Thiết kế âm thanh, ánh sáng sân khấu

Được đăng: 23/07/2010

Các lý thuyết cơ bản về âm thanh

I / Định nghĩa về âm thanh:

Âm thanh trong thế giới tự nhiên (natural sound), đường biểu diễn bắt buộc phải là một hình sin cơ bản. Đó là những voice chúng ta nghe được chung quanh ta như những tiếng động, lời nói v.v , không phải do những thiết bị điện tử phát ra. Giải tần số mà con người nghe được nằm trong khoảng từ 20Hz đến 18KHz, nhưng cũng có ngoại lệ (tôi đã từng thử nghiệm thực tế có một soundman VN có thể nghe tới 24,5 KHz, rất hiếm có). Nhiều sinh vật khác như chó, mèo có thể nghe được giải tần cao hơn nhiều so với con người (siêu âm). Âm thanh hình sin là AT đơn giản, giống như phát ra ở máy phát sóng hạ tần. Những AT ta nghe thật ra là do nhiều họa tần chồng lên tạo thành. Bạn có thể vào window media player, nghe một bài nhạc bất kỳ rồi chọn bar and waves = Scope sẽ thấy được hình biểu diễn của những sóng AT này.
Một người chỉnh âm thanh chuyên nghiệp giống như một nhạc trưởng
Từ khi có những thiết bị điện tử, âm thanh nhân tạo bắt đầu hình thành. Khoảng đầu thập niên 70 những nhà sản xuất organ như hãng Yamaha đã dùng công nghệ chỉnh sửa âm thanh gốc tạo thành những AT không thể có trong thế giới tự nhiên. Từ những model organ như IC 30, rồi tới series SK bắt đầu tạo thành những lãnh vực âm thanh mới gọi là Synthesizer. Vậy là tùy hứng, ta có thể chỉnh, sửa, bẻ cái hình sin thành những hình bất kỳ nào, nếu muốn. Vuông, tròn, nhọn, răng cưa hoặc trên tròn dưới nhọn v.v đều ra một voice khác nhau, nhưng âm vực đều giống nhau là vì nó cùng chung một tần số. Bạn nào là nhạc công, nhạc sĩ có lẽ đã biết sự tương ứng giữa tần số AT và các nốt nhạc. Các nhạc cụ điện tử hiện đại hoặc những AT trong những bài disco là áp dụng của phương thức này, hoàn toàn không có trong thế giới tự nhiên.
Từ khi có kỹ thuật số ra đời, thì việc chỉnh sửa AT lại càng dễ dàng hơn, muôn hình vạn trạng. Nhưng chưa chắc sửa lại thì nghe hay hơn đâu. Các hãng sản xuất phải dày công nghiên cứu, thỉnh thoảng mới đưa ra được một công nghệ mới được.Thí dụ, bạn muốn AT nghe có cảm giác “dầy” hay “mỏng” hơn, thì có thể lấy BBE chỉnh cho cái hình sin có hai cạnh biên mập ra hay ốm bớt là xong. Còn muốn nghe “bén” một tí thì vuốt cái đầu hình sin cho nó nhọn hơn bằng một thiết bị khác. Còn nhiều cách khác, nhưng chung qui chỉ là xoay quanh chuyện chỉnh sửa cái hình sin đó thôi. Và cũng chính vì có thể chỉnh sửa được, mà có nhiều ca sĩ trong studio thì hát rất hay mà khi ra hát live thì nghe khác hẳn, là do AT live hầu như ít khi sửa, chỉ khuếch đại và điều tiết âm sắc. Độ sái giọng (méo tiếng) (distortion) là so sánh giữa tín hiệu hỉnh sin chuẩn input và output ra. Kỹ thuật cao cần độ distort dưới 1‰. Nếu bạn nhìn bằng oscilloscope mà thấy hình sin vừa hơi méo một tí là đã méo cả vài chục % rồi, phải có máy chuyên dùng mới đo được chính xác. AT mà nghe bể, rè, nghẹt là đã có sự distort ở tầng nào đó rất nhiều rồi, phải khắc phục nhược điểm này trước tiên.Một thiết bị khác rất quan trọng là dây dẫn tín hiệu. Nếu sử dụng dây unbalance (1 giáp+1 ruột) thì không thể truyền đi xa được. Kéo dài sẽ bị giảm biên độ và giảm nhiều hơn ở tần số cao. Giảm biên độ còn xử lý được bằng cách nâng khuếch đại, nhưng giảm dải tần thì bó tay. Chưa kể còn dễ bị nhiễu (noise) bời những thiết bị khác và ngay cả trong sợi dây như tiếng vỗ dây chẳng hạn. Chỉ có thể giảm bớt khuyết điểm trên bằng cách hạ tổng trở Z của nguồn tín hiệu. Tuy tổng trở của microphone đã hạ thấp tới 200Ω và tín hiệu là 600Ω nhưng cũng chỉ giới hạn độ dài tối đa là 50 feet (16 mét). Về sau phát minh ra cách sử dụng dây balance (1 giáp+ 2 ruột) thì khuyết điểm trên mới hoàn toàn được khắc phục.Tín hiệu đi trong dây balance gồm 1 phase + dẫn tín hiệu bình thường như dây 1 ruột. Dây còn lại là phase – có tín hiệu ngược phase đối xứng với phase +. Vì mang cùng lúc 2 tín hiệu này nên những tín hiệu nếu khác với 1 trong hai (như là noise) sẽ bị triệt tiêu. Sợi dây nào giảm biên độ sẽ có sợi kia bù lại khi dẫn tới thiết bị khác. Vì vậy, trên lý thuyết, dây balance có thể kéo dài tối đa tới 1000 feet (300 mét).
Trước đây, thiết bị điện tử AT phải dùng biến áp loại nhỏ để tạo buffer balance cho các ngõ in out, sau này nhờ có op-amp nên đơn giản hóa đi nhiều. Trong một hệ thống âm thanh cũng cần chú ý khi hàn dây tín hiệu giao tiếp. Chỉ cần 1 sợi dây hàn ngược cực 2, 3 của jack XLR3 sẽ ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng của cả hệ thống.Lý thuyết về âm thanh thì đơn giản chỉ có vậy, nhưng rất quan trọng. Là soundman, bạn phải tìm hiểu thêm âm thanh là gì, rồi khi qua thiết bị này, thiết bị kia thì nó sẽ biến đổi ra sao ? Bạn hãy tự tập suy nghĩ có logic và sáng tạo. Lúc đó, bạn sẽ tự mình giải quyết được nhiều vấn đề về những kỹ thuật âm thanh khác mà tôi chưa thể viết ra ở đây.
II / Các thông số kỹ thuật:

