Làm thế nào để tiếng thông báo rõ trong tầng hầm nhiều tiếng ồn?

Hệ thống âm thanh thông báo chung cư tại tầng hầm là một trong những khu vực khó làm âm thanh thông báo rõ nhất. Không gian thường kín, trần thấp, nhiều bề mặt bê tông phản xạ âm, trong khi tiếng động cơ xe, quạt hút, máy bơm và hoạt động ra vào liên tục tạo ra một lớp tiếng ồn nền khá lớn. Vì vậy, chỉ lắp loa công suất cao rồi tăng âm lượng chưa chắc giúp người nghe hiểu được nội dung.

Muốn lời thông báo nghe rõ trong tầng hầm cần xử lý đồng thời nhiều yếu tố: chọn đúng loại loa, bố trí khoảng cách hợp lý, hướng âm về khu vực có người nghe, duy trì mức âm cao hơn tiếng ồn nền và kiểm soát dải tần của giọng nói. Với những tầng hầm có mức ồn thay đổi nhiều theo thời điểm, hệ thống còn có thể cần thêm khả năng tự động điều chỉnh âm lượng.

Vì sao tiếng thông báo trong tầng hầm thường khó nghe?

Đặc điểm đầu tiên của tầng hầm là có rất nhiều nguồn tiếng ồn cùng xuất hiện. Xe máy, ô tô nổ máy, còi xe, tiếng lốp ma sát với mặt sàn, quạt thông gió, máy phát điện, máy bơm và các thiết bị cơ điện đều có thể hoạt động trong cùng một thời điểm. Khi lượng xe tăng vào đầu giờ sáng hoặc cuối giờ chiều, mức ồn còn cao hơn đáng kể so với lúc tầng hầm ít người.

Trong môi trường như vậy, âm thanh từ loa phải cạnh tranh trực tiếp với tiếng ồn nền. Nếu giọng nói chỉ nhỉnh hơn tiếng động xung quanh một chút, người nghe vẫn biết rằng có thông báo đang phát nhưng rất khó nhận ra từng từ.

TOA đưa ra một nguyên tắc tham khảo cho hệ thống cảnh báo bằng giọng nói: mức thông báo tại khu vực nghe cần cao hơn tiếng ồn môi trường khoảng 10 dB. Ví dụ, nếu khu vực có tiếng ồn khoảng 70 dB thì âm thanh thông báo cần đạt khoảng 80 dB tại vị trí người nghe.

Tuy nhiên, âm lượng chưa phải vấn đề duy nhất.

Tầng hầm thường được xây bằng bê tông, có trần và cột cứng, ít vật liệu tiêu âm. Âm thanh phát từ loa có thể phản xạ qua nhiều bề mặt trước khi đến tai người nghe. Khi âm trực tiếp và âm phản xạ chồng lên nhau, phụ âm trong lời nói bị nhòe, khiến những câu dài hoặc số liệu như biển số xe, số tầng, vị trí thoát hiểm trở nên khó nghe hơn.

Theo tài liệu kỹ thuật của TOA, thời gian vang càng dài thì khả năng hiểu lời nói càng giảm. Trong những không gian có nhiều phản xạ, mục tiêu quan trọng là đưa được nhiều âm trực tiếp từ loa tới người nghe và hạn chế phát âm thanh không cần thiết vào các bề mặt gây phản xạ.

Không nên chỉ tăng công suất loa để át tiếng ồn

Phản ứng thường gặp khi thấy tầng hầm nghe không rõ là tăng volume của amply hoặc chuyển loa lên mức công suất cao hơn. Cách này đôi khi cải thiện được phần nào nhưng không giải quyết tận gốc vấn đề.

Nếu loa đang đặt quá xa người nghe, hướng thẳng vào tường hoặc các loa chồng vùng phủ lên nhau quá nhiều, tăng âm lượng sẽ đồng thời làm âm phản xạ mạnh hơn. Kết quả là hệ thống nghe rất lớn nhưng lời nói vẫn thiếu rõ ràng.

Đặc biệt ở những tầng hầm trần thấp, việc một loa cố gắng phủ một khu vực quá rộng thường không hiệu quả bằng việc sử dụng nhiều loa hơn ở mức công suất vừa phải. Khi loa gần người nghe hơn, lượng âm trực tiếp tăng lên và hệ thống không cần phát quá lớn để đạt được mức nghe mong muốn.

Có thể hình dung đơn giản: thay vì đứng ở một đầu tầng hầm và hét thật to để người ở đầu kia nghe thấy, sẽ dễ hiểu hơn nếu có nhiều người đứng cách nhau một đoạn vừa phải và nói với âm lượng thấp hơn.

Vì vậy, khi thiết kế hệ thống loa thông báo tầng hầm, cần quan tâm đến độ phủ và khoảng cách loa trước khi nghĩ đến việc tăng công suất.

