CÁCH ÂM PHÒNG GIẢI TRÍ GIA ĐÌNH THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ

Cách âm là gì? Tại sao cần phải cách âm cho phòng giải trí

Cách âm phòng giải trí là các phương pháp nhằm tạo ra một rào cản nhằm ngăn chặn âm thanh đi qua giữa phòng giải trí và các không gian liền kề. 2 mục tiêu chính của cách âm:

• Ngăn chặn tiếng ồn bên ngoài làm ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh được thiết kế kỹ lưỡng trong phòng nghe
• Ngăn chặn âm thanh áp lực lớn trong phòng nghe lọt ra ngoài tạo thành tiếng ồn không mong muốn cho các không gian khác.

Khi xem phim, ở các phân đoạn yên tĩnh, như tiếng lá cây rơi hay tiếng thì thầm của nhân vật, âm thanh chỉ đạt mức 30dB hoặc thấp hơn, trong khi độ ồn nền (noise floor) của một không gian nhà ở thường là khoảng 50dB, và một số thiết bị điện khi sử dụng có thể gây ra tiếng ồn lên đến 80dB. Nếu bỏ qua việc cách âm cho phòng xem phim, những tiếng ồn từ bên ngoài ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến trải nghiệm xem phim, dù cho thiết bị âm thanh bạn sử dụng có tốt đến đâu.

Một phòng chiếu phim được cách âm đúng mức, sẽ có noise floor thấp, nhờ vậy hệ thống âm thanh dễ dàng đạt được điểm Dynamic range và không cần đẩy quá nhiều công suất. Theo tôi, đó là mục tiêu chính của việc cách âm. Ngăn chặn tiếng ồn từ phòng chiếu phim đến các khu vực lân cận cũng cần thiết, nhưng còn bị chi phối bởi rất nhiều các yếu tố khác, như vị trí của phòng chiếu phim, độ dày các vách tường, và cả thói quen sử dụng của chủ nhà.

Một phân đoạn yên lặng trích từ phim The Quiet Place Part 2. Cách âm phòng giải trí tốt sẽ đem lại cảm giác tĩnh lặng, hồi hộp đúng theo tinh thần của cảnh phim truyền tải.

Tuy rất dễ hiểu về mặt nghĩa đen, nhưng tôi nhận ra rằng rất nhiều người có khái niệm rất mờ hồ về 2 chữ “cách âm” này. Nên lưu ý rằng, cách âm là một bộ môn phức tạp cả về tính toán và triển khai, đòi hỏi chú trọng đến từng chi tiết. Ví dụ một chậu nước nếu bị thủng một lỗ nhỏ, thì hoàn toàn thông thể sử dụng để chứa nước được nữa. Bản chất của âm thanh cũng như nước, có thể truyền qua nếu có một khe hở nào đó bị bỏ sót, thậm chí đó là khe hở của ổ khoá cửa.

Cách đo đạc trong cách âm

Gọi là cách âm, nhưng hiểu một cách chính xác thì các vật liệu được sử dụng để giảm âm thanh lan truyền, vì thực sự không có một vật liệu nào có thể cách âm tuyệt đối cả. Mức độ giảm âm thanh lan truyền này có thể đo được được trên 2 đơn vị đo lường rất cơ bản của âm thanh: tần số (Hz) và áp lực âm thanh (dB). Để định lượng được hiệu xuất giảm âm thanh lan truyền của một vật liệu, có 2 chỉ sổ được áp dụng:

• STC (Sound Transmission Class): đây là đại lượng được chuẩn hoá bởi ASTM E413 – Mỹ. STC được hiển thị là một số nguyên, được đo ở 1/3 Octave từ 125hz – 4kHz, với tần số trung tâm là 500Hz
• SRI (Sound reduction Index): là một đại lượng khác được chuẩn hoá theo ISO 10140, SRI cũng được hiển thị là một số nguyên, được đo ở 1/3 Octave từ 100Hz đến 3150Hz, SRI được ký hiệu là Rw.

Biểu đồ thể hiện hiệu suất cách âm theo 2 tiêu chuẩn cho cùng một vật liệu. Chúng ta có thể thấy được sự tương đồng của 2 biểu đồ này, chính là tần số càng thấp thì hiệu suất cách âm càng giảm. Lý do là các tần số thấp hơn thì bước sóng sẽ dài hơn, mang nhiều năng lượng hơn, vì vậy khó cách âm hơn các tần số cao. Mặt khác, 2 tiêu chuẩn này có phạm vi tần số khác nhau một chút, giá trị STC và Rw có thể giống nhau với một số vật liệu hoặc chênh nhau vài dB.

