Chỉ số STI là gì ?
Chúng ta thường nói đến âm học trong việc lắp đặt âm thanh nhà thờ. Nhưng nếu các vấn đề về âm học không được xử lí thì sao ? Lúc đó công việc lắp đặt âm thanh sẽ khó khăn hơn rất nhiều. Việc lắp đặt căn chỉnh âm thanh phải thật hiệu quả để âm thanh có thể nghe rõ được. Vậy chỉ số thể hiện độ rõ là gì. Đó là STI –Speech Intelligibility
STI là chỉ số thể hiện độ rõ của giọng nói đề cập đến mức độ mà người khác có thể hiểu được khi họ nói. Giọng nói được truyền qua phòng bởi một người hoặc hệ thống âm thanh không bao giờ được coi là bản sao chính xác của tín hiệu gốc.
Không chỉ có tiếng ồn nền được thêm vào mà tín hiệu cũng bị bóp méo bởi các đặc tính phản xạ và vang của căn phòng. Sóng âm dội lại từ tường, trần nhà và sàn nhà, cũng như bất kỳ đồ đạc hoặc người nào trong phòng, dẫn đến tín hiệu giọng nói bị nhòe. Điều này thường có thể dẫn đến giảm độ rõ của giọng nói.
Ngoài ra, những phản xạ này cũng có thể tạo ra sóng dừng, có thể khuếch đại một số tần số nhất định và tạo ra “điểm nóng” nơi âm thanh to hơn nhiều so với các phần khác của căn phòng. Mặc dù có những cách để giảm thiểu những tác động này (chẳng hạn như tấm hấp thụ âm thanh), nhưng chúng thường không thể tránh khỏi trong những căn phòng lớn có bề mặt cứng.Do đó, độ rõ của giọng nói thường bị giảm trong những môi trường như nhà thờ.
Chỉ số STI bao nhiêu là tốt
Độ rõ ràng của lời nói của một kênh là độ rõ ràng mà lời nói có thể được hiểu qua kênh đó. Chất lượng truyền lời nói của kênh được xác định và thể hiện bằng các giá trị từ 0 đến 1 dưới dạng STI. Sử dụng giá trị STI thu được, có thể xác định được khả năng hiểu lời nói tiềm ẩn. Giá trị 0 biểu thị rằng lời nói không thể hiểu được, trong khi giá trị 1 biểu thị rằng lời nói hoàn toàn có thể hiểu được.
Các giá trị nằm giữa các giá trị cực đại này biểu thị các mức độ dễ hiểu khác nhau. Độ rõ ràng của lời nói có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm tiếng ồn nền, tiếng vang và độ méo tiếng.
STI value | Quality rating acc. to IEC 60268-16 |
---|---|
0 … 0.3 | bad |
0.3 … 0.45 | poor |
0.45 … 0.6 | fair |
0.6 … 0.75 | good |
0.75 … 1 | excellent |
Cách đo chỉ số STI
Có hai phương pháp đo STI: STI đầy đủ và STIPA.
STI đầy đủ
Một phép đo STI đầy đủ cần 98 tín hiệu thử nghiệm riêng biệt với 14 tần số điều chế khác nhau và cần 15 phút cho mỗi phép đo. Vì thường cần hàng trăm phép đo để đánh giá không gian lớn nên phương pháp này rất tốn thời gian.
STIPA
Phương pháp STIPA là phiên bản đơn giản hóa của Full STI và chỉ cần một tín hiệu thử nghiệm, bao gồm tiếng ồn hồng được điều chế với hai tần số điều chế trong mỗi dải octave. Điều này cho phép thực hiện phép đo trong 15 giây với hiệu suất tương tự và do đó là phương pháp hiệu quả hơn nhiều để đo STI. Vì lý do này, thử nghiệm STIPA đã thay thế hoàn toàn phương pháp Full STI để đo STI trong thực tế.
Tín hiệu thử nghiệm được truyền qua kênh truyền (ví dụ như hệ thống PA tại sân bay hoặc từ sân khấu trong phòng hòa nhạc), hoặc bằng âm thanh thông qua Talkbox đã hiệu chuẩn hoặc bằng điện tử thông qua đầu vào đường truyền và tệp .mp3.
