Âm học nhà thờ : Bốn khái niệm cơ bản

Không quan trọng bạn lắp đặt dàn âm thanh bao nhiêu tiền. Nếu môi trường âm thanh của ngôi thánh đường có vấn đề thì chất lượng âm thanh sẽ bị ảnh hưởng ở mức độ nào đó. Điều đó không thể tránh khỏi khi mà hệ thống âm thanh và âm học luôn đi đôi với nhau.

Bài viết này chúng tôi sẽ giúp các bạn hiểu về cách sóng âm thanh lan truyền trong không gian kín và cách mà người nghe cảm nhận mối quan hệ phức tạp giữa âm thanh trực tiếp và âm thanh phản xạ. Để hiểu rõ những điều này, bạn phải nắm rõ bốn khái niệm cơ bản xác định cách âm thanh tương tác với bất kì không gian kiến trúc nào .

1 . Âm thanh trực tiếp

Âm thanh trực tiếp là những âm thanh phát ra trực tiếp từ nguồn âm thanh. Nguồn đó có thể là một nhạc cụ, một người đang nói hoặc hát, một chiếc loa.

Âm thanh trực tiếp là nền tảng của độ rõ ràng cho âm nhạc và giọng nói . Đó là bởi vì tất cả âm thanh bạn nghe thấy, ở mọi tần số, đều có cùng pha khi chúng đến tai bạn – ít nhất là so với nguồn phát trực tiếp.

 Âm thanh trực tiếp cho tai chúng ta biết âm thanh phát ra từ đâu và nó cho phép chúng ta phân biệt vị trí của âm thanh trong không gian với độ chính xác đáng kinh ngạc. Nếu bạn đã từng ngồi ở hàng ghế đầu trong một buổi hòa nhạc giao hưởng, bạn sẽ biết rằng bạn có thể nhắm mắt lại và định vị các nhạc cụ trong không gian ba chiều từ âm thanh trực tiếp của chúng.

2. Phản xạ sớm

Định nghĩa – Phản xạ sớm là âm thanh đến tai bạn chưa đầy 1/10 giây sau âm thanh trực tiếp. Chúng được tạo ra bởi các bề mặt phản xạ âm gần nguồn âm thanh và được coi là một phần không thể thiếu của âm thanh trực tiếp.

Những phản xạ sớm thực sự góp phần vào khả năng hiểu lời nói bằng cách tăng tổng âm lượng âm thanh. Những phản xạ sớm cũng nâng cao sự rõ ràng của âm nhạc và cho phép các thành viên của nhóm hòa tấu nghe thấy nhau.  Sân khấu dàn nhạc sân khấu về cơ bản được tạo ra để tạo phản xạ sớm. Kiến trúc nhà thờ truyền thống thường tạo ra nhiều phản xạ ban đầu – thường được trộn lẫn với âm vang nhẹ.

3. Âm Vang – REVERBERATION

Định nghĩa – Âm vang là năng lượng âm thanh phản xạ phức tạp được coi là tách biệt với âm thanh trực tiếp. Âm vang “lơ lửng trong không khí” sau khi âm thanh trực tiếp dừng lại. Bản chất của âm vang được xác định bởi ba đặc điểm:

Cường độ – Âm thanh dội lại mạnh (to) như thế nào so với âm thanh trực tiếp?

Phân rã – Mất bao lâu để âm vang biến mất sau khi âm thanh trực tiếp dừng lại? Điều này thường được đưa ra dưới dạng RT60 dải trung hoặc thời gian cần thiết cho các tần số dải trung (các tần số trung tâm ở 500 Hz và 1 kHz) để giảm 60 dB so với mức âm thanh trực tiếp ban đầu. Một căn phòng ” chết về âm học – khi nó chứa nhiều vật liệu hấp thụ âm thanh), giống như một rạp chiếu phim hay, sẽ chưa đầy một giây. Một nhà thờ lớn có thể là 10 giây hoặc hơn, trong khi một phòng giao hưởng tốt sẽ là khoảng hai giây.

Cân bằng tần số – Tùy thuộc vào quy mô, cách bố trí kiến ​​trúc và vật liệu xây dựng, một số tần số trong đường bao âm vang có thể mạnh hơn các tần số khác. Sự tồn tại của tần số thấp mang lại âm vang “ấm hơn” trong khi tần số cao hơn sẽ làm cho đuôi âm vang “sáng hơn.

Âm vang dài

Âm vang ngắn

Lợi ích – Sự cân bằng hợp lý của âm vang có thể làm cho căn phòng trở nên “sống động”, đặc biệt đối với nhạc hòa tấu và hợp xướng. Âm vang góp phần tạo nên cảm giác về chiều sâu và rộng rãi, bổ sung thêm chiều và sự bao trùm mà âm thanh trực tiếp và phản xạ ban đầu không thể nhận ra.

Nhược điểm – Quá nhiều âm vang có thể rất có hại cho khả năng hiểu lời nói, vì các mối quan hệ pha quan trọng để nhận biết các phụ âm trở nên lộn xộn. Âm vang quá mức cũng có thể là vấn đề với nhạc khuếch đại, với âm thanh trực tiếp và âm vang xung đột với nhau. Ngoài ra, sự mất cân bằng trong đường bao âm vang có thể làm cho căn phòng trở nên ùm (quá mức tần số thấp) hoặc ” chói ” (quá mức tần số cao).

4. Tiếng vang – Echoes

Là những phản xạ âm thanh rời rạc có thể nhận dạng riêng biệt.(Dễ nhận thấy nhất khi hát karaoke). Một tiếng vang ” slap ” được coi là một âm thanh trở lại duy nhất, trong đó ” flutter echoes ” rung là một loạt tiếng vang giảm dần nhanh chóng.

Tiếng vang có thể được tạo ra trong các nhà thờ bởi một bề mặt phản xạ như tường, cột. Những âm thanh sẽ dội lại rõ rệt trong một phần giây sau đó và gây ra nhiều sự kinh ngạc cho các nhạc công, ca sĩ, người nói.

Kết luận

Khi hiểu rõ những khái niệm cơ bản này, chúng ta có thể đánh giá để đưa ra những đề xuất phù hợp cho hệ thống âm thanh của thánh đường. Phương pháp sử dụng các vật liệu hấp thụ âm thanh sẽ rất tốt cho các nhà thờ nhưng vì nhiều lí do mà không khả thi ở Việt Nam. Các giải pháp đơn giản như điều chỉnh hướng loa tránh các bề mặt, lắp đặt loa phân tán đều cho các vị trí, sử dụng các dòng loa chuyên dụng để giúp hệ thống âm thanh nhà thờ tốt hơn.