Trong số các thông số kỹ thuật của hệ thống âm thanh, "dải tần số" và "đáp ứng tần số" thường được đề cập-và đôi khi được kết hợp với nhau. Tuy nhiên, hai tham số này cho thấy các khía cạnh cốt lõi khác nhau của hiệu suất hệ thống, quyết định chung tính đầy đủ và chính xác của việc tái tạo âm thanh. Sự hiểu biết sâu sắc về sự khác biệt và mối quan hệ qua lại của chúng là điều cần thiết để đánh giá chất lượng âm thanh và đạt được kết quả âm thanh mong muốn.
I. Dải tần số: “Độ rộng quang phổ” của âm thanh
Sự định nghĩa:
Đề cập đến khoảng thời gian giữa tần số thấp nhất và cao nhất mà hệ thống âm thanh (loa, bộ khuếch đại hoặc toàn bộ chuỗi tín hiệu) có thể tái tạo một cách hiệu quả. Thường được biểu thị bằng Hertz (Hz), ví dụ: "50Hz–20kHz (±3dB)."
Tầm quan trọng:
- Độ đầy đủ của quang phổ:Xác định xem hệ thống có thể tái tạo đầy đủ tất cả các thành phần tần số trong âm nhạc hoặc hiệu ứng âm thanh hay không. Thiếu tần số thấp (ví dụ: dưới 80Hz) làm suy yếu tác động và nền tảng của trống và âm trầm; việc thiếu các tần số cao (ví dụ: trên 15kHz) làm giảm độ sáng và độ thoáng của chũm chọe, tam giác, v.v., và làm mờ giọng hát.
- Cơ sở của nhận thức thính giác:Dải tần rộng tạo nền tảng cho âm thanh phong phú, hoành tráng và chi tiết. Nó xác định ranh giới phân phối năng lượng âm thanh.
Cạm bẫy giải thích:
- Sự lừa dối của "dữ liệu trần trụi":Một nhãn độc lập như "Dải tần số: 20Hz–20kHz" là vô nghĩa. Điều quan trọng là dung sai liên quan (±X dB, ví dụ: ±3dB). Các giá trị phạm vi không có thông số kỹ thuật về dung sai có thể rất không đáng tin cậy (ví dụ: chỉ đạt được phạm vi được công bố ở -10dB).
- Khoan dung là rất quan trọng:±3dB là tiêu chuẩn công nghiệp được chấp nhận rộng rãi, cho thấy sự thay đổi mức đầu ra tương đối trơn tru giữa các tần số trong phạm vi này. Các tiêu chuẩn như ±6dB hoặc lỏng hơn có thể dẫn đến những dao động đáng kể về mặt âm thanh.
Đáp ứng tần số: "Độ chính xác quang phổ" của âm thanh
Sự định nghĩa:Đề cập đến sự thay đổi về mức áp suất âm thanh đầu ra (âm lượng) của hệ thống âm thanh trên dải tần hoạt động của nó để đáp ứng với các tần số đầu vào khác nhau. Trạng thái lý tưởng là một đường ngang phẳng (âm lượng bằng nhau ở mọi tần số). Trong thực tế, nó biểu hiện dưới dạng một đường cong với các đỉnh và đáy.
Tầm quan trọng:
Cốt lõi của Độ chính xác và Cân bằng Âm sắc: Xác định trực tiếp xem việc tái tạo âm thanh có "chân thực" hay không. Các điểm cao nhất hoặc điểm thấp nhất trong đường cong phản hồi biểu thị sự nhấn mạnh quá mức (đỉnh) hoặc sự suy giảm (điểm thấp) của các tần số cụ thể, gây ra hiện tượng méo âm. Ví dụ:
Âm trầm-trung (100–300Hz): Bùn, bị bóp nghẹt, bùng nổ (âm thanh ("hình hộp").
Âm thanh cao nhất-trung bình (2–5kHz): Âm thanh khắc nghiệt, chói tai, mệt mỏi (âm thanh ("kim loại").
Giảm-tần số cao- sớm: Buồn tẻ, thiếu chi tiết và cảm giác về không gian.
Tác động đến âm trường và hình ảnh:Phản hồi không{0}}phẳng, đặc biệt là sự bất thường ở tần số trung-đến{2}}cao, ảnh hưởng đến độ rõ của hình ảnh âm thanh và độ ổn định của âm trường.
Đo lường và giải thích:
- Độ mịn:Đường cong phẳng hơn với dao động nhỏ hơn (trong phạm vi dung sai hợp lý như ±3dB) thường cho thấy âm sắc cân bằng và chính xác hơn.