Phần này bao gồm những thông số của các thiết bị AT giao tiếp với nhau nên cũng rất đơn giản, nhưng bạn cũng phải nắm rõ để setup hệ thống AT cho chính xác.
Trước hết là microphone. Tổng trở Z ấn định cho hầu hết các loại micro xử dụng cho AT là 200Ω, với độ nhậy (sensitivity) khoảng từ -40dB đến -20dB (có thể gia giảm chút ít tùy loại). Có vài loại micro đặc biệt (thường dùng trong studio) có tổng trở là 600Ω. Tần số đáp tuyến (frequency response) từ 40Hz đến 15KHz, loại condenser có thể lên tới 18KHz. Microphone xử dụng cho ampli đèn (tube amplifier) thì phải có Z bằng 50KΩ mới phù hợp.Tín hiệu nhập của mixer ở ngõ mic input có độ nhạy rất cao, ở 200Ω vào khoảng -130dB đến + 20dB. Ngõ nhập line in thì lại khác : Z = 10KΩ nếu dùng unbalance, 20KΩ nếu dùng balance, độ nhạy từ -10 đến + 40dB. Các ngõ Tape/CD in cũng vậy, Z = 10KΩ, độ nhạy +20dB (tín hiệu output của player vào khoảng 100mV, 10KΩ). Ngoài ra, tất cả các giao tiếp khác đều dùng chuẩn 0dB làm mốc.Nói qua về định nghĩa của chuẩn giao tiếp các thiết bị AT 0dB : 0dB là tín hiệu có điện áp 0.774 V RMS, tức là đo được 1 VAC khi đặt ở tổng trở Z = 600Ω. Chuẩn này dùng chung cho tất cả các thiết bị AT pro. Nhiều khi các bạn đọc manual thấy có sự khác biệt như Z chẳng hạn, có thể thấp hoặc cao hơn một chút (các hãng SX hay làm vậy cho có sự khác biệt). Nhưng bù lại, số dB cũng tăng hoặc giảm theo tỉ lệ nghịch tương ứng, nên vẫn tương thích kỹ thuật. Nếu có thể được, bạn nên dùng tất cả các thiết bị chung một hãng sản xuất, tránh phải lo nghĩ về vấn đề này.Qua những thông số trên, các bạn đã thấy có sự khác biệt rất lớn giữa hai dòng máy pro sound và HiFi. Nếu vô tình dùng lẫn lộn, chẳng hạn lọt vào hệ thống một thiết bị EQ của HiFi, hậu quả sẽ không lường được.

(nguồn: internet )