Âm thanh vòm là gì? Nguyên lý hoạt động, cách tạo ra hệ thống

Khoa học, công nghệ ngày càng phát triển ngày càng có nhiều công nghệ âm thanh mới mang lại trải nghiệm hoàn hảo nhất cho người dùng. Một trong số những công nghệ nổi bật đang được ứng dụng rất phổ biến hiện nay đó là âm thanh vòm. Vậy bạn có biết âm thanh vòm là gì? Chúng có ưu điểm gì so với âm thanh thông thường? Cách tạo ra chúng ra sao? Cùng chúng tôi tìm hiểu ngay trong bài viết này để được giải đáp nhé!

Âm thanh vòm là gì?

Âm thanh vòm là một công nghệ tạo ra trải nghiệm âm thanh ba chiều bằng cách sử dụng nhiều kênh âm thanh và loa được đặt xung quanh người nghe để đưa họ vào một không gian âm thanh sống động, nâng cao trải nghiệm giải trí.

Hệ thống âm thanh stereo truyền thống sử dụng hai loa, thường được đặt phía trước người nghe, để tái tạo âm thanh. Trái ngược với đó, hệ thống âm thanh vòm sử dụng thêm các loa được đặt ở các góc khác nhau xung quanh người nghe để tạo ra một môi trường âm thanh rộng lớn và bao trùm hơn. Bằng cách phân phối âm thanh từ các hướng khác nhau, hệ thống âm thanh vòm nhằm mô phỏng cách âm thanh được nghe tự nhiên trong môi trường thực tế.

Âm thanh vòm là gì? – công nghệ tạo ra âm thanh ba chiều

Lịch sử hình thành và phát triển âm thanh vòm

Việc sử dụng âm thanh vòm lần đầu được ghi nhận vào năm 1940, trong bộ phim hoạt hình Fantasia của hãng Disney. Walt Disney đã lấy cảm hứng từ tác phẩm opera Flight of the Bumblebee của Nikolai Rimsky-Korsakov để đưa một con ong bướm xuất hiện trong bộ phim âm nhạc Fantasia của ông và cũng tạo âm thanh giống như ong đang bay ở mọi phần của rạp chiếu. Ứng dụng âm thanh đa kênh ban đầu này được gọi là ‘Fantasound’, bao gồm ba kênh âm thanh và loa.

Âm thanh được phát ra khắp rạp chiếu, do một kỹ sư điều khiển bằng cách sử dụng 54 loa. Âm thanh vòm được đạt được bằng cách sử dụng tổng và hiệu của pha âm thanh. Tuy nhiên, việc sử dụng thử nghiệm âm thanh vòm này đã bị loại bỏ khỏi bộ phim trong các buổi chiếu sau này. Năm 1952, “âm thanh vòm” xuất hiện thành công với bộ phim “This is Cinerama”, sử dụng âm thanh bảy kênh riêng biệt, và cuộc đua để phát triển các phương pháp âm thanh vòm khác bắt đầu.

Âm thanh vòm được sử dụng lần đầu vào năm 1940 trong bộ phim Fantasia của hãng Disney

Năm 1978, một khái niệm được Max Bell phát minh cho Dolby Laboratories mang tên “split surround” đã được thử nghiệm với bộ phim Superman. Điều này dẫn đến việc phát hành phiên bản âm thanh vòm stereo 70mm của bộ phim Apocalypse Now, trở thành một trong những bản phát hành chính thức đầu tiên trong các rạp chiếu với ba kênh âm thanh phía trước và hai kênh phía sau.

Phiên bản 5.1 của âm thanh vòm bắt nguồn từ năm 1987 tại Cabaret nổi tiếng Moulin Rouge của Pháp. Một kỹ sư người Pháp, Dominique Bertrand, đã sử dụng một bảng trộn âm thanh được thiết kế đặc biệt phối hợp với Solid State Logic, dựa trên dòng 5000 và bao gồm sáu kênh. Tương ứng: A trái, B phải, C trung tâm, D phía sau trái, E phía sau phải, F bass. Có thể thấy công nghệ âm thanh vòm được phát triển từ khá sớm và ngày càng hoàn thiện hơn về chất lượng, ứng dụng rộng rãi hơn.

Phiên bản 5.1 phát triển mạnh từ những năm 1987 tới nay

Nguyên lý hoạt động của âm thanh vòm là gì?

