Trang chủ / Âm thanh học / Hệ Thống Âm Thanh

Hệ Thống Âm Thanh

Chắc hẳn các bạn đã từng nghe đến hệ thống loa 2.0, 2.1, 5.0, 5.1, 7.1, surround, dolby. Vậy các hệ thống này khác nhau như thế nào nhỉ? Tại sao các hệ thống âm thanh lại có ký hiệu và tên gọi như vậy? Tại sao khi xem phim tại các rạp chúng ta lại cảm giác được như đang ở trong quang cảnh hành động của phim? Rất nhiều câu hỏi về hệ thống âm thanh phải không? Vậy để áp dụng hệ thống âm thanh trên như thế nào cho đúng với nhu cầu của chúng ta. Hôm nay ADAM Muzic sẽ chia sẻ đến các bạn các nguyên lý hoạt động của các hệ thống âm thanh trên để có thể sử dụng vào mục đích và nhu cầu của mỗi người.

Trước tiên đến với hệ thống âm thanh chúng ta cần tìm hiểu sơ qua về âm thanh Mono, Stereo là gì? Bài âm thanh Mono và Stereo đã được chia sẻ nên ADAM Muzic xin phép tóm gọn lại:

Mono là gì? “Một cách đơn giản nhất, âm thanh Mono là âm thanh được phát ra từ duy nhất MT nguồn phát. Nói cho dễ hiểu thì âm thanh Mono là âm thanh đơn lẻ, tiếng chim hót, tiếng gõ bàn phím, giọng nói,…là những nguồn âm thanh Mono.”

Stereo là gì? Stereo là sự kết hợp của nhiều nguồn âm thanh Mono khác nhau, được phân bổ từ phải sang trái hoặc từ trái sang phải, nó giúp cho bạn xác định được không gian mà bạn đang nghe cũng như vị trí các nguồn âm đó bên phải hay bên trái bạn.” (các bạn có thể tìm hiểu kỹ hơn ở bài viết kì trước nhé)

Điều thú vị của âm thanh stereo là các bạn có thể cảm nhận được từng vị trí của các loại nhạc cụ trên dàn nhạc giao hưởng. Bên cạnh đó âm thanh stereo vẫn có một số hạn chế như thiếu về mặt không gian (ambience). Tạo cảm giác như tất cả ở phía trước và thiếu đi những âm hưởng tự nhiên do sự vang dội của các bức tường phía sau hay các âm hưởng khác.

 Âm thanh surround chúng ta có thể hiểu đơn giản là âm thanh bao quanh chúng ta, hệ thống âm thanh này tạo cảm giác thật cho chúng ta khi xem phim.

surround

Như mấy năm trước đây, hệ thống âm thanh kỹ thuật số đa kênh surround phải được nén vào 2 kênh cho tương thích với những chương trình truyền thanh và đĩa nhạc âm . Cách này gây mất chất lượng của âm thanh gốc, nhưng vì chỉ một số ít người hiện nay có đầu thu băng và đầu thu đĩa 4 kênh, đa số chỉ sử dụng các máy phát stereo nên đó là cách tốt nhất có thể làm được. Quá trình nén 4 hay nhiều kênh hơn được chia làm hai, sau đó thử cài trở lại vào cuối lúc thu gọi là “lập ma trận” và hệ thống đó gọi là hệ thống “ma trận Surround”. Dolby, bởi vì sự nổi bật của nó trong thế giới phim ảnh, đã trở thành người đứng đầu với ma trận Dolby Pro Logic và hiện nay là Pro Logic II. Nếu bạn chuyển đầu thu của bạn thành “Pro Logic” hay “Pro Logic II”, bạn có thể sẽ nghe âm thanh surround. Bộ giải mã trong đầu thu hay preamp của bạn cũng sẽ làm công việc tạo ra hiệu ứng surround từ âm thanh stereo bình thường, mặc dù một số cái có chế độ “âm thanh siêu nổi” đặc biệt có thể làm tốt hơn trong một vài trường hợp.

surround

Đỉnh cao của hệ thống âm thanh này đó là dolby surround (âm thanh vòm), hệ thống âm thanh này xuất hiện từ những năm 70 và đã mang lại thành công vang dội cho bộ phim star wars, đã khai sáng hệ thống âm thanh trong điện ảnh.