Các mức độ cách âm phòng giải trí

Tất cả các vật liệu đều có tính chất làm suy giảm âm thanh truyền qua, và có thể được đo lường để có giá trị STC hoặc Rw cụ thể, đặc biệt là các vật liệu sử dụng trong ngành xây dựng. Nhờ vậy chúng ta có thể xác định được phương án cách âm phù hợp, dựa vào kết cấu hiện hữu của dự án, và các kết cấu được gia cố thêm để đạt được hiệu quả cách âm cao hơn. Để xác định mức độ hiệu suất cách âm phù hợp với từng loại nhu cầu, có 4 mức cách âm được quy định như sau:

Cách âm mức độ 1: trường hợp công năng của không gian liền kề với phòng chiếu phim không quá ồn, hoặc không quá nhạy cảm với tiếng ồn lọt ra ngoài. Ví dụ: phòng bếp, phòng ăn, ..
Hiệu suất cách âm đề xuất STC 52 / Rw 52

Cách âm mức độ 2: trường hợp công năng của không gian liền kề với phòng chiếu phim có độ ồn đáng kể, hoặc nhạy cảm với tiếng ồn lọt ra ngoài. Ví dụ: phòng khách, phòng ngủ, ..
Hiệu suất cách âm đề xuất STC 60 / Rw 60

Cách âm mức độ 3: trường hợp công năng của không gian liền kề với phòng chiếu phim có độ ồn rất lớn, hoặc rất nhạy cảm với tiếng ồn lọt ra ngoài. Ví dụ: phòng chơi của trẻ em, phòng ngủ của người lớn tuổi, cửa hàng kinh doanh hoặc khu vực làm việc đối với các phòng chiếu phim dịch vụ thương mại.
Hiệu suất cách âm đề xuất STC 70 / Rw 70

Cách âm mức độ 4: Đây là mức độ được khuyến cáo đối với các phòng chiếu phim tiêu chuẩn level 3 hoặc level 4. Ở mức độ cách âm này, các mặt trần – tường – sàn sẽ được xử lý để tạo ra một căn phòng cách ly hoàn toàn với phòng hiện hữu, hay còn gọi là Room in Room. Tất cả các thiết bị điện tử gây ra tiếng ồn, dù chỉ là rất nhỏ từ quạt tản nhiệt như máy chiếu và power amplifier, đều được thiết kế đặt bên ngoài phòng chiếu phim.
Hiệu suất cách âm đề xuất STC 80 / Rw 80

Ví dụ cụ thể về xác định hiệu suất cách âm phòng giải trí:

Giả định rằng nhu cầu của khách hàng là cách âm phòng giải trí để đạt noise floor 24dB, trong khi đó liền kề với phòng giải trí là khu vực lounge bar, giải trí tổng hợp với độ ồn dự kiến 80dB (tiếng nhạc nền, tiếng trò chuyện của nhiều người). Theo các thông số được mô tả ở phần đầu bài viết, chúng ta sẽ cần vật liệu cách biệt giữa phòng chiếu phim và không gian liền kề có STC đạt 56 (80 trừ đi 24), tương đương hiệu suất cách âm mức độ 2. 

Mặt khác, nếu mục tiêu của chúng ta là hạn chế tiếng ồn từ phòng chiếu phim đến các khu vực khác, việc này sẽ đòi hỏi hiệu suất cách âm cao hơn. Ví dụ, nếu hệ thống âm thanh được thiết kế để đạt 105dB continuous, và cần phải giảm xuống 40dB để không ảnh hưởng đến không gian bên ngoài, chúng ta sẽ cần hiệu suất cách âm lên đến 65dB, tương đương hiệu suất cách âm mức độ 3. Tuy nhiên tiếng bass vẫn sẽ lọt ra ngoài nhiều vì mang năng lượng lớn hơn, vì vậy, cách âm mức độ 4 là giải pháp tốt nhất để giải quyết triệt để vấn đề cách âm cho trường hợp này.