Âm thanh vòm hoạt động theo nguyên tắc sử dụng nhiều kênh âm thanh và loa được đặt ở các vị trí khác nhau để tạo âm thanh 3 chiều như ngoài đời thực. Nguyên lý hoạt động cụ thể như sau:

• Các kênh âm thanh: Hệ thống âm thanh vòm sử dụng nhiều kênh âm thanh để phân tách các yếu tố âm thanh khác nhau. Cấu hình phổ biến nhất là 5.1, bao gồm năm kênh chính: trái phía trước, trung tâm, phải phía trước, trái phía sau và phải phía sau, cùng với một kênh siêu trầm cho âm thanh tần số thấp. Có cấu hình nâng cao hơn như 7.1 hoặc cao hơn nữa.
• Vị trí loa: Các loa được đặt xung quanh người nghe để tạo ra cảm giác âm thanh đến từ các hướng khác nhau. Loa phía trước thường được đặt phía trước người nghe, trong khi loa phía sau được đặt phía sau. Loa trung tâm thường được đặt ở phía trên hoặc phía dưới màn hình để cải thiện độ rõ của lời thoại.
• Xử lý âm thanh: Hệ thống âm thanh vòm xử lý tín hiệu âm thanh để phân phối âm thanh qua các loa. Việc này bao gồm giải mã và ánh xạ nội dung âm thanh vào các kênh tương ứng. Kỹ sư âm thanh cẩn thận trộn và định vị các yếu tố âm thanh khác nhau như lời thoại, nhạc và hiệu ứng âm thanh để tạo ra môi trường âm thanh chân thực và sống động.
• Hiệu ứng không gian: Bằng cách phát âm thanh từ các hướng khác nhau, hệ thống âm thanh vòm tạo ra hiệu ứng không gian. Ví dụ, hiệu ứng âm thanh như tiếng bước chân hay tiếng mưa có thể được định vị tại các loa cụ thể, tạo cảm giác chúng đến từ các phần khác nhau của căn phòng. Việc định vị không gian này tăng độ sâu, chân thực và sự ngập tràn của trải nghiệm âm thanh.

Nguyên lý hoạt động là sử dụng nhiều kênh âm thanh và loa để tạo ra âm thanh chân thực nhất

Ưu, nhược điểm của âm thanh vòm

Hệ thống âm thanh vòm mang lại nhiều ưu điểm vượt trội hơn hẳn các hệ thống mono hay stereo truyền thống như:

Ưu điểm

• Mang tới trải nghiệm âm thanh sống động hơn cho người nghe bằng việc cảm nhận được âm thanh đến từ nhiều hướng khác nhau, sự mở rộng và có chiều sâu hơn.
• Tái hiện chính xác các hiệu ứng âm thanh đặc biệt như tiếng chim hót, tiếng sấm sét, tiếng bước chân người qua lại.
• Xác định vị trí chính xác của âm thanh trong không gian. Người nghe có thể nghe rõ từng chi tiết âm thanh và biết chính xác âm thanh đến từ đâu, cải thiện khả năng nhận biết và trải nghiệm âm nhạc, phim ảnh, và trò chơi.
• Ứng dụng đa dạng trong nhiều hệ thống hiện nay từ âm thanh gia đình, rạp chiếu phim, trò chơi điện tử.

Âm thanh vòm mang lại cho người dùng trải nghiệm tuyệt vời

Nhược điểm

Mặc dù sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội nhưng hệ thống âm thanh vòm cũng tồn tại một số điểm trừ như:

• Chi phí đầu tư ban đầu cao vì các hệ thống này phải sử dụng các dòng loa chất lượng, ampli và nhiều thiết bị phụ trợ khác.
• Chỉ phù hợp với một số hệ thống nhất định chẳng hạn như không dùng được cho phòng nhỏ, không dùng cho các hệ thống âm thanh hội trường, sân khấu.
• Muốn sử dụng được hệ thống này phải có định dạng âm thanh tương thích chứ không phải sử dụng file nào cũng được.
• Một số người có thể không thích hoặc không tận hưởng trải nghiệm âm thanh vòm. Nó có thể tạo ra cảm giác không thoải mái hoặc áp lực âm thanh quá mạnh đối với một số người, đặc biệt là khi nghe nhạc hoặc xem phim ở mức âm lượng cao.

Nhược điểm là chi phí đầu tư cao

Các định dạng âm thanh vòm phổ biến hiện nay

Hiện nay có 3 định dạng âm thanh vòm được sử dụng rộng rãi nhất đó là Dolby Surround, DTS và THX.

Dolby Surround

Dolby Surround là một định dạng âm thanh vòm được phát triển bởi Dolby Laboratories. Nó sử dụng công nghệ mã hóa và giải mã để tạo ra trải nghiệm âm thanh vòm từ một nguồn âm thanh stereo. Chúng sử dụng kỹ thuật phân bổ âm thanh để tái tạo âm thanh từ các hướng khác nhau. Nó chia nhỏ âm thanh stereo thành các phần khác nhau và phân phối chúng đến các loa vòm để tạo ra hiệu ứng âm thanh vòm và tạo cảm giác âm thanh xung quanh người nghe.