Chọn loại loa phù hợp với môi trường tầng hầm

Không phải cứ là loa thông báo 100V thì đều phù hợp cho tầng hầm. Việc chọn loa cần dựa trên chiều cao trần, độ rộng lối xe chạy, mức ồn và vị trí cần nghe.

Ở những tầng hầm có trần tương đối thấp và mặt bằng chia thành nhiều khu vực nhỏ, loa hộp treo tường có thể là một lựa chọn dễ triển khai. Loa được gắn trên cột hoặc tường và chỉnh góc hướng về khu vực có người qua lại, nhờ đó âm thanh tập trung hơn thay vì phát lên trần.

Với các lối xe dài, khu vực dốc xuống hầm hoặc những vị trí có tiếng ồn lớn, loa nén có hướng phát tập trung thường phát huy lợi thế tốt hơn. Các mẫu loa horn chuyên dùng cho thông báo có độ nhạy cao, cho mức áp suất âm lớn và có khả năng kiểm soát hướng phủ tốt. TOA, chẳng hạn, liệt kê gara ô tô là một trong những ứng dụng của dòng loa nén SC-630M; mẫu này có độ nhạy 113 dB tại 1 W/1 m và sử dụng đường loa 100V.

Bosch cũng đưa ra ví dụ thiết kế hệ thống cảnh báo cho khách sạn, trong đó khu vực bãi đỗ xe sử dụng loa horn chống chịu thời tiết và ưu tiên khả năng truyền lời nói rõ ràng.

Điều này không có nghĩa tầng hầm nào cũng phải dùng loa nén. Một tầng hầm chung cư có thể kết hợp nhiều loại loa tùy từng khu vực. Lối xe chính sử dụng loa có hướng tính tốt, trong khi phòng bảo vệ, sảnh thang máy hoặc khu chờ có thể dùng loa hộp hoặc loa âm trần phù hợp hơn.

Quan trọng nhất là loa phải đưa tiếng nói tới đúng khu vực cần nghe.

Bố trí nhiều loa hợp lý tốt hơn đặt vài loa thật lớn

Khoảng cách giữa các loa ảnh hưởng rất nhiều đến độ rõ của thông báo. Nếu khoảng cách quá xa, người đứng gần loa sẽ nghe rất lớn trong khi người ở giữa hai loa lại nghe nhỏ. Để bù lại, kỹ thuật viên thường tăng âm lượng toàn hệ thống và vô tình tạo ra sự chênh lệch mức âm quá lớn.

Một giải pháp tốt hơn là phân bố loa đều theo hướng di chuyển chính.

Tại các hành lang xe chạy dài, loa có thể được bố trí theo từng đoạn và hướng xuôi theo khu vực cần phủ. Ở các giao điểm hoặc khu vực quay đầu xe, nên kiểm tra lại hướng phát để tránh tình trạng một vị trí nhận âm thanh mạnh từ hai hoặc ba loa khác nhau.

Các loa cũng không nhất thiết phải phát cùng hướng. Nếu hai loa đặt gần nhau nhưng quay ngược về hai phía khác nhau, mỗi loa có thể phụ trách một vùng riêng và hạn chế chồng âm.

Với không gian có độ vang lớn, khả năng kiểm soát hướng phát càng quan trọng. TOA cho biết các hệ loa có khả năng kiểm soát hướng tính được thiết kế để cải thiện khả năng nghe lời trong những môi trường có thời gian vang dài hoặc tiếng ồn nền cao.

Trong thực tế thi công chung cư, không nhất thiết phải sử dụng những hệ loa định hướng phức tạp như tại sân bay hay nhà ga. Nguyên lý vẫn có thể áp dụng ở mức đơn giản hơn: chọn loa có góc phủ phù hợp, đặt loa gần khu vực nghe và hạn chế hướng loa vào các bề mặt bê tông lớn khi không cần thiết.

Duy trì chênh lệch phù hợp giữa tiếng thông báo và tiếng ồn

Một hệ thống có thể nghe rất rõ khi tầng hầm vắng nhưng lại gần như bị chìm vào giờ cao điểm. Nguyên nhân là mức tiếng ồn nền không cố định.

Chẳng hạn, ban đêm tầng hầm chỉ có một vài xe, mức âm lượng hệ thống đang sử dụng có thể dư sức nghe. Đến 7 giờ sáng, hàng chục phương tiện cùng khởi động và di chuyển thì cùng mức volume đó lại trở nên quá nhỏ.

Cách đơn giản nhất là thiết lập âm lượng dựa trên thời điểm có mức ồn tương đối cao thay vì đo khi tầng hầm đang yên tĩnh. Trong quá trình nghiệm thu, nên phát thông báo thử khi hệ thống thông gió đang hoạt động và có điều kiện tiếng ồn gần với thực tế sử dụng.