Các tiêu chuẩn về noise floor

Noise floor là một thông số cực kỳ quan trọng nhưng ít được chú ý đến để thiết kế một dự án phòng chiếu phim tại gia tối ưu ngay từ đầu. Các phương án để đạt được chỉ số noise floor tốt hoàn toàn không khó, nhưng đòi hỏi độ tỉ mỉ và tuân thủ cao, điều này hoàn toàn phụ thuộc vào trình độ của đội ngũ thiết kế và giám sát công trình. Noise floor cũng được chia thành 4 cấp độ tuỳ vào yêu cầu và ngân sách của dự án:

Để đạt được chỉ số noise floor theo yêu cầu, đây là các phương pháp cách âm (giảm âm thanh từ bên ngoài vào lọt vào) và hạn chế âm thanh không mong muốn (âm thanh không phát ra từ hệ thống loa) được hướng dẫn bởi CEDIA RP22. Chi tiết như sau:

Các phương pháp cách âm

Cửa cách âm

Phương pháp cách âm dễ tiếp cận nhất và đem lại hiệu quả cao nhất, đó chính là gia cố hệ cửa ra vào cho phòng chiếu phim tại gia. Một bộ cửa cách âm tốt sẽ yêu cầu các yếu tố sau:

• Cánh cửa có vật liệu lõi đặc, ví dụ gỗ đặc nguyên khối hoặc nhiều lớp ghép lại, và có độ dầy ít nhất 45mm
• Khung bao 4 cạnh có ron cao su giữa các điểm tiếp xúc cánh cửa và khung bao
• Ron cao su ở hèm cửa trong trường hợp cửa 2 cánh

Rất nhiều người lầm tưởng rằng chỉ cần ốp lên cánh cửa một tấm mút trứng, hoặc một lớp simili bọc mút để cách âm, nhưng cần lưu ý rằng, cánh cửa riêng lẻ sẽ không tác tác dụng cách âm, mà phải là một bộ cửa bao gồm tất cả các thành phần nêu trên. Nếu được, nên trang bị một bộ cửa cách âm chuyên dụng để đạt hiệu quả cao nhất.

Đối với phòng chiếu phim yêu cầu cách âm mức độ level 3 (STC70), cần đảm bảo chỉ số cách âm của bộ cửa ra vào đạt 40dB ở 125Hz. Một bộ cửa cách âm chuyên dụng được khuyến nghị sử dụng trong trường hợp này.

Cửa sổ cách âm

Cũng như cửa ra vào, xử lý cách âm cửa sổ cũng yêu cầu một bộ cửa bao gồm khung bao 4 cạnh và ron cao su. Nhưng khác biệt ở đây là vật liệu làm nên cánh cửa, bởi vì thông thường không ai sử dụng gỗ đặc cho cửa sổ cả. Trong trường hợp này, tôi đề xuất sử dụng cửa kính cường lực 2 lớp ép keo 8mm trở lên, có khí trơ giữa 2 lớp kính. Và nếu ngân sách cho phép, hãy bổ sung thêm một lớp cửa sổ nữa, cách lớp cửa sổ hiện hữu 10cm (khoảng cách càng xa thì hiệu quả cách âm càng cao).

Cách âm ống gió hệ thống điều hoà trung tâm

Nếu sử dụng một hệ thống điều hoà trung tâm cho phòng chiếu phim và các khu vực lân cận, khó tránh khỏi tiếng ồn lan truyền giữa các không gian qua đường ống gió. Có thể xử lý bằng cách làm bẻ cong đường ống 90 độ nhiều lần, ốp xung quanh đường ống bằng phụ kiện cách âm chuyên dụng. Cách xử lý này có thể làm giảm hiệu suất làm lạnh, nên cần tham khảo ý kiến chuyên môn của đơn vị điện lạnh.

Lưu ý khi xây tường

Về nguyên tắc, chỉ số STC của một vật liệu phụ thuộc vào 2 yếu tố: khối lượng riêng (tỷ trọng) và độ dầy của vật liệu.

• Khối lượng riêng của vật liệu, ví dụ bê tông sẽ cách âm tốt hơn tường gạch vì có khối lượng riêng lớn hơn, tương tự tường gạch sẽ cách âm tốt hơn tường thạch cao.
• Độ dầy của vật liệu, ví dụ tường gạch 200mm sẽ cách âm tốt hơn tường gạch 100mm

Theo tôi, phương án tối ưu nhất là sử dụng tường 200mm cho cả 4 vách tường của phòng chiếu phim. Tường gạch 200mm trát vữa 2 mặt sẽ có chỉ số STC 50, tương đương cách âm mức độ 1 khi chưa kết hợp với các phương pháp cách âm khác. Tường dày 200mm cũng rất lý tưởng cho việc đi dây âm tường và lắp loa âm tường ở các công đoạn sau này.