- Điều kiện đo:Phải chỉ định các điều kiện (ví dụ: phản hồi trên-trục, phản hồi-ngoài trục, buồng không phản xạ, môi trường phòng, khoảng cách đo, phương pháp lấy trung bình). Đường cong thay đổi đáng kể trong các điều kiện khác nhau. Phản hồi không phản xạ trên-trục là tiêu chuẩn cơ bản.
- Sơ đồ thác nước:Kết hợp các đặc điểm phân rã miền thời gian (ví dụ: cộng hưởng, đổ chuông) với đáp ứng tần số, rất quan trọng để đánh giá độ rõ của tần số-thấp.
Sự tương tác giữa dải tần và đáp ứng tần số
Phạm vi là nền tảng, Phản hồi là chất lượng:
Dải tần số rộng cung cấp "sân khấu" cho hiệu suất, trong khi đáp ứng tần số phẳng đảm bảo "màn trình diễn" trên sân khấu đó là chính xác và trung thực. Một hệ thống có dải rộng nhưng phản hồi không đồng đều có thể bao phủ phổ nhưng âm thanh bị méo nghiêm trọng; một hệ thống có đáp ứng phẳng nhưng phạm vi hẹp có thể chính xác nhưng thiếu thông tin tần số quan trọng.
Định nghĩa phạm vi phụ thuộc vào dung sai phản hồi:
Như đã lưu ý trước đó, ranh giới của dải tần số phụ thuộc trực tiếp vào tiêu chuẩn dung sai đã chọn (±X dB). Dung sai chặt chẽ hơn (ví dụ: ±1dB) thường dẫn đến dải tần số được quảng cáo hẹp hơn.
Ưu tiên trên các ứng dụng:
- Xin chào-Giám sát phòng thu và phát nhạc Fi: Cả hai đều cực kỳ quan trọng. Hướng đến dải tần rộng (gần hoặc bao phủ 20Hz–20kHz) và phản hồi cực kỳ phẳng (±3dB trở lên) để tái tạo chính xác.
- Tăng cường âm thanh trực tiếp (PA): Trong khi đảm bảo phạm vi bao phủ cơ bản (đặc biệt là âm trung để có âm thanh rõ ràng), người ta nhấn mạnh nhiều hơn vào khả năng kiểm soát phản hồi ở công suất cao (tránh phản hồi nghiêm trọng hoặc các tần số- cụ thể). Độ mở rộng hoặc độ phẳng tuyệt đối ở mức cực thấp/cao có thể bị hy sinh. Bao phủ các khu vực cụ thể (ví dụ: trình chiếu-tầm xa) yêu cầu phản hồi-ngoài trục tốt.
- Hiệu ứng âm trầm rạp hát tại nhà: Loa siêu trầm ưu tiên-năng lượng và khả năng mở rộng tần số thấp (dải tần số), yêu cầu tiêu chuẩn cao về độ phẳng và kiểm soát độ méo ở âm trầm sâu (ví dụ: 20–80Hz). Tần số trung/cao không liên quan (được xử lý bởi loa chính).
- Tăng cường giọng nói: Cốt lõi là đảm bảo độ rõ ràng, dễ hiểu và phản hồi phẳng trong phạm vi giọng hát chính (~300Hz – 4kHz). Yêu cầu về mức cực thấp/cao là tối thiểu.
Phần kết luận
Dải tần số xác định ranh giới quang phổ mà hệ thống âm thanh có thể đạt tới, tạo thành khuôn khổ nền tảng cho âm thanh hoàn chỉnh. Phản hồi tần số mô tả độ chính xác mà hệ thống tái tạo từng thành phần tần số trong khuôn khổ đó, đóng vai trò là thước đo cốt lõi cho độ trung thực và cân bằng âm thanh. Hai thông số này bổ sung và không thể thiếu được. Hiểu rõ các định nghĩa, phương pháp đo lường, mối quan hệ nội tại và các mức độ ưu tiên khác nhau trong các ứng dụng cụ thể (ví dụ: giám sát hi-, âm thanh trực tiếp, rạp hát tại nhà, hệ thống giọng nói) là nền tảng để đánh giá một cách khoa học hiệu suất của hệ thống âm thanh cũng như tiến hành thiết kế và tối ưu hóa hệ thống hợp lý. Chỉ bằng cách kiểm tra các thông số kỹ thuật cốt lõi này cùng nhau, người ta mới có thể thực sự nhận ra khả năng tái tạo trung thực bản chất của âm thanh của hệ thống âm thanh.
