Hệ số NRC và αw: đọc chỉ số hút âm của tấm tiêu âm cho đúng

NRC và αw đều là con số từ 0 đến khoảng 1 cho biết một tấm vật liệu hút bao nhiêu phần âm thanh chạm vào nó: 0 là phản xạ hết, 1 là hút gần hết. NRC (theo tiêu chuẩn Mỹ ASTM C423) là trung bình hệ số hút âm ở bốn dải tần 250, 500, 1.000 và 2.000 Hz. αw (theo ISO 11654) so đường hút âm của vật liệu với một đường chuẩn và kèm theo hạng A đến E. Đọc đúng hai chỉ số cần nhìn thêm cách lắp khi đo và biểu đồ theo tần số, vì một con số đơn lẻ giấu mất tiếng trầm.

Hệ số hút âm α: viên gạch cơ bản

Với mỗi tần số, hệ số hút âm α là tỉ lệ năng lượng âm bị bề mặt giữ lại, không dội về phòng. α = 0,8 ở 1.000 Hz nghĩa là ở tần số đó, bề mặt hút khoảng 80% năng lượng âm chạm vào. Một tấm vật liệu có α khác nhau ở từng tần số: tấm mỏng có thể hút rất tốt ở 2.000 Hz nhưng gần như không hút ở 125 Hz.

Hệ số này được đo trong phòng vang theo tiêu chuẩn ISO 354 (hoặc ASTM C423 ở Mỹ): một căn phòng tường cứng rất vang, đo thời gian vang khi phòng trống, rồi đặt khoảng 10 m² vật liệu vào và đo lại. Thời gian vang giảm bao nhiêu thì tính ra được vật liệu hút bao nhiêu, theo công thức của Wallace Sabine.

Một chi tiết hay làm người mua bối rối: phiếu thử nghiệm đôi khi ghi α lớn hơn 1, ví dụ 1,05. Không phải vật liệu "hút nhiều hơn số âm chạm vào". Đó là do hiệu ứng mép: mẫu thử có viền, âm thanh nhiễu xạ quanh mép làm diện tích hút hiệu dụng lớn hơn diện tích thật. Khi tính chỉ số tổng hợp, các tiêu chuẩn có quy tắc làm tròn và giới hạn.

NRC: trung bình bốn dải tần

NRC (Noise Reduction Coefficient) lấy trung bình cộng α ở 250, 500, 1.000 và 2.000 Hz, làm tròn tới bội số gần nhất của 0,05. Ví dụ: α lần lượt là 0,35 – 0,70 – 0,95 – 1,00, trung bình 0,75, NRC = 0,75.

Ưu điểm: dễ nhớ, phổ biến trong catalogue. Nhược điểm:

• Bỏ qua tiếng trầm dưới 250 Hz và tiếng rất cao trên 2.000 Hz. Hai tấm cùng NRC 0,70 có thể khác hẳn nhau ở 125 Hz.
• Trung bình che mất hình dạng: một tấm hút đều các tần số và một tấm hút rất mạnh ở 2.000 Hz nhưng yếu ở 250 Hz có thể ra cùng NRC.

Tiêu chuẩn Mỹ hiện nay còn có chỉ số SAA (Sound Absorption Average), lấy trung bình 12 dải một phần ba octave từ 200 đến 2.500 Hz, chi tiết hơn NRC một chút.

αw và hạng hút âm A–E

Tiêu chuẩn ISO 11654 làm theo cách khác. Trước hết tính hệ số hút âm thực hành αp cho từng dải octave (250 đến 4.000 Hz), làm tròn và giới hạn tối đa 1,00. Sau đó dịch một đường chuẩn có hình dạng định sẵn cho tới khi khớp với các điểm đo theo quy tắc của tiêu chuẩn; giá trị của đường chuẩn tại 500 Hz là αw.

Đôi khi bên cạnh αw có chữ L, M hoặc H trong ngoặc, ví dụ αw = 0,60(H). Chữ này cho biết vật liệu hút nhiều hơn đáng kể so với đường chuẩn ở vùng tần thấp (L), trung (M) hoặc cao (H). αw = 0,60(H) nghĩa là con số 0,60 đánh giá thấp khả năng ở tiếng cao, nhưng cũng ngầm cho biết vật liệu hút kém hơn ở tiếng trầm.

Cách lắp khi đo: con số đi kèm điều kiện

Cùng một tấm vật liệu, lắp khác nhau thì đo ra khác nhau, nhất là ở tiếng trầm. Tiêu chuẩn ISO 354 quy định các kiểu lắp:

• Kiểu A: đặt trực tiếp sát mặt cứng, không có khoảng không phía sau. Giống dán lên tường.
• Kiểu E kèm một con số, ví dụ E-200, E-400: treo cách mặt cứng 200 mm, 400 mm, giống trần thả. Khoảng không phía sau làm tăng hút âm ở tiếng trầm.

Nhiều catalogue tấm trần ghi số đo kiểu E-200 hoặc lớn hơn, cho ra con số rất đẹp. Nếu định dán tấm đó sát tường, con số thực tế sẽ thấp hơn, chủ yếu ở dải trầm. Luôn hỏi: số này đo với kiểu lắp nào?

Đọc một phiếu thử nghiệm: ví dụ minh hoạ

Giả sử một tấm sợi polyester dày khoảng 2,5 cm dán sát tường có kết quả minh hoạ theo octave như sau (số giả định để tập đọc, không phải của sản phẩm cụ thể):

Đọc ra: NRC = (0,15 + 0,45 + 0,80 + 0,95) / 4 ≈ 0,59, làm tròn 0,60. Con số nghe khá ổn. Nhưng nhìn bảng mới thấy ở 125 Hz tấm này gần như không hút gì, ở 250 Hz cũng rất ít. Dán kín tường bằng tấm này sẽ làm phòng bớt vang tiếng nói, tiếng bát đũa, nhưng tiếng ù trầm vẫn còn, có khi phòng còn nghe "ồm" hơn vì tiếng cao bị hút hết mà tiếng trầm còn nguyên.

Đừng nhầm NRC với chỉ số cách âm

NRC và αw nói về bề mặt hút âm trong phòng. Chúng không nói gì về khả năng chặn tiếng giữa hai phòng. Chỉ số chặn tiếng là Rw, STC. Một tấm có NRC 0,95 có thể có khả năng cách âm gần như bằng không. Quảng cáo kiểu "tấm NRC 0,9 cách âm cực tốt" là trộn hai khái niệm.

Ngược lại, một bức tường bê tông cách âm rất tốt có hệ số hút âm chỉ khoảng 0,02 – tức là gần như phản xạ hoàn toàn. Hai đặc tính độc lập với nhau.

Dùng chỉ số khi chọn vật liệu cho nhà

1. Xác định vấn đề: phòng vang tiếng nói (tập trung dải 500–2.000 Hz) hay tiếng ù trầm (dưới 250 Hz)?
2. Xem biểu đồ hoặc bảng theo tần số, không chỉ NRC hay αw.
3. Kiểm tra kiểu lắp khi đo có giống cách mình định lắp không.
4. Xem diện tích cần dùng: hệ số cao mà chỉ dán vài tấm nhỏ thì hiệu quả cả phòng ít. Lượng hút âm tổng của phòng bằng diện tích nhân với hệ số.
5. Xem phân hạng cháy cùng lúc với hệ số hút âm. Vật liệu hút âm tốt mà dễ cháy thì không đáng chọn cho nhà ở.

Góc nhìn hôm nay: một con số không thay được cái tai

Chỉ số giúp so sánh sản phẩm có cùng phương pháp đo, nhưng cảm nhận trong phòng còn phụ thuộc vị trí đặt tấm, kích thước phòng, đồ đạc. Cách thực tế: xử lý từng phần, nghe lại, rồi mới thêm. Muốn tìm hiểu kỹ, có thể đọc ISO 354 (phương pháp đo), ISO 11654 (phân hạng), ASTM C423 (NRC, SAA) và phần hút âm trong giáo trình âm học kiến trúc. Khi một đơn vị bán hàng không cung cấp được phiếu thử nghiệm ghi rõ phòng thí nghiệm, kiểu lắp và bảng theo tần số, con số NRC họ đưa ra nên được xem là tham khảo.