Lọc Âm Thanh

Lọc âm thanh là gì?

Lọc âm thanh là một mạch phụ thuộc tần số, hoạt động trong dải tần số âm thanh , từ 0 Hz đến 20 kHz. Bộ lọc âm thanh có thể khuếch đại (tăng), vượt hoặc giảm (cắt) một số dải tần. Hiện tại các rất nhiều bộ lọc âm thanh cho các ứng dụng âm thanh khác nhau bao gồm hệ thống âm thanh nổi hi-fi , bộ tổng hợp âm nhạc , bộ hiệu ứng , hệ thống tăng cường âm thanh , bộ khuếch đại nhạc cụ và hệ thống thực tế ảo.

Các loại băng thông cơ bản:

• Bộ lọc thông thấp (Low-pass filter)
• Bộ lọc thông cao (High-pass filter)
• Bộ lọc thông qua (Band-pass filter)
• Bộ lọc chéo Bandstop (notch)
• Bộ lọc đồng bộ (Parametric filter)
• Bộ lọc đẩy (Shelving filter)

Bộ lọc thông thấp (Low-pass filter)

Lowpass là là một loại bộ lọc hoặc phương pháp xử lý âm thanh được sử dụng để giảm mức độ hoặc loại bỏ các tần số cao hơn một ngưỡng cắt nhất định và cho phép các tần số thấp đi qua một cách tương đối không bị ảnh hưởng.

Bộ lọc lowpass hoạt động bằng cách giảm amplitudes của các tín hiệu âm thanh có tần số cao hơn ngưỡng cắt, trong khi vẫn giữ nguyên amplitudes của các tín hiệu có tần số thấp hơn ngưỡng cắt. Điều này dẫn đến việc tạo ra một phiên bản âm thanh mới với các tần số cao bị loại bỏ hoặc giảm mức độ.

Bộ lọc lowpass thường được sử dụng để loại bỏ hoặc giảm nhiễu, tiếng ồn cao tần, hay các thành phần âm thanh không mong muốn có tần số cao. Nó cũng có thể được sử dụng để làm mịn và tạo hiệu ứng mờ cho âm thanh, tạo ra cảm giác êm dịu và trầm ấm.

Trong các ứng dụng âm thanh, bộ lọc lowpass thường được sử dụng trong việc xử lý âm thanh, thu âm, sản xuất âm nhạc, và hệ thống loa để đạt được hiệu quả âm thanh mong muốn và loại bỏ các tần số cao không mong muốn.

Bộ lọc thông cao (High-pass filter) 

Trong lĩnh vực lọc âm thanh, highpass (hay còn gọi là high-pass filter) là một loại bộ lọc âm thanh sử dụng để giảm độ nhạy của các tần số thấp hơn một ngưỡng nhất định và cho phép các tần số cao hơn đi qua mà không bị ảnh hưởng quá nhiều.

Highpass filter hoạt động bằng cách tạo ra một đường chặn (cutoff point) trong đáp ứng tần số của tín hiệu âm thanh. Tất cả các tần số thấp hơn đường chặn này sẽ bị giảm độ nhạy hoặc loại bỏ hoàn toàn, trong khi các tần số cao hơn sẽ được truyền qua mà không thay đổi quá nhiều. Thông số quan trọng của highpass filter bao gồm ngưỡng cắt (cutoff frequency), độ dốc (slope), và điểm cắt (knee point). Ngưỡng cắt xác định tần số mà bộ lọc bắt đầu giảm độ nhạy. Độ dốc quyết định độ dốc của đường chặn, tức là mức giảm độ nhạy của tần số thấp. Điểm cắt chỉ ra nơi mà đường chặn bắt đầu có hiệu ứng đáng kể trên tín hiệu.

Highpass filter được sử dụng trong nhiều ứng dụng âm thanh như thu âm, mix âm thanh, xử lý tín hiệu, và hệ thống âm thanh. Nó có thể giúp loại bỏ tiếng ồn không mong muốn trong quá trình thu âm, làm tăng độ rõ ràng của tín hiệu âm thanh, và tạo ra hiệu ứng âm thanh đặc biệt trong sản xuất âm nhạc.

Bộ lọc thông qua (Band-pass filter)

Bandpass (hay còn gọi là band-pass filter) là một loại bộ lọc âm thanh được sử dụng để cho phép các tần số nằm trong một dải tần số nhất định đi qua và giảm độ nhạy của các tần số nằm ngoài dải tần số đó.

Bộ lọc bandpass hoạt động bằng cách giảm amplitudes của các tín hiệu âm thanh có tần số thấp hơn ngưỡng cắt thấp và các tín hiệu có tần số cao hơn ngưỡng cắt cao, trong khi giữ nguyên amplitudes của các tín hiệu có tần số nằm trong dải tần số được chỉ định. Điều này dẫn đến việc tạo ra một phiên bản âm thanh mới với chỉ các tần số trong dải tần số được chọn được truyền qua, trong khi các tần số nằm ngoài dải tần số này bị giảm mức độ hoặc loại bỏ hoàn toàn.

