TRANG ÂM PHÒNG THU ÂM - PROJECT STUDIO THIẾT KẾ CABIN THU ÂM

Phần lớn các phòng thu âm được xây dựng theo kiểu đa năng hay gọi là Project Studio. Loại phòng thu âm này thường được giới âm nhạc lựa chọn bởi nó đáp ứng nhiều mục đích và tiết kiệm không gian. Từ thu ca tới các nhạc cụ như guitar, bass, keyboard và soạn nhạc điện tử. Tất cả công việc thu âm chỉ sử dụng 1 không gian chung nên việc trang âm, bố trí thiết bị ảnh hưởng tới chất lượng của âm thanh khi thu, khi phát ra cũng như là sản phẩm cuối cùng. Âm thanh khi phát ra phải cân bằng về không gian và tần số.

Cân bằng về không gian

Xuất phát từ sản phẩm âm nhạc là stereo - âm thanh 2 kênh, nên vị trí ngồi kiểm âm phải cân bằng về không gian, tức nguồn âm vào tai bên trái và bên phải phải cân bằng nhau. Ngoài việc bố trí đặt loa kiểm âm cân đối với vị trí tai người nghe, thì cách bố trí thiết bị và nội thất là rất quan trọng để có được âm thanh cân bằng. Cụ thể, dưới đây là 3 hình ảnh mô tả cách bố trí hệ thống thiết bị và trang âm. Ở hình 1, khi vị trí kiểm âm ngồi giữa một bên là cửa sổ kính(màu xanh lam) và bên kia là tường có tấm tán âm. Kết quả là ảnh âm bị lệch vì âm thanh tới vị trí kiểm âm không cân bằng do âm thanh dội từ 2 vật liệu này không giống nhau. Ở hình 2, vị trí sắp đặt cho âm thanh cân bằng tại vị trí kiểm âm. Tương tự ở hình 3, cách bố trí này là tốt hơn cả vì vị trí kiểm âm ít bị âm dội nhất.

Dù bạn xây dựng phòng thu âm ngay từ đầu hay sử dụng 1 phòng sẵn có thì ta đều có thể tìm ra 1 phương án tối ưu để có âm thanh cân bằng về không gian. Đối với phòng có kích thước cân xứng như hình vuông, chữ nhật thì vị trí kiểm âm nên chánh vị trí trung tâm của phòng vì đó là vị trí bị âm dội nhiều nhất.

Dưới đây là 1 ví dụ, từ một phòng không cân xứng có sẵn, ta có thể tìm ra bố trí hợp lý để đặt thiết bị và trang âm.

Với cách bố trí ở hình đầu tiên, kết quả ảnh âm sẽ bị sai lệch vì âm dội 2 kênh trái phải sẽ không cân bằng. Hình thứ 2 và 3 tốt hơn vì ảnh âm cân bằng, đặc biệt ở hình 3 cho chất lượng kiểm âm tốt hơn cả vì ta đã đặt vị trí kiểm âm xa với tường phía sau hơn cả và chánh được vị trí trung tâm của phòng.

Cân bằng tần số

Sự cân bằng tần số mà ta xem xét ở đây là sự cân bằng đáp ứng tần số của phòng, vì bản thân phòng không phát ra âm thanh nên khác với tên gọi sự cân bằng tần số của loa. Âm thanh mà ta nghe được không chỉ có sóng âm trực tiếp từ loa hay nhạc cụ tới lỗ tai, mà bao gồm cả sóng âm phản xạ từ các bức tường, thiết bị, vật cản, ... Tính chất phản xạ của tần số âm thanh khác nhau vì có bước sóng khác nhau nên nó phụ thuộc vào kích thước phòng, tỉ lệ phòng, hình dáng phòng, bề mặt tường,...và kết quả là âm thanh mà ta nghe được không đúng với nguồn âm phát ra, hay có sự mất cân bằng về tần số.

Về lý thuyết, một phòng nghe tiêu chuẩn phải có đáp ứng tần số phòng cân bằng(như hình số 1 miêu tả dưới đây). Mức độ phản xạ âm của tất cả tần số trong vùng nghe được của tai người là như nhau, hiển thị là một đường thẳng ngang màu xanh.

