Xử lý âm học cho phòng nghe

Những kỹ năng xử lý âm học giúp âm thanh không làm "điếc tai" hàng xóm mà thể hiện tuyệt nhất cho người nghe thưởng thức ở trong phòng.

Có 4 mục tiêu chính trong xử lý âm học: Ngăn sóng đứng (standing wave) và nhiễu âm làm ảnh hưởng đến đáp ứng tần số của phòng nghe hoặc phòng thu âm; giảm hiện tượng ù trong phòng nhỏ và giảm thời gian dội âm trong phòng thu/thính phòng lớn; tiêu hoặc tán âm trong phòng để tránh hiện tượng ù, tiếng vọng; tránh cho âm thanh lọt ra ngoài phòng, nghĩa là không gây ảnh hưởng đến hàng xóm và tạp âm bên ngoài không chui vào phòng nghe/phòng thu.

Các tấm tán âm lồi lõm đặt trong phòng nghe/phòng thu. Ảnh: Auralex.

Xử lý âm học có thể biến âm thanh ù ù trong một phòng nghe trở nên rõ ràng và chắc chắn. Có 2 loại xử lý cơ bản là dùng tiêu âm (absorber) và tán âm (diffussor). Trong tiêu âm có 2 loại: một để điều khiển phản xạ của tần số cao và trung; một loại gọi là "bass trap" (bẫy tiếng trầm) để tiêu âm có tần số thấp. 3 kiểu xử lý này cần phải có để căn phòng trở nên thích hợp với việc nghe nhạc một cách nghiêm túc.

Nhiều người đặt các tấm mút lên khắp tường mà tưởng nó hiệu quả. Đặt như thế nào, kích cỡ ra sao lại là vấn đề cần nghiên cứu kỹ. Ví dụ, nếu vỗ tay trong phòng có xử lý bằng mút (hay chăn, mút trứng, rèm...), bạn sẽ không nghe thấy tiếng vọng nào. Nhưng các tấm mỏng sẽ không hiệu quả trong việc điều khiển sự dội âm và việc vỗ tay không thể hiện được điều gì. Các studio hay phòng khách ở tầng hầm có tường xây bằng gạch hay bê tông thường gặp khó khăn này vì tường càng cứng thì càng dội âm trầm mạnh. Trên thực tế, chỉ cần xây một bức tường đá phiến mới cách tường xi măng cũ khoảng vài phân có thể giảm hiện tượng dội âm tần số thấp vì nó có thể hấp thu một chút.

Tán âm được dùng để giảm hay xóa bỏ tiếng vọng lặp đi lặp lại xảy ra trong các phòng có tường song song và trần phẳng. Mặc dù có nhiều lý thuyết khác nhau về mức độ dội âm mà các studio hay phòng nghe cần đạt được, tất cả các nhà thiết kế chuyên nghiệp đều đồng lòng ở một điểm là sự dội âm lặp đi lặp lại do tường song song gây ra đều có thể tránh được. Do đó, những tấm tán âm thường được dùng kèm với tiêu âm để chế ngự hiện tượng dội âm. Cách xử lý đó được chấp nhận nhiều hơn việc làm cho cả gian phòng "chết" hoàn toàn vì bị phủ các vật liệu tiêu âm.

Phòng nghe lý tưởng nên là sự hòa trộn của các mặt phẳng hấp thu và phản xạ âm thanh. Ở đây, khái niệm "sống" (tán âm) hay "chết" (tiêu âm) dành cho các tần số trung và cao.

Loại tán âm đơn giản nhất là một vài lớp gỗ được gắn lên tường theo một góc hơi chếch để tránh cho âm thanh bị bật lại đều đặn giữa hai mặt tường đối diện nhau. Nếu không, gỗ dán có thể được uốn cong để trở thành một vật làm lệch hướng âm thanh (chứ không phải tán âm).

Tấm gỗ có thể uốn cong để điều hướng âm thanh.

Trong hình trên đây, tấm gỗ được uốn cong để xử lý âm học cho một phòng thu. Nó được đặt đối diện với cửa sổ phòng điều khiển và có kích thước bằng đúng cửa sổ đó ( 6 x 3 feet) để duy trì tính đối xứng trong phòng. Nếu bạn lắp đặt theo kiểu này, hãy chú ý bọc một lớp vải mịn như nhung ở khoảng không gian sau tấm gỗ để tránh hiện tượng cộng hưởng. Tốt hơn là làm phần lượn cong của miếng gỗ lớn hơn trong hình với phần trồi lên ở giữa cách xa tường thêm nữa.

Một tấm tán âm với nhiều khe có độ sâu khác nhau.

Thiết kế của tấm tán âm thực sự dùng một bề mặt không bình thường với mô hình khá phức tạp để phân tán sóng âm được nhiều hơn nữa. Tán âm trong hình trên dùng các khoang có độ sâu khác nhau. Chú ý rằng để tán âm này hiệu quả, bạn cần xử lý khá nhiều phần trong mảng tường song song vì số lượng ít sẽ không giảm được tiếng vọng.

Tấm tán âm có nhiệm vụ chính là phát tán sóng âm theo nhiều hướng tùy theo tần số của chúng, chứ không chỉ đơn thuần là điều hướng tất cả các sóng theo cùng một hướng khác. Đây là điểm phân biệt quan trọng bởi một bề mặt phẳng nhẵn được đặt xéo góc hay lượn cong vẫn chỉ là để thay đổi các sóng âm theo cùng một hướng và chỉ nên là giải pháp kết hợp cùng tán âm.

Tán âm tránh được các phản xạ trực tiếp đồng thời và do đó, mang lại âm thanh tự nhiên hơn so với âm thanh va đập vào mặt phẳng hay mặt cong. Ngoài ra, tán âm còn có mục đích quan trọng trong phòng thu là giảm sự chồng chéo nốt của các nhạc cụ đang được thu đồng thời.

Tán âm được thiết kế với độ lồi lõm khác nhau. Ảnh: Auralex.

Nhưng không may là các loại tán âm chính hiệu không hề rẻ. Do đó, nhiều người dùng vật liệu thay thế. Với những người không nhiều tiền, làm toàn bộ bức tường "chết" hoàn toàn có lẽ là giải pháp duy nhất. Ít nhất họ loại bỏ được tiếng vọng mặc dù âm thanh nghe không được tự nhiên và tốt hơn rất nhiều so với để tường trơn nhẵn không xử lý.

Nhưng có cách khác là làm cho tường một phần tán, một phần tiêu. Bạn có thể làm điều này bằng cách làm tiêu hoàn toàn rồi phủ lên đó các dẻ gỗ thẳng đứng để phản xạ một ít âm thanh trở lại phòng. Nếu đặt khoảng cách giữa các thanh gỗ đa dạng một chút, bạn sẽ làm giảm mật độ tán xạ và điều này giúp âm thanh hay hơn.

Giống như tán âm, các tấm tiêu âm tần số cao và trung giúp giảm thiểu tiếng vọng. Nhưng ngoài ra, tiêu âm còn giảm thời gian dội âm trong phòng và điều này khiến cho âm thanh rõ ràng hơn. Tiêu âm tần số thấp (còn gọi là bass trap) có thể dùng để giảm thời gian dội âm trong phòng lớn, nhưng vẫn được sử dụng trong phòng nghe và phòng thu.