉ làm một việc là lọc mọi tín hiệu đi qua nó. Dù vậy, nếu thay loa, đổi vị trí đặt loa hay chỗ ngồi, người nghe cần phải chạy tính năng đo phòng để tạo ra một bộ lọc mới (sẽ mất khoảng 15 phút khi người dùng đã quen với hệ thống). Các thông số cho bộ lọc luôn là độc nhất vì nó dựa theo loa, phòng, vị trí đặt loa và vị trí ngồi nghe.

(Hết kỳ 1)

Xây dựng một phòng nghe từ giai đoạn nền móng: Dùng DSP cân chỉnh phòng nghe (phần 2)
Bạn có thể tham khảo sản phẩm khác tại đây

Hướng dẫn cơ bản cho đặt vị trí loa trong hệ thống stereo

Nguyễn Hào