Dolby Surround – định dạng âm thanh vòm được phát triển bởi Dolby Laboratories

DTS

DTS sử dụng phương pháp mã hóa âm thanh lossy và lossless để tạo ra âm thanh chất lượng cao. Điều này đảm bảo rằng âm thanh được tái tạo trung thực và chi tiết. hỗ trợ nhiều định dạng âm thanh vòm, bao gồm DTS 5.1, DTS-ES, DTS-HD Master Audio và DTS:X. Điều này cho phép tạo ra các hệ thống âm thanh vòm từ đơn giản đến rất phức tạp với nhiều kênh loa khác nhau. Hỗ trợ trên nhiều thiết bị âm thanh bao gồm hệ thống âm thanh gia đình, đầu phát Blu-ray, hệ thống âm thanh ô tô và các thiết bị di động.

DTS một trong những định dạng âm thanh vòm được sử dụng phổ biến trong các rạp phim

THX

THX tạo ra một không gian âm thanh môi trường, cho phép âm thanh lan tỏa một cách tự nhiên và tạo ra cảm giác rõ ràng của không gian xung quanh. Điều này làm cho trải nghiệm nghe trở nên sống động và thực tế hơn. Chúng sử dụng các công nghệ và tiêu chuẩn tiên tiến để cung cấp trải nghiệm âm thanh vượt trội. Nó bao gồm các công nghệ xử lý tín hiệu âm thanh tiên tiến để giảm nhiễu và cải thiện độ chính xác.

THX thì ít được sử dụng hơn trong các hệ thống lớn chuyên nghiệp

Ứng dụng của âm thanh vòm là gì?

Hệ thống âm thanh vòm được ứng dụng ngày càng rộng rãi, phục vụ nhiều hệ thống khác nhau như:

• Hệ thống giải trí gia đình: Sử dụng trong hệ thống âm thanh gia đình để cải thiện trải nghiệm xem phim, nghe nhạc và chơi game. Nó tạo ra một không gian âm thanh sống động, mang lại cảm giác sống trong bộ phim, sân khấu âm nhạc hoặc trò chơi.
• Rạp chiếu phim: Hầu hết các rạp chiếu phim hiện đại đều sử dụng công nghệ này để tạo ra một trải nghiệm âm thanh chất lượng cao cho khán giả.
• Nghe nhạc: Cung cấp trải nghiệm nghe nhạc mô phỏng như trong một phòng hòa nhạc. Nó tạo ra âm thanh phân tán từ nhiều hướng, cho phép người nghe thưởng thức âm nhạc với độ chi tiết và sâu sắc hơn.
• Trò chơi điện tử: Các hệ thống chơi game cũng sử dụng âm thanh vòm để cung cấp trải nghiệm chơi game chân thực và hấp dẫn hơn. Hiệu ứng âm thanh từ các hướng khác nhau giúp người chơi cảm nhận sự xung quanh trong trò chơi và tăng khả năng tương tác với môi trường ảo.
• Sự kiện trực tiếp và hội nghị: Sử dụng trong các sự kiện trực tiếp và hội nghị để cung cấp âm thanh rõ ràng và sống động cho khán giả. Điều này đảm bảo rằng tất cả mọi người trong không gian có thể nghe rõ và tham gia vào các buổi diễn thuyết, biểu diễn âm nhạc hoặc sự kiện giải trí.

Công nghệ âm thanh vòm được ứng dụng trong các hệ thống gia đình, giải trí, rạp phim,…

Âm thanh vòm đã có trên những dòng loa nào?

Công nghệ âm thanh vòm được tích hợp trong nhiều dòng loa hiện nay như:

• Loa soundbar: Một số soundbar hiện đại sử dụng kỹ thuật xử lý âm thanh phức tạp để tạo ra hiệu ứng vòm chỉ từ một thiết bị loa duy nhất.
• Hệ thống 2.1, 5.1, 7.1 sử dụng trong các hệ thống gia đình, rạp phim.
• Loa không dây: Một số hệ thống loa không dây hiện đại cũng đã hỗ trợ phát âm thanh vòm mang tới trải nghiệm thú vị hơn cho người nghe.
• Hệ thống loa trên xe hơi, ô tô cũng đã ứng dụng kỹ thuật công nghệ này biến chiếc ô tô của bạn thành rạp phim di động.

