Giải mã bí mật âm bass trong xe hơi

Câu trả lời cho thắc mắc trên là đặc thù về không gian. Nhà bạn có không gian rộng thoáng, trong khi không gian nội thất của xe hơi rất chật hẹp và nhiều góc cạnh.

 

Với đặc thù môi trường âm của xe hơi, do có ít không gian, nên âm bass (với bước sóng dài) luôn cần được chú ý thiết kế cẩn trọng bên trong khoang hành khách. Theo đó, độ dài của sóng âm được tính toán bằng cách thực hiện phép chia tốc độ âm cho tần số. Trên mực nước biển, tốc độ âm xấp xỉ khoảng 338m/s, như vậy, một tần số 40 Hz sẽ có độ dài sóng khoảng 8,45m.

 

Nếu chiều dài trung bình của nội thất xe hơi (tính cả khoang hành lý) là khoảng 3,6 mét, thì riêng nốt âm 40Hz sẽ dài hơn chiều dài nội thất xe. Đó là lý do tại sao các nốt âm khoảng 70 - 90Hz (tuỳ vào từng xe) sẽ phát ra lớn hơn so với các nốt âm ở tần số khác, và đây được xem như dải tần số “kỳ lạ” trong môi trường âm xe hơi. Đặc biệt, mỗi khi tần số kỳ lạ này phát ra, lượng bass sẽ tăng khoảng 12bB/quãng tám. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng “không gian hẹp”. Vì vậy một chiếc xe nhỏ hơn sẽ có một hiệu ứng “không gian hẹp” lớn hơn và có thể đạt được lượng bass trầm tốt hơn là một chiếc xe lớn. Điều này là đúng với các hệ thống subwoofer như nhau và công suất như nhau. Tuy nhiên, những chiếc xe lớn hơn lại có khả năng bố trí nhiều subwoofer và ampli hơn, dẫn tới công suất tổng lớn hơn so với chiếc xe nhỏ bị giới hạn không gian.

 

Đẩy bass lên trước

 

Một điều thú vị khác bên cạnh hiệu ứng “không gian hẹp” là chúng ta không thể nói chính xác vị trí nào tốt nhất để bố trí subwoofer trong chiếc xe. Về cơ bản, điều này được hiểu trong dải tần số kỳ lạ trên, tuỳ vào xe, subwoofer đơn giản là thực hiện nhiệm vụ nén không khí và trở thành một điểm nguồn có thể nhận biết trong phạm vi chiều dài của xe. Nhờ đó, có thể đặt subwoofer trong khoang hành lý sau xe mà vẫn có thể tạo được ấn tượng rằng tiếng bass như đang ở phía trước đối với người ngồi trong xe, thường gọi nôm na là “đẩy bass lên trước”.

 

Hệ thống âm thanh thiết kế trên Nissan 350Z

 

Điều trên không dễ dàng đạt được trong quá trình thiết kế bố trí subwoofer và yêu cầu lựa chọn cẩn thận về các tần số giao cắt và cấu trúc hình học của thùng loa subwoofer. Nếu góc nghiêng ở mặt chính của thùng loa không đủ lớn hoặc những vùng tiếp giáp mặt của loa subwoofer không thích hợp thì người trong xe có thể nghe thấy các tần số mid-bass đến từ phía sau của xe và có thể làm cô lập vùng cho hệ thống subwoofer, nghĩa là tiếng bass không được trải đều. Bất kỳ tiếng “lộp bộp” đến từ khoang hành lý phía sau đều có tác động xấu và đây là lúc nghĩ tới vật liệu cách âm nhảy vào cuộc chơi.

 

Một ví dụ về chế tạo thùng loa bass

 

Tối đa hoá công suất phát của subwoofer nhờ vị trí đặt

 

Lựa chọn đúng subwoofer với cấu trúc thùng loa hợp lý (tuỳ vào từng xe) và chọn đúng lượng công suất mới chỉ là một nửa việc phải làm để đạt được tiếng bass tối đa. Bạn còn cần phải bố trí đúng vị trí của subwoofer trong chiếc xe.

 

Quá trình thi công một hệ thống thùng loa đặt phía sau xe sedan

 

Nhiều người trong giới car-audio lâu năm với nhiều kinh nghiệm có thể nhận biết được vị trí nào để đạt được chất lượng âm hoàn hảo. Thông thường, về mặt cảm giác, một số người nghĩ rằng nên tạo thùng loa kín đến mức có thể đối với khoang hành khách. Thực tế, điều này không phải luôn luôn chính xác. Hầu hết các thùng loa, như một quy ước chung, sẽ nghe âm thanh to nhất khi đặt trong những góc rất xa của chiếc xe, như khu vực gần đèn hậu hoặc tỳ vào các tấm bên của khoang hành lý hoặc khu vực cửa hậu.

 

Một ví dụ cho cốp sau được bố trí dàn loa khá tinh tế và hiệu quả

 

Vị trí đặt subwoofer cho tiếng bass tốt nhất là một nơi nào đó mà người xây dựng sẽ phải thử nghiệm với nó. Thử các nơi khác nhau và hướng khác nhau cho hệ thống subwoofer. Một ví dụ đơn giản là quay thùng loa một vòng tròn và rồi sẽ tìm ra vị trí nào cho nhiều bass hơn. Một số người thiết kế còn áp dụng phương pháp sử dụng một thùng loa subwoofer nhỏ và thử tiếng bass của nó với các hướng khác nhau, vị trí khác nhau trước khi xây dựng một thùng loa “thực sự”. Điều này giúp không tạo một thùng loa quá cỡ và ở vị trí lý tưởng. Nếu nghe thử loa subwoofer ở các vị trí với khoang hành lý đóng kín, nó sẽ giúp người thiết kế tìm ra sự khác biệt.

 

Hệ thống subwoofer cài đặt tốt nhất trên xe hatchback

 

Nếu sở hữu một chiếc xe hatchback, bạn sẽ nhận được thêm ích lợi của “hiệu ứng còi”. Đó là khu vực tạo ra bởi cửa sau và sàn sau tạo thành một vùng tam giác có cấu trúc tương tự như một cái còi. Cấu trúc này là cơ sở để âm thanh từ subwoofer đặt phía sau được khuếch đại như là nó phát ra từ vùng phía sau và đi qua khoang hành khách. Điều này tương tự như nguyên lý của những cây kèn nhạc cụ sử dụng để tạo ra âm thanh to hơn nhiều so với giới hạn âm phát ra từ miệng. Hãy xem hình vẽ bên dưới để hình dung ra hiệu ứng này. Hiệu ứng còi này là một lý do chủ yếu giải thích tại sao dễ dàng để tạo ra một hệ thống subwoofer rất mạnh cho một chiếc xe hatchback.

 

Hình minh hoạ: hiệu ứng còi ở xe hatchback