Thông số quan trọng của bandpass bao gồm low cutoff frequency, high cutoff frequency, và độ dốc (slope). Low cutoff frequency xác định tần số thấp nhất được bộ lọc cho phép đi qua mà không bị giảm độ nhạy. High cutoff frequency xác định tần số cao nhất mà bộ lọc cho phép đi qua mà không bị giảm độ nhạy. Độ dốc quyết định độ dốc của đường chặn, tức là mức giảm độ nhạy của các tần số nằm ngoài dải tần số.

Bộ lọc bandpass thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng âm thanh, bao gồm xử lý âm thanh, thu âm, sản xuất âm nhạc và hệ thống loa. Nó có thể được sử dụng để tách riêng các thành phần âm thanh trong một dải tần số cụ thể, tạo hiệu ứng âm thanh đặc biệt, hoặc giữ lại các tần số quan trọng trong một dải tần số nhất định.

Bộ lọc chéo Bandstop (notch)

Bandstop (hay còn gọi là notch) là một thuật ngữ trong lĩnh vực lọc âm thanh và xử lý tín hiệu, thường được sử dụng để giảm độ nhạy của một dải tần số nhất định, trong khi cho phép các tần số nằm ngoài dải tần số đó đi qua mà không bị ảnh hưởng.

Bandstop (notch) trong âm học được dùng để nói về một vùng tần số cụ thể trong âm thanh mà có mức độ âm thanh thấp hơn so với các vùng tần số xung quanh. Điều này có thể xảy ra do tương tác âm thanh hoặc phản xạ âm thanh trong môi trường, thiết bị ghi âm hoặc hệ thống phát âm thanh. Khi có một bandstop trong âm thanh, âm lượng hoặc độ rõ của các tần số trong vùng đó có thể bị giảm mức độ hoặc tạo ra hiệu ứng yếu hơn so với các tần số khác.

Bandstop (notch) trong âm học được hình thành từ các yếu tố như phản xạ âm thanh từ các bề mặt phẳng, sự tương tác giữa âm thanh gốc và âm thanh phản xạ, hoặc các cấu trúc âm học khác như khe hở hoặc phản xạ âm thanh từ vật thể không mong muốn.

Bandstop filter là một công cụ hữu ích trong xử lý tín hiệu âm thanh để loại bỏ các tần số không mong muốn và tạo ra sự sạch sẽ và chất lượng cao cho âm thanh.

Bộ lọc đồng bộ (Parametric filter)

Bộ lọc đồng bộ (Parametric filter) là một loại bộ lọc âm thanh linh hoạt và điều chỉnh được sử dụng để tinh chỉnh các thông số quan trọng liên quan đến tần số trong âm thanh. Nó cho phép điều chỉnh tần số trung tâm, độ rộng và mức độ tăng/giảm âm lượng của một dải tần số cụ thể.

Một bộ lọc đồng bộ thông thường có các thông số cơ bản sau:

• Tần số trung tâm (Center frequency): Đây là tần số chính mà bộ lọc tác động lên. Nó xác định dải tần số mà bộ lọc tác động mạnh nhất và thường được chỉ định bằng Hz.
• Độ dốc (Q factor): Độ dốc quyết định độ rộng của dải tần số tác động bởi bộ lọc. Một Q factor cao sẽ tạo ra một đường chặn hẹp hơn và tác động chính xác lên các tần số gần tần số trung tâm, trong khi một Q factor thấp sẽ tạo ra một đường chặn rộng hơn và tác động lên một dải rộng hơn xung quanh tần số trung tâm.
• Độ tăng/giảm (Gain/Attenuation): Đây là thông số quyết định mức tăng hoặc giảm độ nhạy của bộ lọc tại tần số trung tâm. Nó có thể được điều chỉnh để tăng cường hoặc giảm âm lượng tại tần số đó.

Tại sao cần lọc âm thanh

Có rất nhiều người cảm thấy rồi không cần nhất thiết phải lọc âm, lọc âm thanh để làm gì. Nhưng sự thật thì hầu hết những âm thanh chúng ta chủ động tiếp nhận đều đã được lọc âm thanh. Việc loại bỏ những tạp âm có thể dễ dàng thấy quanh chúng ta, như điện thoại, máy ghi âm, máy trợ thính, tivi, loa, đài… Trong quá trình ghi âm hoặc truyền âm thanh, có thể có nhiều yếu tố gây nhiễu như tiếng gió, tiếng nền, tiếng tạp âm từ thiết bị, tiếng vọng từ không gian, tiếng hú từ nguồn nhiễu điện và nhiều yếu tố khác. Lọc âm thanh giúp loại bỏ hoặc giảm những yếu tố này, tạo ra một tín hiệu âm thanh sạch sẽ và chất lượng hơn.