Phương pháp âm thanh vòm Dolby bao gồm việc mã hoá bốn kênh – Front Left ( trái trước ), Center ( trung tâm ) , Front Right,( trái sau ) và kênh Rear ( Đằng sau )  vào trong hai kênh tín hiệu.  Một IC giải mã sau đó sẽ chuyển tín hiệu này đến nơi thích hợp như là kênh trái, kênh phải, kênh sau và kênh giữa. (kênh giữa là do tích hợp giữa hai kênh trái và phải).

Hiệu quả của Dolby Surround là một môi trường nghe cân bằng. Trong đó những âm thanh chính được phát ra từ kênh trái và kênh phải. Lời ca hay là lời đối thoại được phát ra từ kênh giữa, và không khí của âm nhạc (ambience) được phát ra từ sau lưng người nghe.

Đ to ra âm thanh vòm mt cách hiu qu, điu đu tiên là cn ti mt s lượng loa nht đnh. Thứ nhất là loa trung tâm mang lời thoại, do hầu như các diễn viên nói từ vị trí giữa màn hình; sau đó là các loa trái và phải mang phần âm nhạc và hiệu ứng âm thanh cùng một vài lời thoại xuất hiện từ phía bên hoặc góc. Tiếp đến là hai loa đặt ở bên và hơi cao hơn so với vị trí ngồi nghe, cung cấp các âm thanh môi trường và hiệu ứng âm thanh vòm. Cuối cùng là một loa siêu trầm dùng để tái tạo các âm tần số thấp và siêu thấp (LFE) có trong một số tình huống cụ thể như bước chân khủng long trong phim Jurassic Park hay tiếng gầm của động cơ phản lực trong Top Gun

Sự hạn chế của dolby surround những kênh phía sau vẫn là thụ động, nó vẫn thiếu những phương hướng về âm thanh một cách thiếu chính xác, hơn nữa thiếu sự phân biệt các kênh hơn là stereo.

Tiếp theo chúng ta sẽ cùng tìm hiểu đôi nét về tiêu chuẩn âm thanh trên thế giới: THX

Thế nào là THX?

THX là bản quyền chứng nhận chính thức (tiêu chuẩn) trên thế giới về chất lượng âm thanh và hình ảnh của các rạp hát, rạp chiếu phim và các công cụ giải trí gia đình (home theater system). Các máy nghe nhạc và xem phim chỉ được cấp chứng nhận THX khi đạt được:

  1. Độ nhiễu âm thanh thấp,
  2. Độ cách âm tốt, thí dụ bạn xem phim action với các hiệu quả âm thanh dữ dội nhưng ở ngoài phòng chiếu phim thì không nghe thấy gì hết.
  3. Độ vang vọng của âm thanh (reverb) đúng theo tiêu chuẩn quy định. Các phòng chiếu và nhà hát phải được thiết kế chống gây tiếng vang không cần thiết.
  4. Phần âm thanh lời thoại phải dễ nghe.
  5. Âm thanh có tần số cao được nghe rõ và trong suốt.
  6. Âm thanh trầm không gây cộng hưởng ở xung quanh.
  7. Nhà hát hay phòng chiếu phim phải được thiết kế sao cho khán giả ngồi ở bất cứ chỗ nào cũng nghe được âm thanh stereo.

Dolby Digital Surround EX?

Sự phát triển tiếp theo của Dolby Digital hợp với chuẩn THX, tạo ra không gian âm thanh rộng hơn bằng cách tạo thêm một kênh âm thanh surround trung tâm (rear center channel)

Dolby Surround Pro Logic?