Theo quy luật, nếu ta muốn loại bỏ bớt tần số âm thanh có bước sóng dài (âm bass) thì ta sẽ sử dụng vật liệu hút âm dày và đặc, và ngược lại với tần số cao. Do vậy, nếu ta treo một tấm thảm mỏng lên tường của phòng nghe thì nó sẽ loại bỏ bớt tần số cao dao động trong phòng đó, khả năng hút âm tần số cao thể hiện là đường màu đỏ ở hình số 2 . Tấm thảm lại không có tác động với các tần số thấp nên âm thanh phòng nghe của chúng ta sẽ bị dư bass, thể hiện là đường màu đỏ ở hình 3. Tần số phòng không cân bằng nên khi ta thu và mix, ta có xu hướng giảm bass của nguồn âm vì âm thanh nghe trong phòng dư bass. Do vậy khi ta đưa sản phẩm nghe trên một hệ thống khác, phòng nghe khác ta sẽ thấy sản phẩm thiếu âm bass.

Vậy để giải quyết vấn đề cân bằng tần số cho phòng studio ta phải làm gì? Một vấn đề phức tạp trong việc xây dựng phòng thu âm và project studio nói riêng. Công việc bắt đầu ta luôn phải xác định diện tích sử dụng làm phòng, thiết lập tỉ lệ và hình dáng phòng tiêu chuẩn trên diện tích xây dựng. Bạn cần một chuyên gia để giúp bạn việc xác định tỉ lệ này vì có rất nhiều tỉ lệ tiêu chuẩn nhưng để chọn ra 1 tỉ lệ tối ưu phải dựa vào hình dáng và diện tích ta có. Đối với việc sử dụng 1 phòng có sẵn làm studio thì cũng vậy, ta phải đo đạc và tìm ra tỉ lệ để điều chỉnh phòng cho tối ưu.

Sau khi xây dựng hay sửa phòng với tỉ lệ tiêu chuẩn, ta đặt thiết bị và nội thất dựa trên nguyên lý cân bằng không gian. Công việc tiếp theo là sử dụng thiết bị đo đáp ứng tần số của phòng, vẽ lên đường đáp ứng tần số phòng rồi nhìn vào đó ta có thể biết tính chất phản âm của phòng. Thực tế thì kết quả sẽ không như ta mong đợi, đường đáp ứng tần số phòng không là một đường thẳng năm ngang như lý thuyết vì không chỉ phụ thuộc vào tỉ lệ phòng mà tính chất phản âm còn phụ thuộc vào vật liệu bề mặt xây dựng, nội thất..

Việc tiếp theo là trang âm cho phòng nếu ta muốn đường đáp ứng tần số tịnh tiến tới hình dáng cân bằng. Dựa vào đường đáp ứng tần số đo được, ta biết được những khoảng tần số có độ vang trội hơn và gây ra mất cân bằng, từ đó ta sử dụng vật liệu hút âm có thông số tương ứng để hạn chế nó. Kết quả của việc trang âm là đưa tới thông số đáp ứng tần số của phòng gần với vị trí cân bằng, nó phụ thuộc vào mức độ đầu tư, công sức và trình độ của bạn. Và nên nhớ là bạn không thể đòi hỏi một kết quả tuyệt đối như lý thuyết.

 Việc trang âm cho phòng thu hay phòng nghe là rất cần thiết, và cần thiết hơn là phải làm đúng kỹ thuật. Không phải chất đầy vật liệu hút âm trong phòng mà gọi là trang âm !

Việc thiết kế một cabin thu ca (vocal booth) hay một phòng cách âm cho nhạc cụ đều có mục đích như nhau. Đó là chống nhiễu, tiếng ồn từ bên ngoài và một điều quan trọng nữa là bản thân phòng này không phản ánh sai âm thanh của giọng hát hay nhạc cụ phát ra trong đó. Ở đây chúng tôi muốn đề cập đến cách xây dựng một cabin thu ca.