Cách ly kết cấu tường – trần – sàn

Đây là phương pháp tốn kém nhất về mặt chi phí, đòi hỏi sự tỉ mỉ nhưng lại là phương pháp cách âm hiệu quả nhất. Bản chất của việc cách âm, đó là giải quyết 2 vấn đề: hạn chế tiếng ồn lan truyền trong không khí, và sự rung động do áp lực âm thanh gây ra. Ở mức độ level 1, 2, 3, các phương pháp cách âm chú trọng về việc ngăn chặn các đường đi lan truyền của âm thanh. Ở level 4 cao nhất, cần bổ sung các phương pháp cách ly tường – trần – sàn của phòng chiếu phim với các khu vực lân cận nhằm loại bỏ tối đa ảnh hưởng do liên kết rung động. Ý tưởng ở đây là tạo ra một căn phòng, bên trong căn phòng hiện hữu, và được cách ly bởi các phụ kiện chuyên dụng. Ngoài ra, bất kỳ khe hở nào cũng cần được xử lý triệt để bởi keo chuyên dụng, như mép ghép các tấm vật liệu, lỗ ra dây điện, dây loa.

Minh họa phương pháp cách ly sàn – tường với căn phòng hiện hữu. Nguồn: auralex.com

Các phương pháp hạn chế âm thanh không mong muốn

Các âm thanh không mong muốn ở đây có thể hiểu là âm thanh không phát ra từ hệ thống loa trong phòng, nó có thể đến từ hệ thống điều hoà, tiếng quạt tản nhiệt của máy chiếu, hay tệ hơn nữa là tiếng rung lắc của tủ nội thất, quầy bar trong phòng.

Các phương án được đề xuất bởi CEDIA RP22 cho vấn đề này:

Hệ thống điều hoà

Sử dụng ống gió có đường kính lớn hơn tiêu chuẩn có thể giúp giảm tiếng ồn, cần trang bị thêm ống giảm thanh chuyên dụng dành cho ống gió điều hoà nếu hệ điều hoà trung tâm sử dụng chung với các khu vực lân cận

Quạt tản nhiệt thiết bị

Các thiết bị điện tử công suất cao như ampli cần được đặt ở bên ngoài phòng chiếu phim để triệt tiêu ảnh hưởng cả về nhiệt độ và độ ồn. Thông thường cả tủ thiết bị sẽ được quy hoạch nằm ngoài phòng chiếu phim nhằm đảm bảo thuận tiện cho công tác bảo trì sau này. Nếu không gian cho phép, một phòng kỹ thuật phía sau phòng chiếu phim để tập trung thiết bị và cả máy chiếu sẽ là phương án tuyệt vời, tương tự như các rạp chiếu phim chuyên nghiệp.

Đồ nội thất

Nên hạn chế các đồ nội thất có cấu tạo nhiều thành phần như tủ, kệ có cánh cửa, hoặc đặt cách xa các đồ nội thất này với loa subwoofer. Hệ tủ với nhiều không gian trống ở bên trong cũng vô tình tạo thành cái trống khi có áp lực âm thanh trong phòng tác động, gây ảnh hưởng xấu đến kết quả sau cùng của toàn bộ hệ thống.

Kết luận

• Cách âm là một hạng mục được đưa vào tài liệu khuyến cáo của CEDIA RP22, cho thấy mức độ cần thiết trong việc thiết kế phòng giải trí, đặc biệt là phòng xem phim tại gia.
• Không như mọi người thường lầm tưởng, mục tiêu của cách âm là hạn chế tiếng ồn từ bên ngoài lọt vào làm ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh trong phòng.
• Các phương pháp cách âm cần được thực hiện dựa vào đặc tính truyền dẫn của âm thanh và rung động kết cấu, tính toán tỉ mỉ ngay từ giai đoạn quy hoạch mặt bằng để đạt được hiệu quả tốt nhất.
• Trong trường hợp phát sinh vấn đề về lọt âm khi căn nhà đã hoàn thiện, việc xử lý cách âm sẽ gây tốn kém về chi phí và công sức, với kết quả chỉ là tương đối ở mức Level 1 hoặc 2.
• Không nên lầm tưởng “tiêu âm” với “cách âm”, 2 khái niệm này hoàn toàn khác nhau.