0

Bài 6. Tìm hiểu về Loa karaoke và loa nghe nhạc

Tìm hiểu về Loa karaoke và loa nghe nhạc

Thiết bị loa trong một dàn âm thanh chuyên nghiệp, là khâu cuối cùng của quá trình khuếch đại và xử lý âm thanh, từ lĩnh vực điện vào lĩnh vực âm thanh, chịu trách nhiệm không những để tạo ra sóng âm thanh có nguồn gốc từ tín hiệu điện, mà còn để điều khiển âm thanh cho phù hợp với từng phạm vi ứng dụng khác nhau. Trong những năm qua, điều này đã là thách thức to lớn cho các nhà thiết kế loa nghe nhạc, loa karaoke, loa thông báo phóng thanh.

Loa karaoke JBL KP4012G2 chinh hang

Mẫu loa karaoke JBL KP4012G2 cao cấp

1. Giới thiệu chung về loa karaoke, loa sân khấu, loa nghe nhạc

Ở cấp độ cơ bản nhất, một trong những loa toàn dải (full-range) có thể có khả năng tái tạo ít nhiều ở dải tần con người nghe được (như trong tai nghe head-phone hay loa âm thanh stereo dân dụng rẻ tiền). Tuy nhiên, cách hoạt động của âm thanh không cho phép một thiết bị loa kiểm soát các mô hình định hướng một cách đủ tương thích để có hiệu quả rõ ràng cho hầu hết các ứng dụng pro-sound. (Đây là hạn chế với các loại loa stereo dân dụng rẻ tiền chỉ đơn giản bằng cách di chuyển dần từ bên này sang bên kia và ghi nhận các thay đổi về chất lượng âm sắc khi di chuyển. Ở vị trí trực tiếp phía trước của loa như vậy, tiếng treble cao rất dễ nghe, trong khi giải âm sắc thấp hơn có khuynh hướng nổi bật hơn nếu so sánh). Ngoài ra, ít quan trọng hơn, âm thanh mức độ cao (high sound level), nếu chỉ có một loại loa để xử lý hiệu quả một giải tần số rộng, từ âm bass rất thấp đển các âm treble rất cao, sẽ trở nên không khả thi.

Đối với hầu hết, nhưng không phải là tất cả những ứng dụng cơ bản, nhiệm vụ của loa là phân chia giữa hai hay nhiều thiết bị, mỗi cái trong số đó là (lý tưởng, ít nhất) thích hợp nhất để tái tạo các tần số trong giải tần dự định của mình. Hệ thống tiêu biểu kéo theo hai, ba hay bốn, đôi khi là năm giải tần số, mỗi loại xử lý bởi một loại thiết bị khác nhau. (có thể hơn nhưng không cần thiết). Thông thường, như trong hầu hết các bộ stereo dân dụng, nhiều hệ thống được tích hợp vào một tủ kệ, mặc dù trong các ứng dụng pro-sound, thiết kế của các thiết bị thường khác nhau rất nhiều so với những bộ stereo dân dụng tiêu biểu). Mỗi phương pháp thiết kế cơ bản có mặt ưu điểm và khuyết điểm riêng của nó, được trình bày trong chương 9.

Khi hai hay nhiều thiết bị được dùng theo cách này, tín hiệu chia cho mỗi thiết bị cần phải được giới hạn trong giải tần số mà thiết bị có trọng trách thực hiện. Điều này được thực hiện bởi một frequency dividing network (mạng chia tần số), thường được gọi đơn giản là một crossover.

Cau tao va cong dung cua loa speaker Loa karaoke

Một thiết bị loa duy nhất của loại này đã bị biến đổi hướng loa, và cũng không thể đưa ra những giải âm sắc rộng ở mức cao mà không có sự biến dạng (distortion) đáng kể.

Đây là lý do tại sao có nhiều thiết bị được dùng trong các hệ thống prosound hiện đại. Những liên quan đến việc phải dùng nhiều thiết bị được thảo luận trong chương 9, và trong suốt phần III.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của loa karaoke, loa nghe nhạc

Loa karaoke, loa nghe nhạc hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Thành phần cấu tạo cơ bản nhất gồm một cuộn dây đặt trong một từ trường mạnh của nam châm. Khi có dòng điện âm tần (dòng điện mang theo tín hiệu âm thanh) chạy qua, cuộn dây sẽ dao động đúng với tần số của tín hiệu âm thanh. Cuộn dây dao động sẽ kéo theo màng loa cũng dao động theo và các dao động này được truyền ra không khí, tác động vào người nghe.