Âm thanh vòm được ứng dụng rộng rãi trên các dòng loa soundbar, dàn 2.1, 5.1, 7.1

Cách tạo ra âm thanh vòm

• Định vị loa: Đầu tiên, xác định vị trí và số lượng loa cần thiết. Thông thường, chúng sẽ gồm các loa chính (front speakers), loa trung tâm (center speaker), loa sau (rear speakers) và loa siêu trầm (subwoofer). Định vị các loa theo hướng và khoảng cách tối ưu để tạo ra âm thanh vòm tốt nhất.
• Kết nối loa: Kết nối các loa với bộ điều khiển âm thanh hoặc ampli. Đảm bảo các loa được kết nối chính xác theo đúng định dạng và cấu hình, chẳng hạn như 5.1, 7.1 hoặc các định dạng khác.
• Cấu hình âm thanh: Trên bộ điều khiển âm thanh hoặc ampli, cấu hình các kênh âm thanh theo đúng định dạng của hệ thống. Điều này bao gồm phân bổ âm thanh từng kênh và định vị âm thanh theo vị trí của loa.
• Xử lý âm thanh: Sử dụng các công nghệ xử lý âm thanh để tạo ra hiệu ứng âm thanh vòm. Các công nghệ như Dolby Digital, DTS, THX và Dolby Atmos được sử dụng để tăng cường và điều chỉnh âm thanh từng kênh, tạo ra hiệu ứng âm thanh như mong muốn.
• Hiệu chỉnh và điều chỉnh: Thực hiện hiệu chỉnh và điều chỉnh hệ thống để đảm bảo âm thanh phân bố đồng đều và chất lượng cao trong không gian nghe. Điều chỉnh âm lượng, cân bằng âm thanh và tinh chỉnh các thông số khác để đáp ứng yêu cầu âm thanh cụ thể.

Cách tạo ra âm thanh vòm cần có hệ thống loa, bố trí và định dạng âm thanh phù hợp

Một số hệ thống âm thanh vòm phổ biến hiện nay

Hiện tại trên thị trường đã có các hệ thống âm thanh vòm như 2.1, 5.1, 7.1 thậm chí là hơn thế. Hãy cùng tìm hiểu qua về các hệ thống này.

Hệ thống âm thanh vòm 2.1

Bao gồm 2 loa vệ tinh và 1 loa siêu trầm, tổng gồm có 3 loa trong hệ thống. Trong đó loa siêu trầm xử lý các dải âm thấp mang lại sự sống động và đầy đủ hơn cho âm thanh. Hệ thống này thường được sử dụng trong gia đình vì chi phí đầu tư cũng không quá cao.

Hệ thống âm thanh vòm 2.1 sử dụng 2 loa vệ tinh và 1 loa siêu trầm

Hệ thống âm thanh vòm 5.1

Hệ thống này có nhiều điểm ưu việt hơn và được coi là hệ thống tiêu chuẩn của âm thanh vòm. Chúng sẽ gồm có 6 loa bao gồm hai loa trái phải, hai loa trước sau, một loa trung tâm và 1 loa siêu trầm. Sử dụng hệ thống này để nghe nhạc, xem phim thì không thua kém gì khi xem ở ngoài rạp.

Hệ thống âm thanh vòm 5.1 tiêu chuẩn sử dụng 5 loa vệ tinh là 1 loa sub

Các hệ thống âm thanh vòm khác

Các ông lớn âm thanh hiện nay đã phát triển thêm nhiều hệ thống như 6.1, 7.1, 7.2,… để mang tới chất lượng và trải nghiệm tuyệt vời nhất cho người xem. Tất nhiên so với hai hệ thống trên thì chúng có mức chi phí đầu tư cao nên không dễ đầu tư.

Trên đây là bài viết giải đáp âm thanh vòm là gì cũng như đặc điểm, cách tạo ra một hệ thống âm thanh vòm. Ứng dụng của chúng trong cuộc sống. Mong rằng với những thông tin mà chúng tôi cung cấp sẽ giúp bạn hiểu hơn về hệ thống này cũng như có được những trải nghiệm âm thanh tốt nhất. Theo dõi chúng tôi để biết thêm thật nhiều thông tin bổ ích khác nữa nhé! Hẹn gặp các bạn trong những bài viết sau.

Duy Shinota

Với hơn 15 năm trong lĩnh vực âm thanh, tôi đã và đang setup rất nhiều hệ thống âm thanh khác nhau: Từ các dàn loa đám cưới đến các hệ thống âm thanh sân khấu lớn. Với kinh nghiệm và đam mê công việc của mình chắc chắn khi có nhu cầu liên hệ đến Lacvietaudio.com bạn sẽ nhận được những tư vấn chất lượng và hiệu quả nhất!