Xác định kích thước phòng

Cabin thu ca thường có kích thước nhỏ, đủ để 1 hay 2 người đứng hát. Trong khi phòng cách âm cho nhạc cụ thường có diện tích lớn hơn nhiều, chúng thường đủ không gian để chứa 1 ban nhạc. Các chuyên gia thường khuyên sử dụng diện tích từ 0,8m2 tới 3,3m2 và tỉ lệ của mặt sàn là 4x5 hoặc 5x8. Chiều cao có tỉ lệ đẹp là 2m, 2.3m, 2.4m và 2.7m

Xây dựng tường và sàn của phòngTốt nhất, tường và sàn của cabin tách rời với phòng studio hay control. Có nghĩa là phòng cabin nằm trong phòng đặt thiết bị, từ đó chánh được các rung động của phòng có cùng kết cấu. Việc cách âm sẽ đạt hiệu quả cao hơn. Tường và trần của cabin tối thiểu phải có một lớp thạch cao ở mỗi bên, ở giữa gồm càng nhiều lớp vật liệu cách âm càng tốt. Âm thanh là năng lượng, sóng âm dao động trong không khí làm rung động mọi thứ nên âm thanh càng lớn, chúng ta cần phải sử dụng càng nhiều lớp cách âm nếu muốn cabin yên tĩnh.

 
Thực tế cho thấy là sử dụng thêm 1 lớp thạch cao ở mối bề mặt sẽ làm cho khả cách âm tốt hơn nhiều.

Vật liệu hút âm bên trong tường của cabin ta nên làm bằng bông thủy tin (bông đá) với tỉ trọng càng lớn càng tốt. Và tương tự như lớp chống rung thạch cao, nếu ta sử dụng 2 lớp hút âm thì việc cách âm sẽ trở nên hoàn hảo. Giải thích cho hiệu quả này là năng lượng của sóng âm sẽ suy giảm rất nhiều khi qua 2 lớp chống rung độc lập và 2 lớp hút âm độc lập, hệ số cản trở sẽ tăng theo cấp số nhân.

Sau khi chúng ta đã xách định được kích thước cabin, tường và trần thì tiếp theo đây là các yếu tố khác cần quan tâm.

Thiết kế cửa ra vào

Một điều hiển nhiên là chúng ta nên làm cửa phòng có hướng mở ra bên ngoài vì nếu mở vào trong sẽ gây bất tiện vì cabin có diện tích nhỏ. Không nên sử dụng cửa kính trượt vì sẽ mất nhiều diện tích và tăng diện tích bề mặt phản âm. Một điều quan trọng nữa khi làm cửa là phải đảm bảo mép cửa kín khí.

Thiết kế cửa sổ

Mục đích làm cửa sổ để người bên trong cabin có thể nhìn thấy người chỉ huy bên ngoài ra dấu và giao tiếp vì vậy nên đặt cửa sổ ở vị trí dễ quan sát qua lại. Không nên làm cửa sổ quá lớn vì nó làm tăng diện tích bề mặt phản âm trong cabin. Nên sử dụng loại cửa kính 2 lớp hút chân không để tăng khả năng cách âm cho cabin.

ánh sáng

Nên sử dụng loại đèn có công suất nhỏ và có chiết áp vì cabin nhỏ dễ tăng nhiệt độ trong phòng. Ngoài ra đèn công suất lớn cũng tạo ra vùng điện từ gây nhiễu cho microphone.

Thông gió cho phòng

Một trong những khía cạnh thách thức nhất đối với cách âm là thông gió, làm thống gió cho cabin thì càng khó nhưng rất cần thiết vì cabin có thể tích nhỏ, nhiệt độ trong phòng nóng lên nhanh và oxy cũng nhanh hết.

Nhìn trên hình vẽ, nguyên lý khí động học được áp dụng để đảm bảo cho cabin luôn trong lành và mát mẻ. Không khí nóng sẽ di chuyển lên nên chúng ta sẽ làm lỗ hút gió phía trên trần và ngược lại, ta nên làm lỗ và thổi khí mát từ phía dưới sàn vào cabin. Chúng ta nên xử lý hút âm cho lỗ thông khí và nên sử dụng quạt có tốc độ chậm và tĩnh lặng.

Xử lý âm học cho cabin

Vấn đề thường thấy trong phần lớn các phòng đọc nhỏ (voice-over) là hiệu ứng âm thanh hộp (sound box). Khi làm cabin ta phải xử dụng kết hợp giữa kích thước phòng và vật liệu xử lý âm thanh để kiểm soát được hiệu ứng vang này.

