Xây dựng âm học kiến trúc bằng bộ thiết bị đo độ ồn

Âm học kiến trúc bao gồm hai phần chính: Âm học phòng (Room Acoustics) để tính toán sự truyền âm trong một phòng và âm học tòa nhà (Building Acoustics) tính toán sự truyền âm giữa các phòng với nhau

Thông thường phép kiểm tra âm học phòng sẽ liên quan đến việc kiểm tra chất lượng âm thanh lan truyền ví dụ như trong phòng hòa nhạc. Còn âm học tòa nhà lại đánh mạnh vào những âm thanh lan truyền không mong muốn sang các phòng hoặc khu vực khác (nói cách khác là xây dựng khả năng cách âm). Trên lý thuyết các hai phép đo này có một số điểm tương đồng, để hiểu thêm mời bạn tham khảo ở bài viết bên dưới

Các sản phẩm sử dụng cho việc xây dựng âm học kiến trúc

Trong hầu hết các công việc xây dựng âm học kiến trúc, sẽ có ba thiết bị chính mà bạn cần nắm rõ dưới đây là hình ảnh minh họa cho chúng. Hãy tham khảo thêm vào sản phẩm để hiểu thêm về chúng trước khi tham khảo bài viết bằng cách click vào hình sản phẩm

Máy đo cường độ âm	Bộ khuếch đại âm thanh	Nguồn phát âm thanh

Âm thanh phòng (Room acoustics)

Để thực hiện phép đo âm học phòng, chúng ta cần đặt máy đo độ ồn ở một vị trí cố định trong phòng và bắt đầu phép kiểm tra với một nguồn âm thanh tự nhiên hoặc nhân tạo. Nguồn âm thanh này có thể là giọng nói hoặc âm phát ra bởi một máy tạo âm thanh chuẩn kết hợp với bộ khuếch đại công suất âm để cho ra những phép đo hiệu quả

Sau khi chuẩn bị xong nguồn âm thanh và máy đo âm thanh đã nằm ở các vị trí phù hợp hãy quan sát mức âm trong phòng. Cường độ âm thanh sẽ không tăng lên vô hạn mặc dù bạn liên tục cung cấp nguồn tiếng ồn vào phòng kín. Tại sao lại như vậy?

Điều này đơn giản là do tốc độ đầu vào của năng lượng âm được bù trừ chính xác bằng khả năng hấp thụ năng lượng âm của các yếu tố bên trong phòng. Hai yếu tố chính triệt tiêu năng lượng âm thanh là

• Khả năng hấp thụ âm thanh của các ranh giới trong phòng như: tường, trần, sàn
• Năng lượng âm được truyền xuyên qua các ranh giới để qua phòng khác hoặc ra ngoài môi trường

Do đó, để tránh hiện tượng tiếng vang phản xạ và ngày càng lớn trong phòng kín cần trang bị thêm nhiều vật liệu hấp thụ âm thanh tốt như: vải, thảm, rèm cửa... hoặc sử dụng các vật liệu truyền âm tốt để xây dựng tường, vách. Biện pháp đơn giản nhất có là mở cửa sổ để năng lượng âm thoát ra ngoài

Vậy xây dựng âm học phòng là nói đến khả năng tính toán sao cho việc phản xạ năng lượng âm trong phòng phải đạt tiêu chuẩn tối ưu và phù hợp với từng hoàn cảnh khác nhau. Một ví dụ điển hình cho ứng dụng này chính là các phòng hòa nhạc, phòng karaoke, phòng test âm thanh... nơi âm thanh trong phòng phải được truyền đều đến mọi nơi và độ vang phải nằm trong mức được kiểm soát

Sự hấp thụ âm thanh

Trên thực tế, vật liệu hấp thụ âm thanh một phần là các nội thất trong phòng như thảm, rèm cửa... đây chính là các loại vật liệu hấp thụ âm đơn giản nhất bằng cách hạn chế chuyển động của hạt không khí, năng lượng âm thanh được chuyển thành nhiệt thông qua lực ma sát

Lưu ý: các vật liệu hấp thụ âm thanh sẽ hoạt động hiệu quả hơn khi đặt ở gần tường, vách chứ không đặt trực tiếp lên chúng

Về cơ bản sự hấp thụ âm là việc hạn chế chuyển động của hạt năng lượng, do đó nơi hiệu quả nhất để hấp thụ là tại điểm mà hạt di chuyển với vận tốc cực đại

Nhờ vào khả năng hấp thụ âm thanh của vật liệu này chúng ta có thể dễ dàng điều chỉnh thời gian vang bằng cách bố trí các loại vật liệu cách âm (nội thất) một cách phù hợp

Xây dựng độ vang tùy thuộc vào loại phòng

Để dễ minh họa khi vào phòng tắm bạn sẽ thấy thời gian vang của tiếng nước chảy tương đối dài do phòng tắm hầu hết là vật liệu có độ phản chiếu cao hoàn toàn trái ngược với phòng ngủ nơi có nhiều vật liệu hấp thụ âm thanh sẽ giúp không gian yên tĩnh dễ dàng cho việc nghỉ ngơi hơn