Với công trình yêu cầu cao hơn, có thể sử dụng cảm biến tiếng ồn môi trường để tự động điều chỉnh mức thông báo. Bosch PRAESENSA có cảm biến ambient noise dùng để theo dõi mức tiếng ồn thay đổi và điều chỉnh âm lượng thông báo thông qua chức năng Automatic Volume Control.

TOA cũng có các bộ xử lý ambient noise cho phép tăng hoặc giảm mức đầu ra theo tiếng ồn môi trường. Chẳng hạn DP-L2 sử dụng micro cảm biến để theo dõi tiếng ồn và tự động điều chỉnh âm lượng BGM hoặc thông báo.

Giải pháp này phù hợp với tầng hầm vì mức ồn thường thay đổi rất lớn giữa các khoảng thời gian trong ngày. Khi ít xe, hệ thống không cần phát quá lớn gây khó chịu; khi tiếng ồn tăng, mức thông báo có thể tự động tăng theo trong giới hạn đã cấu hình.

Chỉnh âm thanh để ưu tiên độ rõ của giọng nói

Hệ thống loa thông báo khác hệ thống nghe nhạc. Mục tiêu chính không phải tiếng bass sâu hay âm thanh đầy đặn mà là người nghe phải hiểu được nội dung nhanh chóng.

Nếu phần âm trầm được tăng quá nhiều trong một tầng hầm bằng bê tông, giọng đọc có thể nghe dày nhưng bị ù. Các âm trầm còn dễ tích tụ và phản xạ trong không gian kín, làm lời nói thiếu gọn.

Khi hệ thống có mixer, DSP hoặc equalizer, nên tinh chỉnh theo hướng ưu tiên dải giọng nói. Những tần số gây ù hoặc cộng hưởng có thể được giảm bớt, trong khi phần âm giúp phụ âm và chữ rõ hơn được điều chỉnh vừa phải.

Không nên áp dụng một cấu hình EQ cố định cho tất cả tầng hầm. Một khu vực trần thấp, kín và nhiều cột sẽ phản ứng khác một tầng hầm thoáng, diện tích lớn. Cách đáng tin cậy nhất vẫn là phát nội dung giọng nói thực tế rồi đi nghe tại nhiều vị trí.

Một số thiết bị loa IP hiện nay còn tích hợp bộ cân chỉnh tham số và chức năng Ambient Noise Control. Bosch, chẳng hạn, cho phép cấu hình PEQ nhiều băng tần và điều chỉnh âm lượng tự động dựa vào mức tiếng ồn đo được từ micro tích hợp.

Nếu hệ thống dùng micro thông báo trực tiếp, chất lượng đầu vào cũng cần được quan tâm. Người nói nên giữ khoảng cách micro tương đối ổn định, nói rõ từng câu và tránh để gain quá thấp hoặc quá cao. Một hệ loa tốt cũng khó tạo ra lời thông báo rõ nếu tín hiệu đầu vào đã nhỏ, méo hoặc bị nhiễu.

Nội dung thông báo cũng ảnh hưởng đến khả năng nghe rõ

Có một yếu tố thường bị bỏ qua là cách viết và đọc nội dung.

Trong môi trường nhiều tiếng ồn, một câu dài gồm nhiều thông tin liên tục rất dễ bị người nghe bỏ lỡ một phần. Thông báo nên ngắn, dùng câu đơn giản và đưa thông tin quan trọng lên trước.

Ví dụ, thay vì nói một câu rất dài để mô tả toàn bộ sự việc, có thể chia thành từng câu ngắn: khu vực nào đang có vấn đề, người nghe cần làm gì và cần di chuyển đến đâu.

Với những nội dung khẩn cấp, thông báo nên được phát lặp lại theo kịch bản đã xây dựng. Một tín hiệu chuông hoặc âm báo trước lời nói cũng có thể giúp người trong tầng hầm chú ý và giảm khả năng bỏ lỡ những từ đầu tiên.

EN 50849, tiêu chuẩn về hệ thống âm thanh cho mục đích khẩn cấp, cũng đề cập việc sử dụng tín hiệu thu hút sự chú ý trước thông điệp đầu tiên và phát lặp lại các thông điệp trong quá trình cảnh báo.

Giọng đọc cũng nên có tốc độ vừa phải. Nói nhanh để rút ngắn thông báo đôi khi phản tác dụng, bởi khi có tiếng xe và âm phản xạ, người nghe cần thêm thời gian để nhận biết từng từ.

Nên đo độ rõ thay vì chỉ nghe bằng cảm giác

Sau khi hệ thống được lắp xong, việc đứng ngay dưới một chiếc loa rồi kết luận “nghe rõ” là chưa đủ.