Theo tính toán, cabin có chiều rộng (khoảng cách giữa 2 bức tường song song) từ 1m đến 2,5m sẽ có tần số vang cộng hưởng nằm trong khoảng 150Hz đến 350Hz. Đây mà lý do mà khi thu ca trong cabin nếu không được xử lý thì giọng hát có hiệu ứng hộp, tần số trung thấp bị cộng hưởng.

Sử dụng đúng vật liệu lút âm

Từ nghiên cứu trên, hiển nhiên là trong cabin thu ca thì ta chỉ nên sử dụng vật liệu có khả năng hút âm thanh có tần số trung thấp (150Hz-350Hz). Giọng hát chúng ta phân bố năng lượng mạnh vào khoảng tần số từ 200Hz tới 1500Hz nên nếu sử dụng không đúng vật liệu hút âm hay là vật liệu hút âm chất lượng kém thì không những không đạt được yêu cầu mà còn làm giảm chất lượng thu âm.

Một khó khăn là ở Việt Nam chúng ta hầu như không có đơn vị sản xuất hay nhập khẩu loại vật liệu chuyên dùng này. Lý do cũng một phần vì nhu cầu ít và giá thành của vật liệu nhập khẩu cao. Sau đây chúng tôi chia sẻ cách tự làm vật liệu hút âm:

1)Miếng gắn tường, trần cabin

a) Kích thước tấm: 30x30cm, 60x60cm, 30x60cm, 30x120cm và 60x120cm theo kinh nghiệm thì bạn nên sử dụng 2 loại 30x30cm và 30x120cm vì cabin thu ca có diện tích nhỏ nên việc dùng tấm loại mảnh sẽ dễ sắp đặt và đẹp hơn.

b) Chiều dày tấm: 2inch (5,08cm) và 5inch (7,62cm) sử dụng xen kẽ, loại 5" hiệu quả hơn ở gần khóc của phòng.

c) Cấu tạo tấm: sử dụng gỗ mềm vào xốp làm thành khung có mép ngoài ở mặt ngoài vát 45⁰; mặt sau sử dụng gỗ ép mỏng hoặc bìa giấy cứng gắn với chặt với khung bằng đinh hoặc gim; bông thủy tinh tỉ trọng 100 x 2 lớp với tấm 5" và 1 lớp đối với tấm 2" được bọc lưới rồi được ghim chặt vào mặt sau (bông thủy tinh ngoài thị trường bán có kích thước 60x120cm và tỉ trọng 60/100); sử dụng vải sợi to dày bọc căng toàn bộ mặt trước của tấm rồi gim chặt ra phía sau.

d) Mức độ sử dụng tấm hút âm nhiều hay ít tùy thuộc vào khả năng đầu tư của bạn và dưới đây bà lời khuyên của chuyên gia. Bảng dưới đây chỉ ra mức độ (mét vuông) sử dụng sử dụng tấm hút âm từ MIN (ít nhất) cho tới DARK(nhiều nhất); có 4 loại cabin có chiều cao là 2m, 2.3m, 2.4m và 2.7m; SIZE là diện tích cabin (mét vuông)

2) Tấm hút âm góc
a) Kích thước tấm: hình tam giác đều có cạnh 24" (61cm)
b) Chiều dày tấm: 2" (5cm)
c) Cấu tạo: tương tự như với cách làm tấm hút âm tường
d) Sử dụng: tấm hút âm góc có tác dụng đặc biệt với tần số thấp từ 100Hz nên ta nên sử dụng hết cả 4 góc trên trần của cabin;

Dưới đây là biểu đồ hiển thị ví dụ 2 kết quả của trang âm cho cabin, đường màu xanh lá là đáp ứng tần của cabin khi thu ca nếu không có xử dụng hút âm. Màu cam thể hiện kết quả của trang âm tuy kết quả chưa tốt vì phần tần số dưới 400Hz bị loải bỏ nhất nhiều, đây là kết quả của việc trang âm tối (DARK). Màu xanh biển thể hiện kết quả hoản hảo của việc trang âm cabin thu ca mà chúng ta nhắm tới.