Trong quá trình kiểm tra chất lượng sản phẩm bằng phương pháp phân tích âm thanh động cơ. Để đạt được hiệu quả cao nhất đòi hỏi quy trình thực hiện trong một căn phòng mà khả năng vang dội gần như bằng không (anechoic chamber). Nếu bạn đã từng bước vào một căn phòng như vậy, bạn có thể chú ý đến các ranh giới của căn phòng hoàn toàn được bao phủ bởi các chất hấp thụ âm dày, hình nón

Các phòng hòa nhạc hưởng lợi rất nhiều từ việc xây dựng phân bố độ vang của âm, nếu không có độ vang âm nhạc phát ra sẽ nghe rất mỏng. Tuy nhiên, đối với các loại nhạc với tần số cao như các bản thánh ca căn phòng có độ vang cao sẽ làm chói tai người nghe. Do đó, việc xây dựng phòng hòa nhạc còn phải phụ thuộc vào loại nhạc cần chơi

Tóm lại, thời gian âm thanh vang sẽ phù hợp cho việc xây dựng từng loại phòng khác nhau. Đây là một yếu tố đặc biết quan trọng trong việc xây dựng âm học kiến trúc hãy xác định rõ ràng như cầu xây dựng căn phòng và chọn các bố trí phù hợp

Phân phối âm thanh

Để có được âm thanh với chất lượng tốt và đồng đều bạn cần phân bổ các vật liệu các vật liệu hấp thụ âm hợp lý điều này đặc biệt cần lưu ý trong các khán phòng lớn như phòng hòa nhạc, hội trường... nơi có sự khác biệt đáng kể về chất lượng âm trong phòng nếu bạn ngồi quá xa nguồn âm

Vậy làm cách nào để kiểm tra sự phân bố âm thanh trong phòng?

Trong trường hợp này bạn phải có bộ sản phẩm chuyên dụng gồm: nguồn phát âm, máy đo âm thanh và bộ khuếch đại âm thanh. Hãy đặt nguồn phát và bộ khuếch đại vào vị trí phát ra âm chính trong khán phòng có thể là vị trí của ca sĩ hoặc loa phát. Sau đó, tiến hành đặt máy đo âm thanh ở các vị trí khác nhau và tiến hành lập bảng kết quả đo

Dựa vào kết quả đo để xem âm thanh truyền trong phòng có đồng đều hay không, chúng ta sẽ phân bố lại chất liệu tường, sàn và nội thất sao cho âm thanh được truyền đồng bộ không bị hấp thụ quá nhiều. Mục đích chính là để điều tra khi nào khán giả ở các vị trí khác nhau nghe được âm thanh kể từ khi nguồn phát ra âm. Tham khảo thêm ISO 3382 về tiêu chí này

Xây dựng cách âm

Cách âm là một nhân tố quan trọng trong việc xây dựng âm học kiến trúc, ở đây bạn sẽ tập trung vào sự tác động của độ ồn từ các phòng bên cạnh hoặc từ môi trường ảnh hưởng đến mức âm trong phòng của bạn

Vì mang giá trị cốt lõi trong xây dựng âm học nên cách âm cần được chuẩn hóa và đo lường khách quan. Khí thực hiện phép đo cách âm ta sẽ bỏ qua hoàn toàn khả năng hấp thụ âm của các nội thất trong phòng mà chỉ nói về khả năng cách âm của tường, vách, sàn nhà. Độ cách âm của các ranh giới này rất quan trọng do đó hầu hết các quốc gia đều có quy định về mức độ cách âm tốt nhất

Phép đo cách âm được chú trọng nhiều nhất ở các chưng cư, căn hộ, các khu nghĩ dưỡng cao cấp nơi đòi hỏi cao về sự yên tĩnh cho khách hàng. Để thực hiện phép đo cách âm chúng ta sẽ bố trí ở hai phòng liền kề nhau trong cùng một tòa nhà và chia thành 2 nhóm

• Nhóm 1 (phòng nguồn nơi phát ra âm thanh): Tại đây chúng ta sẽ đặt nguồn âm thanh, bộ khuếch đại phát ra âm thanh với cường độ đã được xác định
• Nhóm 2 (phòng nhận nơi tiếp nhận âm thanh): Tại đây chúng ta sẽ đặt máy đo cường độ âm thanh để xem âm thanh để xem sau khi truyền qua tường âm thanh từ phòng phát còn lại bao nhiêu

Sau khi đã biết được độ cách âm chúng ta có thể dễ dàng bố trí vật liệu cách âm sao cho phù hợp với các chỉ tiêu của quốc gia hoặc quốc tế

Lưu ý: Các phòng trong một căn hộ thường có cấu trúc đồng nhất với phần vách là bằng bê tông rắn. Trong các công trình này âm thanh được truyền đi với mức cách âm thấp, do đó đòi hỏi phải có các biện pháp về chất liệu xây dựng hoặc bố trí cách âm trong phòng đến từ nhà thầu xây dựng

Hai biện pháp nâng cao khả năng cách âm

[caption id="attachment_14603" align="alignnone" width="424"]Xây dựng tường, vách cách âm nhiều lớp[/caption]

[caption id="attachment_14604" align="alignnone" width="439"]Vật liệu cách âm bằng xốp[/caption]

Hiện nay, Lidinco đang cung cấp đầy đủ các thiết bị củng như giải pháp cho việc đo độ ồn, thiết kế âm học xây dụng, củng như các dịch vụ cho thuê thiết bị đo độ ồn và độ rung. Vui lòng liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ tốt nhất!