Nên kiểm tra tại những vị trí bất lợi hơn như giữa hai loa, góc khuất phía sau cột, đoạn dốc xuống hầm, khu vực gần quạt hút hoặc máy móc và những điểm cuối tuyến. Đây mới là các vị trí dễ bộc lộ hạn chế của hệ thống.

Ở công trình thông báo thông thường, kỹ thuật viên có thể kiểm tra bằng các bản ghi giọng nói thực tế và đo mức áp suất âm. Với hệ thống cảnh báo bằng giọng nói yêu cầu nghiệm thu theo tiêu chuẩn, độ rõ có thể được đánh giá bằng STI hoặc STIPA.

IEC 60268-16:2020 quy định phương pháp đánh giá khách quan khả năng truyền lời nói thông qua chỉ số STI. EN 50849 sử dụng STI làm một tiêu chí đánh giá và nêu mức trung bình tối thiểu 0,50 trong phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn, đồng thời yêu cầu xem xét cả mức tiếng ồn môi trường khi đo.

Điều này cho thấy âm thanh “to” và âm thanh “rõ” là hai khái niệm khác nhau. Một hệ thống có thể đạt mức dB rất cao nhưng STI thấp nếu phản xạ nhiều hoặc âm từ các loa đến người nghe không đồng đều.

Kiểm tra riêng từng vùng trong tầng hầm

Tầng hầm diện tích lớn không nên được xem như một không gian duy nhất. Khu vực để xe máy, ô tô, đường dốc, phòng kỹ thuật và sảnh thang máy có đặc điểm tiếng ồn khác nhau.

Nếu hệ thống cho phép chia zone, nên kiểm tra từng vùng độc lập. Có thể một khu vực chỉ cần loa ở mức công suất vừa phải nhưng khu gần quạt thông gió lại cần mức cao hơn. Nếu tất cả loa cùng sử dụng một mức thiết lập, nơi này có thể vừa đủ trong khi nơi khác quá lớn hoặc quá nhỏ.

Chia vùng cũng thuận tiện hơn khi vận hành. Ban quản lý có thể phát thông báo riêng cho một tầng hầm hoặc một khu vực mà không làm ảnh hưởng đến toàn bộ chung cư.

Đối với công trình nhiều tầng hầm B1, B2, B3, mỗi tầng thường nên được tính toán riêng về số lượng loa, tổng công suất và cách bố trí. Không nên đơn giản lấy số loa của B1 rồi áp dụng nguyên mẫu cho B2 nếu cấu trúc mặt bằng, độ cao trần và thiết bị cơ điện khác nhau.

Muốn tiếng thông báo rõ cần giải quyết từ thiết kế chứ không chỉ chỉnh amply

Để tiếng thông báo rõ trong tầng hầm nhiều tiếng ồn, giải pháp hiệu quả thường đến từ nhiều điều chỉnh nhỏ kết hợp với nhau: loa đặt gần người nghe hơn, hướng phủ đúng hơn, số lượng loa đủ, công suất phù hợp, giọng nói được xử lý tốt và mức âm được thiết lập dựa trên tiếng ồn thực tế.

Trong nhiều trường hợp, bổ sung một vài loa đúng vị trí đem lại kết quả tốt hơn nhiều so với tăng công suất cho những loa đang có. Tương tự, thay một loa phát quá rộng bằng loại có hướng phủ phù hợp cũng có thể giảm đáng kể lượng âm phản xạ trong tầng hầm.

Với hệ thống thông báo chung cư mới, những yếu tố này nên được tính từ bước khảo sát. Cần đo hoặc đánh giá tiếng ồn tại từng khu vực, xác định chiều cao trần, vị trí cột, đường xe chạy, quạt thông gió và khu vực tập trung người trước khi chốt số lượng cũng như loại loa.

Đối với hệ thống đã lắp nhưng lời thông báo đang khó nghe, cũng chưa nhất thiết phải thay toàn bộ thiết bị. Có thể kiểm tra lại hướng loa, khoảng cách bố trí, tap công suất, mức gain, EQ và mức tiếng ồn từng khu vực trước. Sau khi xác định đúng nguyên nhân mới quyết định cần chỉnh hệ thống hay bổ sung loa.

Lạc Việt Audio nhận khảo sát, thiết kế và lắp đặt hệ thống âm thanh thông báo chung cư, tầng hầm và tòa nhà theo từng mặt bằng thực tế. Với những khu vực có tiếng ồn lớn, phương án sẽ được tính toán theo hướng ưu tiên độ rõ của lời nói, phân vùng hợp lý và thuận tiện cho quá trình vận hành lâu dài. Khách hàng cần tư vấn có thể liên hệ 0982.655.355 để được hỗ trợ lựa chọn cấu hình phù hợp với công trình.