Mức áp suất âm thanh của tín hiệu thử nghiệm được đo tại các vị trí người nghe (người nhận) và STI được tính toán từ sự thay đổi độ sâu điều chế giữa tín hiệu truyền và tín hiệu nhận.
Nói đơn giản : chúng ta sẽ phát 1 tín hiệu thử nghiệm qua hệ thống âm thanh đã được lắp đặt từ trước. Sau đó sẽ dùng máy đo chuyên dụng và đo tại nhiều vị trí trong phòng. Chỉ số STI sẽ được thể hiện rõ ràng trên máy đo bằng cách thể hiện sự chênh lệch tín giữa tín hiệu phát và tín hiệu nhận qua máy.
Các yếu tố ảnh hưởng đến chỉ số STI
Mức áp suất âm thanh
Mức âm lượng âm thanh trong nhà thờ phải đủ lớn, vì không gian nhà thờ có thể tích rất lớn và người tham dự rất động. Nếu âm lượng nhỏ thì âm thanh tại các điểm nghe sẽ bị thiếu, nghe bị mờ.
Mức độ tiếng ồn xung quanh
Đó là tiếng ồn do phương tiện giao thông đi lại ( nếu nhà thờ sát đường), tiếng ồn của quạt, điều hoà…. Mức độ tiếng ồn lớn sẽ lấn át lượng âm thanh từ hệ thống loa.
Độ vang dội
Âm thanh di chuyển theo dạng sóng trong không gian và nó sẽ phản xạ khi gặp các bề mặt cứng nhẵn như tường, cột, nền nhà…. Tuỳ vào mức độ hấp thụ và phản xạ của từng vật liệu, âm thanh sẽ bị dội lại một phần. Không gian càng lớn, dịện tích mặt phẳng nhẵn càng nhiều thì chỉ số đó càng tăng.
Phương pháp cải thiện chỉ số STI
Hệ thống âm thanh
Các vấn đề trong hệ thống âm thanh ví dụ như méo tiếng, linh kiện lỗi hoặc loa được đấu dây không đúng cách, can thiệp vào equalizer qúa nhiều làm méo mó âm thanh…. có thể dẫn đến giọng nói kém rõ ràng.
Ngoài ra, việc bố trí loa không hợp lí có thể giảm giá trị STI. Ví dụ, quá ít loa có thể dẫn đến trường âm thanh không đồng nhất với các ”điểm mù” ở một số khu vực nhất định. Khi chúng ta tăng âm thanh tổng lên thì những vùng có âm thanh to hơn sẽ càng to, dẫn đến âm thanh lớn khó chịu ở các khu vực khác. Do đó, nên lắp nhiều loa hơn là ít loa, phân bổ đều trong phòng.
Âm học phòng
Mỗi cấu trúc không gian có ảnh hưởng quan trọng đến khả năng nghe rõ lời nói. Âm thanh đến người nghe bị chi phối bởi rất nhiều phản xạ âm thanh trong phòng đó. Nhiều tiếng vang có thể làm giảm khả năng nghe rõ lời nói. Để giảm bớt độ vang, cần phải tính toán đến yếu tố âm học ngay từ lúc thiết kế bằng cách vật hấp thụ âm thanh như rèm cửa, thảm, đồ nội thất bọc nệm hoặc các vật liệu có khả năng tiêu âm hút âm tốt. Tìm hiểu thêm về ảnh hưởng của âm học
Tiếng ồn nền
Nếu có nhiều tiếng ồn xung quanh, khả năng nghe rõ lời nói có thể giảm. Điều này có thể xảy ra nếu vị trí không được che chắn đầy đủ khỏi các nguồn tiếng ồn gần đó.
Các nhà thờ ở sát cạnh đường lớn với lưu lượng xe đi lại đông sẽ có tiếng ồn lớn. Hệ thống quạt điện, điều hoà, hút gió…. đều làm tăng mức ồn.