Cau tao va cong dung cua loa nghe nhac loa karaoke

3. Các thành phần chính của một chiếc loa gồm có:

3.1. Khung sườn của loa (Frame)

Frame khung sườn của loa

  • Dùng để gắn các thành phần, loại cao cấp thì bằng nhôm đúc, bình thường thì bằng sắt, nhựa.
  • Đối với các loa cao và một số loa trung khung sườn thường kín (bít luôn đằng sau).
  • Khung sườn cũng là nơi cho các hãng thể hiện đẳng cấp, như loa cao của B&W khung sườn phía sau làm bằng thủy tinh có hình dạng vỏ ốc giúp triệt tiêu hoàn toàn âm thanh từ phía sau màng loa.
  • Khung sườn loa cho biết loa đó cao cấp cỡ nào, còn về âm thanh không ảnh hưởng nhiều lắm chỉ cần không có bề mặt quá lớn gây phản xạ trực tiếp lại màng loa.

Loa treble B&W 805 D3

3.2. Viền nhún (Surround, edge)

Cấu tạo loa Surround, edge (viền nhún)

  • Các loa ngày xưa thì thường cùng chất liệu giấy với màng loa hoặc vải (xếp gấp lại) với loại này thì viền tương đối cứng và ảnh hưởng trực tiếp đến thông số kỹ thuật của loa, loại viền này nếu bị rách nên dán lại, không nên cắt ra chế lại bằng viền cao su mút thông dụng.
  • Ngày nay khuynh hướng thiết kế viền nhún càng mềm dẻo và bền là được, với loại này chẳng may bị mục hay rách bạn có thể thay thế mà không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng (do độ cứng không đáng kể).

Surround edge viền nhún của loa.jpg

  • Viền loa không phát ra âm thanh nó chỉ có tác dụng giữ kín hơi và độ mềm dẻo. Tuy nhiên nếu thay thế không đúng loại âm thanh sẽ rất khác nhau.
  • Nhìn vào viền loa nếu có kinh nghiệm bạn có thể nhận biết loa âm thanh như thế nào dùng vào việc gì. Ví dụ như viền gân vải có thể dùng loa trầm hoặc trung trầm, viền mút mềm đa phần dùng làm loa trầm, viền cao su dày nên chỉ dùng cho Sub điện.

3.3. Màng nhện (Spider, Damper)

Màng nhện (Spider, Damper)

  • Là thành phần cực kỳ quan trọng và hoạt động nặng nhất trong củ loa.
  • Khi đưa tín hiệu điện vào, màng loa di chuyển nhưng phải luôn quay về vị trí cân bằng để thực hiện những dao động tiếp theo. Nó hoạt động như 1 cái lò xo, độ cứng của nó tuỳ vào ý đồ nhà thiết kế.
  • Ngoài ra nó còn giúp cho cuộn dây hoạt động đúng tâm. Độ động của củ loa phụ thuộc rất lớn vào độ nảy của màng nhện này.
  • Màng nhện cấu tạo với hình dạng (các nếp gấp) khác nhau, vật liệu khác nhau sẽ cho âm thanh khác nhau.

Các loại Màng nhện (Spider, Damper) phổ biến

  • Việc sản xuất màng nhện tương tự như luyện thép, phải xử lý keo và thời gian hấp nhiệt để đạt được độ cứng độ dẻo mong muốn.
  • Loa nếu sử dụng quá lâu, công suất quá lớn sẽ làm lão hoá (mỏi) màng nhện khiến âm thanh không còn rõ nét và ầm ì.
  • Màng nhện quyết định chất lượng củ loa về độ bền âm thanh theo thời gian. Màng nhện bị rách bị hư sẽ là 1 tai hoạ nếu bạn không thể tìm được đúng loại.
  • Các loa cao cấp yêu cầu phải có thời gian chạy rà chính là 1 phần tôi luyện cho màng nhện được hoạt động tối ưu.

3.4. Nam châm (Magnet)

Nam cham cua cu loa

  • Để cuộn dây hoạt động tối ưu nó cần được đặt trong 1 miền từ trường cao, miền này chính là khe từ nhỏ hẹp chỉ vài mm. Để tập trung thông lượng từ trường tại đây người ta dùng những miếng sắt dẫn từ. Kết hợp với nam châm gọi chung là mạch từ.
  • Cấu tạo mạch từ (gồm nam châm và các miếng sắt dẫn từ) của nam châm alnicol (thường là mạch nội từ) tốt về âm thanh hơn so với cấu trúc mạch từ ferrite do có ít khoảng trống trong mạch khi hệ dao động ít gây ra tạp âm.
  • Nếu cần dùng âm thanh công suất lớn (loa sân khấu), bạn nên chọn củ loa có vòng ổn định từ (bằng nhôm hay đồng) trên Top plate hoặc miếng chụp trên pole Piece. Nó có tác dụng hạn chế dòng điện xoáy bảo đảm loa hoạt động liên tục ở công suất cao.