Nhờ việc lọc âm thanh mà việc nghe rõ chi tiết của từng âm của giọng nói, nhạc cụ hoặc âm hưởng. Cũng nhờ việc lọc âm thanh mà những thiết bị trợ thính có thể giúp người khiếm thính có thể nghe được một vài tính hiệu âm thanh, thậm chí là có thể nghe được như người bình thường.

Hơn thế lọc âm thanh cũng có khả năng cung cấp sự cân bằng âm thanh, cho phép tăng hoặc giảm mức độ của các tần số cụ thể trong tín hiệu âm thanh. Điều này giúp điều chỉnh tương quan âm thanh giữa các tần số và tạo ra sự cân đối và cân bằng chất lượng âm thanh. Cũng như thế. việc lọc âm thanh được áp dụng rất nhiều trong đời thường và dần trở thành một công nghệ âm thanh được chú trong nghiên và phát triển để phục vụ cho tiện ích cuộc sống.

Cách lọc âm thanh

Để lọc được âm thanh thì có rất nhiều cách dưới đây là một vài cách thông dụng được sử dụng và ứng dụng nhiều trong cuộc sống thường ngày của chúng ta:

• Sử dụng bộ lọc âm: Bộ lọc âm có thể là một thiết bị cũng có thể là một phần mềm, ứng dụng có khả năng loại bỏ những tần số không móng muốn hoặc những sự nhiễu âm và tạp âm khỏi âm thanh. Hiện tại trên thị trường có rất nhiều loại máy lọc âm bao gồm bộ lọc băng thông, bộ lọc thuận, bộ lọc chế độ, bộ lọc cao, bộ lọc thấp….Tùy vào những ứng dụng cần thiết để điều chỉnh thông số của bộ lọc
• Sử dụng phần mềm chỉnh sửa âm thanh: Nói về phần mềm chỉnh âm thì không thiếu, chỉ cần lên mạng và tìm kiếm từ khóa “chỉnh sửa âm thanh hoặc chỉnh sửa nhạc” là không thiếu những đề xuất về các phần mềm được sử dụng. Nhìn chung những phần mền này đều có khả năng tách âm và khử nhiễu cùng tạp âm. Tất nhiêu đối với những phàn mềm chuyên dụng thì chắc chắn có thể làm nhiều hơn thế.

• Sử dụng micro và thiết bị thu âm chất lượng cao: Một cách đơn giản và không phải để âm thanh loại bỏ được những tạp âm không cần thiết. Hầu hết tất cả những micro hiện nay trên thị trường đều được trong bị sẵn bộ lọc âm nên đa phần những tạp âm sẽ được loại bỏ trong quá trình thu âm. Ngoài ra khi âm thanh được micro thu vào thiết bị thu âm, bộ thiết bị này sẽ lọc lại một lần nữa khiến âm thanh được trong hơn.

• Tạo môi trường âm thanh sạch:  Để không bị tạp âm ảnh hưởng khi ghi âm thường sẽ được thu trong phòng thu âm. Phòng thu âm chính là môi trường âm thanh sạch. Khi sử dụng các vật liệu cách âm để tạo một không gian không có tạp âm từ ngoài vào và ngược lại. Để có được một môi trường sạch có thể tham khảo những loại vật liệu cách âm và giải pháp cách âm tại LIDINCO.
• Sử dụng kỹ thuật xử lý tín hiệu số: Các kỹ thuật xử lý tín hiệu số như FFT (Fast Fourier Transform) và các thuật toán xử lý tín hiệu khác có thể được áp dụng để phân tích và loại bỏ các thành phần không mong muốn trong âm thanh. Các công nghệ như noise gating, noise reduction, và denoising cũng có thể được sử dụng để lọc âm thanh.

Liên hệ tư vấn giải pháp âm thanh

Quý khách hàng đang có nhu cầu tìm mua vật liệu cách âm hay thiết bị đo và phân tích âm thanh cũng như giải pháp âm học phù hợp có thể liên hệ ngay với Lidinco, đại diện chính thức của các hãng như: Norsonic, Bedrock, Blastblock, PLACID, Convergence  tại Việt Nam theo thông tin.

CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ PHÁT TRIỂN CUỘC SỐNG

Trụ sở chính: 487 Cộng Hòa, P. 15, Q. Tân Bình, TP. HCM
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Email: sales@lidinco.com
VP Bắc Ninh: 184 Bình Than, P. Võ Cường, TP. Bắc Ninh
Điện thoại: 0222 7300 180
Email: bn@lidinco.com
Hotline: 0906.988.447