Đó là bộ giả lập âm thanh surround 5.1 trên cơ sở hai kênh stereo thông thường. Có hai loại Dolby Pro Logic II Movie tạo hiệu ứng không gian cho âm thanh stereo để hấp dẫn người xem, Dolby Pro Logic II Music để tăng cường âm thanh ba chiều khi nghe nhạc.

S hn chế ca Dolby Pro-logic
Mặc dầu Dolby Pro-Logic là một sự cải tiến ưu tú nhất của Dolby Surround.  Hiệu ứng của nó chỉ có thể nhìn nhận được chỉ trong phương diện tái tạo lại. Và mặc dù có hai loa ở đằng sau, chúng vẫn là tín hiệu mono, giới hạn đi những âm thanh có hướng di động từ đằng sau lưng đến trước mặt, và từ bên cạnh đến trước mặt và có băng thông hạn chế, còn loa trung tâm là sự kết hợp của hai kênh trái và phải chứ không phải đơn nhất. Thêm vào đó không có kênh riêng cho loa trầm, vì thế các tín hiệu âm trầm phải trích xuất từ các kênh khác thay vì có đường vào riêng.

Dolby cũng đã cập nhật Pro Logic lên phiên bản Pro Logic II với khả năng hỗ trợ tới 6 kênh xuất. Tuy nhiên đây vẫn không phải là hệ thống 5.1 thực sự bởi bản chất vẫn dùng 2 kênh stereo của Pro Logic, chỉ có thêm bộ giải mã tiên tiến mới có khả năng trích thành 5 kênh ma trận toàn dải và một kênh ma trận siêu trầm.

Khái nim v DTS? DTS là viết tắt tên công ty Digital Theater Systems Inc., chuyên về công nghệ âm thanh kỹ thuật số. Bộ giải mã DTS của công ty là một trong những bộ giải mã hàng đầu trong công nghệ âm thanh surround kỹ thuật số 5.1. Có đến hơn 200 triệu bản quyền sử dụng bộ giải mã DTS 5.1 của công ty đang được sử dụng trong các sản phẩm giải trí điện tử trên thế giới, công nghệ này cũng được sử dụng trên 20,000 rạp chiếu phim KTS.

DTS Digital Surround (đôi khi viết tt DTS 5.1) là gì? Đó là công nghệ mã/giải mã âm thanh surround 5.1 với chất lượng 20-bit, tốt nhất hiện nay trên thế giới của công ty DTS. Công nghệ này mã hóa 6 kênh 20-bit audio (5.1) với dung lượng mà ngày xưa người ta dùng để lưu trữ có 2 kênh 16-bit audio PCM. Chất lượng âm thanh trên mỗi kênh trong 6 kênh này vượt xa chất lượng âm thanh 16-bit trên đĩa CD thông thường.

DTS-ES Matrix 6.1? Có các kênh âm thanh tương tự như Dolby Digital surround EX, song âm thanh surround được cải thiện hơn, chiều sâu phía sau và không gian tốt hơn.

DTS ES Discrete 6.1? Là âm thanh được mã 6.1 thực thụ (âm thanh được thu thật với 7 kênh, khác với DTS-ES Matrix 6.1 kênh thứ 7 ở trung tâm phía sau được tái tạo từ các kênh còn lại). Định dạng này chỉ tồn tại ở một số đĩa phim DVD.

DTS Neo 6? Là đối thủ trực tiếp của Dolby Pro-Logic II. Neo 6 Cinema được dùng để xem phim còn Neo 6 Music để nghe nhạc, khi đó kênh center ít được sử dụng để tăng hiểu quả không gian stereo.