3.5. Cuộn dây đồng – Cuộn dây giọng nói – Côn loa (Voice coll)

  • Cấu tạo gồm lõi (bobin) là ống hình trụ dùng quấn dây lên đó, nó được đặt trong khe hở từ, các loa cao cấp khe từ này rất khít với cuộn dây động vì đây là nơi tập trung năng lượng từ. Khe từ càng nhỏ mật độ từ càng cao. Các loa thông thường để cho an toàn khe từ có thể rộng hơn đôi chút tuỳ vào chất lượng.
  • Lõi để quấn dây phải làm bằng chất liệu không từ tính, phải thật nhẹ, phải cứng chắc và phải chịu được nhiệt độ cao đôi khi lên đến 250 độ C. Hiện nay đa số dùng Nhôm làm lõi vì nó có công suất chịu đựng cao và rẻ tiền, loại nữa là giấy cũng khá tốt nhưng công suất kém hơn. Loại cao cấp thì có Nomex. Cuộn dây làm bằng vật liệu khác nhau sẽ cho thông số củ loa khác nhau, còn về mặt âm thanh chỉ trừ loại bằng Nhôm tuy có công suất cao nhưng âm thanh thì có đôi chút vấn đề, do tần số công hưởng của vật liệu này nằm trong ngưỡng nghe.

Voice coil (Cuộn dây giọng nói, côn loa, coil loa)

  • Dây cuốn loại thông dụng là dây tròn, ngoài ra còn có dây vuông và dây bầu dục. Do khoảng trống của loại dây tròn tương đối lớn điều này gia tăng khối lượng, các loại kia thì tối ưu hơn. Đối với loa đây là điều quan trọng. Vấn đề sử dụng dây vuông chỉ là thời gian, do nó tiết kiệm tới hơn 20%. Trong thời buổi cái gì cũng đắt đỏ trước sau gì các cục biến áp cũng phải dùng dây vuông thôi.
  • Dây quấn thông dụng nhất là đồng, bằng nhôm phủ đồng bên ngoài , loại bằng nhôm thì có khối luợng nhẹ nhưng khó hàn và điện trở riêng cũng cao hơn đồng, loại bằng bạc thì quá tốt rồi nhưng cũng khó gắn kết và mắc nữa.
  • Thành phần keo trong cuộn dây động là quan trọng nhất, keo cũng phải nhẹ, phải chịu nhiệt độ cao phải chắc nữa. Đa số keo trong đây là loại đặc dụng khó kiếm ở Việt Nam.
  • Cuộn dây động làm việc theo 2 dạng thông dụng nhất: loại có cuộn dây lú ra ngoài (Overhung Voice Coil) và loại nằm hoàn toàn trong khe từ (Underhung Voice Coil)

3.6. Màng loa (Diaphragm)

Màng loa là gì

  • Khi chưa gắn màng loa vào bạn đưa tín hiệu nhạc vào, cuộn dây và màng nhện của loa nhún nhảy như là động cơ bình thường, nhưng không phát ra âm thanh.
  • Muốn có âm thanh bạn cần thay đổi áp suất không khí bằng cách gắn vào đó 1 màng loa đây là cái duy nhất phát ra âm thanh mà chúng ta nghe được, các phần trước đó được hiểu như bộ lái điều khiển bằng tín hiệu điện.
  • Nếu màng loa có khối lương bằng không lúc đó nó sẽ không có khối lượng riêng, không có tần số riêng, cũng như không có âm sắc lúc đó tín hiệu như thế nào nó sẽ phát y như vậy, tiếc là không như vậy.
  • Là phần quan trọng nhất, tùy chất liệu khác nhau mà loa sẽ có khả năng tái tạo lại âm thanh khác nhau. Các loại chất liệu giấy, nhựa, kim loại… là những loại phổ biến để làm màng loa hiện nay.

3. Các thông số kỹ thuật cần quan tâm khi lựa chọn loa karaoke, loa nghe nhạc

  • Điện trở (trở kháng) của loa: Thường ký hiệu chữ impedance và có đơn vị là ôm (Ohm Ω).
  • Công suất của loa: Bạn cần chú ý đến 3 loại công suất là công suất RMS, công suất chương trình Program và công suất đỉnh Peak.
  • Dải tần số đáp ứng: Thể hiện khả năng tái tạo những âm thanh có tần số thuộc khoảng nào.
  • Cường độ âm tối đa.
  • Độ nhạy của loa.

Những Thông số kỹ thuật này sẽ lần lượt được chúng tôi thảo luận trong các bài viết riêng một cách chi tiết, mời Quý khách đón đọc.

 

admin

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *