Thời gian vang RT60 là khoảng thời gian để âm thanh trong phòng tắt dần 60 dB sau khi nguồn âm ngừng phát — nói nôm na là tiếng còn "đọng lại" bao lâu. Phòng trống, tường gạch sơn, sàn gạch men, trần thạch cao phẳng phản xạ gần hết âm thanh, nên tiếng nói cũ chưa tắt đã chồng lên tiếng nói mới: lời nghe ồm, nhoè, phải nói to mới rõ. Thêm đồ mềm, vật liệu xốp, kệ sách là thời gian vang giảm và lời nói rõ hẳn.
RT60 đo cái gì
Khi một người vỗ tay trong phòng, tai nhận âm thanh đi thẳng từ bàn tay, rồi vài phần nghìn giây sau là hàng loạt tiếng dội từ tường, trần, sàn. Mỗi lần va vào bề mặt, âm thanh mất đi một phần năng lượng. Năng lượng còn lại tiếp tục dội qua dội lại cho tới khi chìm xuống dưới tiếng ồn nền. Toàn bộ cái "đuôi" ấy là tiếng vang của phòng.
Con số 60 dB không phải ngẫu nhiên. Giảm 60 dB tức là cường độ âm còn một phần triệu so với lúc đầu — gần như tắt hẳn với tai người trong một căn phòng yên tĩnh. Mốc này do nhà vật lý Wallace Clement Sabine đặt ra khi ông làm những phép đo đầu tiên ở Đại học Harvard cuối thế kỷ 19, và đến nay vẫn là thước đo chung của ngành âm học kiến trúc.
Trên thực tế, ít khi có phòng nào đủ yên để đo trọn 60 dB. Máy đo thường đo đoạn giảm 20 dB hoặc 30 dB đầu tiên rồi ngoại suy ra 60 dB; trong tài liệu kỹ thuật gọi là T20, T30. Cách đo được quy định trong bộ tiêu chuẩn ISO 3382.
Vì sao phòng trống nghe ồm
Lời nói là chuỗi âm tiết nối nhau rất nhanh, mỗi âm tiết chỉ kéo dài cỡ một phần mười đến vài phần mười giây. Nếu tiếng vang của âm tiết trước còn kéo dài hơn một giây, nó sẽ đè lên âm tiết sau. Phụ âm cuối — những thứ giúp phân biệt "bát" với "bác", "tan" với "tang" — vốn nhỏ hơn nguyên âm, nên bị che trước tiên. Kết quả là người nghe vẫn thấy có tiếng, nhưng phải đoán chữ.
Tiếng Việt có thanh điệu và nhiều âm tiết ngắn, nên một căn phòng vang làm mất độ rõ khá nhanh. Đó là lý do nói chuyện trong căn hộ mới nhận bàn giao, chưa có đồ đạc, nghe như nói trong hang; còn cùng căn đó sau khi kê sofa, treo rèm, trải thảm thì tiếng nói gọn lại.
Phòng vang còn kéo theo một vòng luẩn quẩn: nghe không rõ thì người ta nói to hơn, nói to hơn thì tiếng vang càng dày, mức ồn chung trong phòng tăng lên. Ở chỗ đông người, vòng này chính là hiệu ứng Lombard — mọi người cùng nâng giọng.
Công thức Sabine: tính nhẩm được thời gian vang
Sabine tìm ra một quan hệ rất gọn: thời gian vang tỉ lệ thuận với thể tích phòng và tỉ lệ nghịch với tổng lượng hút âm trong phòng. Viết theo đơn vị mét:
RT60 ≈ 0,161 × V / A — trong đó V là thể tích phòng (m³), A là tổng diện tích hút âm tương đương (m²), bằng tổng của từng bề mặt nhân với hệ số hút âm α của nó.
Hệ số α nằm trong khoảng 0 đến 1. Bề mặt có α = 0 phản xạ toàn bộ, α = 1 hút toàn bộ (như một ô cửa sổ mở toang: âm thanh bay ra ngoài, không quay lại). Tường bê tông sơn có α rất thấp, chỉ vài phần trăm; tấm bông khoáng dày vài phân có thể hút phần lớn âm ở tần số trung và cao.
Ví dụ minh hoạ, số làm tròn: một phòng khách 5 × 6 m, cao 3 m, thể tích 90 m³. Nếu toàn bộ bề mặt cứng, tổng hút âm có thể chỉ vài m², và thời gian vang tính ra lên tới vài giây. Thêm một tấm thảm, bộ sofa vải, rèm dày, vài mét vuông tấm tiêu âm, tổng hút âm tăng lên cỡ 15–20 m² — thời gian vang rơi xuống dưới một giây. Con số thật phụ thuộc từng vật liệu và từng tần số, nhưng phép tính này cho thấy vì sao vài món đồ mềm đã đổi hẳn cảm giác của phòng.
Công thức Sabine chính xác nhất khi phòng khá vang và vật liệu hút âm rải đều. Phòng đã hút âm nhiều thì người ta dùng các công thức chỉnh sửa về sau như công thức Eyring. Với người ở nhà, công thức Sabine là đủ để hiểu chiều hướng.
Bao nhiêu giây là vừa
Không có một con số đúng cho mọi phòng. Phòng để nói cần ngắn, phòng để nghe nhạc giao hưởng hay thánh ca cần dài hơn. Bảng dưới là khoảng tham khảo thường gặp trong giáo trình âm học kiến trúc, tính ở tần số trung (khoảng 500–1000 Hz):
| Loại không gian | RT60 tham khảo | Ghi chú |
|---|---|---|
| Phòng ngủ, phòng khách có đồ đạc | khoảng 0,4–0,6 giây | Nghe ấm, nói chuyện rõ |
| Lớp học, phòng họp nhỏ | khoảng 0,4–0,7 giây | Tiêu chuẩn lớp học Mỹ (ANSI/ASA S12.60) đặt mức 0,6–0,7 giây tuỳ thể tích |
| Phòng thu lời, phòng xem phim tại gia | khoảng 0,2–0,5 giây | Cần khô để nghe chi tiết |
| Khán phòng hoà nhạc | khoảng 1,8–2,2 giây | Tiếng vang làm nhạc đầy đặn |
| Nhà thờ đá lớn | có thể trên 4 giây | Hợp thánh ca chậm, khó nghe lời giảng |
Một căn phòng có RT60 dài gấp đôi mức nên có không có nghĩa là "hỏng", nhưng sẽ mệt cho cuộc nói chuyện dài, cho người lớn tuổi nghe kém và cho trẻ nhỏ đang học nói.
Tần số thấp, tần số cao: phòng không vang đều
RT60 thường được đo riêng cho từng dải tần (125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 Hz). Rèm mỏng, thảm mỏng, mút xốp mỏng hút tốt âm cao nhưng gần như không đụng tới âm trầm. Vì vậy có những phòng đã xử lý "kỹ" bằng nhiều miếng mút dán tường mà vẫn ù ù: âm cao bị hút hết, nghe khô và tối, còn âm trầm vẫn dội.
Muốn hút âm trầm cần lớp vật liệu dày hơn, để cách tường một khoảng không khí, hoặc dùng bộ hút âm dạng tấm rung, dạng cộng hưởng. Đồ nội thất to như sofa bọc nệm dày, tủ quần áo đầy đồ, kệ sách sâu cũng góp phần ở dải này. Ngược lại, cố hút cho hết âm cao bằng mút xốp sẽ làm phòng nghe "chết", mất sức sống.
Thử nghe phòng nhà mình mà không cần máy
- Vỗ tay một cái thật gọn ở giữa phòng rồi lắng nghe đuôi tiếng. Nếu nghe rõ một tiếng "rít" hay "rung rung" như lò xo, đó là tiếng dội lặp giữa hai mặt song song (tường đối diện, sàn – trần), gọi là flutter echo.
- Đọc to một đoạn văn với giọng bình thường, rồi nhờ người ngồi góc xa nhắc lại. Phải nhắc lại nhiều chỗ là phòng đang quá vang cho việc nói chuyện.
- So hai phòng: phòng ngủ có đệm, chăn, tủ áo thường ít vang hơn phòng khách lát gạch. Chênh lệch nghe được ngay.
- Ứng dụng đo âm thanh trên điện thoại có loại hiển thị đồ thị tắt dần; dùng để so trước – sau thì được, đừng coi là con số chính xác như máy đo chuẩn.
Giảm vang: đi theo thứ tự cho đỡ tốn
- Phá các mặt phẳng song song: kê kệ sách, tủ, tranh canvas lên tường đối diện; chỉ cần một bên tường có đồ là tiếng dội lặp giảm rõ.
- Thêm vật liệu mềm ở sàn: thảm có lớp đế, nhất là ở khu vực ngồi nói chuyện.
- Rèm vải dày, treo xếp nếp cách kính một khoảng; nếp gấp hút âm tốt hơn tấm vải phẳng.
- Tấm tiêu âm (bông khoáng bọc vải, sợi polyester ép, gỗ khe rãnh có lớp hút phía sau) ở điểm phản xạ chính hoặc trên trần. Chọn loại có phân hạng chống cháy; mút xốp thường dễ cháy và sinh khói độc.
- Đồ nội thất bọc vải thay cho ghế gỗ, ghế nhựa trơn ở khu sinh hoạt.
Lưu ý: những việc trên giảm tiếng vang trong phòng, không chặn tiếng từ nhà bên sang. Muốn ngăn tiếng giữa hai căn thì đó là chuyện cách âm — cần khối lượng, độ kín và tách lớp, khác hẳn tiêu âm.
Câu hỏi thường gặp
RT60 là gì?
RT60 là thời gian để mức âm trong phòng giảm 60 dB sau khi nguồn âm tắt, tức cường độ còn một phần triệu. Con số này cho biết tiếng vang kéo dài bao lâu. Phòng để nói chuyện thường nên dưới khoảng 0,6–0,7 giây.
Vì sao phòng trống nói chuyện bị vang?
Tường, sàn, trần cứng và phẳng phản xạ gần hết âm thanh, không có gì hút bớt năng lượng. Tiếng của âm tiết trước còn dội khi âm tiết sau đã tới, làm lời nói nhoè. Kê đồ đạc mềm và vật liệu xốp vào là thời gian vang giảm.
Công thức Sabine là gì?
Công thức Sabine ước tính thời gian vang bằng 0,161 nhân thể tích phòng (m³) chia cho tổng diện tích hút âm tương đương (m²). Phòng càng lớn càng vang, càng nhiều vật liệu hút âm càng ít vang. Công thức do Wallace Sabine tìm ra ở Harvard cuối thế kỷ 19.
Dán mút xốp có hết vang không?
Mút mỏng hút tốt âm cao nhưng gần như không hút âm trầm, nên phòng có thể nghe khô mà vẫn ù. Mút xốp thường còn dễ cháy. Nên kết hợp thảm, rèm dày, kệ sách và tấm tiêu âm dày có phân hạng chống cháy.
Giảm vang có làm phòng cách âm tốt hơn không?
Không đáng kể. Giảm vang là xử lý âm thanh bên trong phòng; cách âm là ngăn âm thanh đi xuyên qua tường, cửa sang phòng khác. Hai việc dùng nguyên lý và vật liệu khác nhau.