Thế nào là THX EX 7.1? Nếu bạn có đĩa và preamp có thể chạy 7.1, bạn có thể thêm nhiều loa hơn vào hệ thống của bạn để cải thiện hệ thống của bạn trong việc giải quyết hiệu ứng surround chi tiết và phức tạp của phim hiện đại. THX EX giống như DTS ES, ngoại trừ phim “Chiến tranh giữa các vì sao”, người ta đang gặp nguy khốn vì không xác định rõ các phim trên trong dạng thức. Nhiều khách hàng nhiệt tình yêu cầu cả hai tính năng 6.1 và 7.1 cho thiết bị của họ

Các h thng âm thanh ph biến : 

H thng âm thanh 2.0 là gì ?  : Nói 1 cách đơn giản và dễ hiểu nhất thì hệ thống loa 2.0 là hệ thống gồm có 2 loa , ” dải trầm ” đã được tích hợp sẵn vào trong 2 loa này rồi. Thường thì loa 2.0 cho lượng bass vừa đủ nghe , thích hợp nghe nhạc nhẹ nhàng , chi tiết.

H thng âm thanh 2.1 là gì ?  : Bao gồm 2 loa vệ tinh như loa 2.0 nhưng có thêm 1 cục SUB ( người ta hay gọi là cục Bass hoặc trầm ) , tiếng bass sẽ được tách riêng ở cục SUB , giúp cho thể hiện tiếng bass được hay và nổi hơn , thích hơp nghe nhạc trẻ , dance , hiphop…

System sound 2.1

H thng âm thanh 5.1 là gì ? :  Hệ thống Bao gồm 6 loa – 5loa vệ tinh và 1 loa SUB

sound 5.1

5 loa vệ tinh bao gồm :

1 Loa center : những âm thanh nói, âm thanh chính phát ra tại đây, là loa chính giữa màn hình !

1  Loa  trước trái ( đằng trước bên tay trái )  , 1 loa trước phải ( đằng trước bên tay phải ) : đảm nhận âm thanh được bố trí bên trái và bên phải, và cũng đảm nhận luôn phần âm nhạc …

1 Loa sau trái ( đằng sau bên trái ) , 1 loa sau phải ( đằng sau bên phải ) : đảm nận tiếng động phát xuất từ đàng sau của bạn
Cục SUB : Nếu bạn muốn trải nghiệm âm thanh nó thật đến mức nào thì SUB nó là yếu tố cực kỳ quan trọng ! , độ rung và lắc của căn phòng nó nằm ở cục SUB này !

H thng âm thanh 7.1 là gì : Giống như hệ thống 5.1 nhưng thêm 2 loa vào 2 bên hông của bạn ( Rạp chiếu phim hiện đại hiên nay đang sử dụng hệ thống này )

Background

Ngoài ra còn có các hệ thống hi-end khác được gọi là 7.1 (8-chanel). Trong hệ thống này có thêm 2 loa nữa nhưng nguyên lý hoạt động là gần như giống nhau.

Ngày nay hầu như tất cả các máy tính đều tích hợp sẵn Sound On – Board 6-kênh, tức là đã được tích hợp trên board mạch chủ. Tất nhiên nếu bạn có thêm một card âm thanh rời hỗ trợ 6-chanel thì âm thanh cho ra sẽ trung thực hơn.
Có 2 dạng loa 6-chanel là Analog và Digital, loa Analog có thể được cài đặt trên bất kỳ máy tính nào và thường rẻ hơn, trong khi đó loa Digital thường đắt hơn và yêu cầu bạn phải có một đầu ra SPDIF trên máy PC của bạn.

Trên đây là những chia sẽ về đặc tính của từng hệ thống âm thanh, cách vận dụng hệ thống vào trong sản xuất âm nhạc. Chúc các bạn thành công.

Bài viết có tổng hợp một số tài liệu từ

– Wikipedia, Soundaudiosystem, http://www.edisontechcenter.org/, http://stereos.about.com/, vnexpress,

Blogspot, và một số tài liệu liên quan khác.

– Hình ảnh: Google

– Video: Youtube

Giới thiệu Huy Vo

Manager at ADAM Muzic - Sound Engineer - Designer

Xem các bài viết khác

Inverse Square Law – Luật bình phương nghịch đảo

Chắc hẳn ai trong số chúng ta đều 1 lần cầm chai sơn để xịt hoặc …

Trả lời