Ampli – Điều gì làm nên sự khác biệt về chất âm (phần 2)

Trong phần này, chúng ta sẽ cùng điểm danh những thông số quan trọng, có thể được xem như là có ảnh hưởng đến chất âm mà một ampli tạo ra.

Lưu ý rằng trong danh sách dưới đây, những thông số nào được đánh số sẽ là những thông số cần được quan tâm và được xử lý càng sớm càng tốt, dù rằng không phải lúc nào chúng cũng được người sử dụng chú ý đến. Các thông số được đánh số 1 là những thông số quan trọng, số 2 là thông số ít khi được đo. Danh sách của những thông số đó như sau:

• Độ nhạy đầu vào: Mức điện áp tối đa của một tín hiệu đầu vào để ampli có thể chạy hết công suất cho tín hiệu đó mà không làm xén ngọn tín hiệu. Thông số này do độ nhạy và công suất của ampli quyết định. Một ampli có công suất 10W sẽ yêu cầu độ lợi thấp hơn so với một ampli 200W để có thể chạy hết công suất với cùng một mức điện áp đầu vào. Thông số này sẽ hữu ích trong trường hợp tất cả ampli đều có cùng độ lợi bất kể công suất sẽ như thế nào, nhưng thực tế lại không như vậy. Độ nhạy đầu vào rất dạng, có thể từ 500mV lên đến 1.5V hoặc lớn hơn.

• Độ méo hài tổng (THD) (1): Đây là thông số đo độ méo của tín hiệu đầu vào, trong đó tín hiệu đầu ra sẽ được thêm các dải tần số phụ vốn không có trong tín hiệu gốc. Đối với ampli hi-fi, méohaif tổng tính bằng phần trăm, dao động từ 0.001% đến 0.1%

• Méo điều biến tương hỗ tức thời (TIM) (1): Đôi lúc còn được gọi là méo gây ra bởi vận tốc tăng thế (slew induced distortion), đây là dạng méo xuất hiện do tín hiệu đầu vào thay đổi nhanh đến mức đầu ra không thể bắt kịp. Khi loại méo này xuất hiện, hồi tiếp sẽ không còn tác dụng vì tín hiệu đầu ra bị trì hoãn quá lâu. Điều này vẫn còn gây tranh cãi, vả lại phần lớn ampli ngày nay có thể xử lý biên độ thông thường cũng như đáp tuyến tần số mà không gặp khó khăn nào.

• Méo giao điểm (crossover distortion) (1, 2): Đây là dạng méo xuất hiện ở tầng đầu ra của ampli kéo – đẩy class A/B. Hiện tượng này thường xuất hiện ở cả thiết kế dùng đèn hay dùng bán dẫn. Méo giao điểm xảy ra khi một thiết bị tầng đầu ra chuyển về chế độ ngắt trong khi các thiết bị khác tiếp nhận nửa bán kỳ tín hiệu của thiết bị đang ngắt kia. Một vài thiết kế được giới thiệu là không gây méo giao điểm vì không bao giờ tắt các thiết bị ở đầu ra, thế nhưng chỉ có ampli class A mới là thiết bị duy nhất không có méo giao điểm. Méo giao điểm cũng được tính là một phần của méo hài tổng.

• Đáp tuyến tần số (1): Lượng dải tần số dựa trên méo biên độ ở một ampli. Trên lý thuyết, chiếc ampli hoàn hảo nhất có thể có thể tái tạo bất cứ tín hiệu nào một cách giống nhau. Nhưng trên thực tế, ampli chỉ có đáp tuyến từ 5Hz đến 50kHz để đảm bảo những âm thanh nghe được sẽ được khuếch đại với độ méo thấp nhất.

• Đáp tuyến pha: Đây là đại lượng chỉ khoảng thời gian tín hiệu đầu vào bị trễ trước khi đến được đầu ra, dựa trên tần số của tín hiệu. Sự khác biệt về pha vốn không nghe thấy được trên hệ thống ampli, nhưng đối với hi-fi đây vẫn là một thông số không mong muốn. Vì việc đảm bảo độ tuyến tính của pha không khó nên đây không phải là vấn đề quá nghiêm trọng khi thiết kế, ngoại trừ trường hợp của ampli đèn.

• Công suất ampli: Đại lượng này thường được tính dựa vào một tải điện trở không tự cảm (non-inductive resistive load), hay còn gọi là trở kháng (impedance). Thông thường công suất ampli không có tác dụng cải thiện các thông số khác hay giấu đi những khuyết điểm mà để đảm bảo các phép đo sẽ chính xác và có thể lặp lại. Công suất chỉ nên tính đến dưới dạng công suất liên tục, dù không chính xác hoàn toàn nhưng vẫn chất nhận được, và được đo ở mức trở kháng 8 Ohm hoặc bất cứ mức trở kháng nào mà ampli chịu được.

• Dòng đầu ra (2): Thường không được tính, nhưng đôi lúc vẫn được nhà sản xuất đề cập tới. Đại lượng này đề cập đến dòng tối đa mà ampli có thể cung cấp cho bất cứ tải nào. Bất cứ ampli nào cũng có thể phải cấp dòng lớn hơn từ 3 đến 5 lần dòng tối đa mà trở kháng thông thường của loa cho phép dựa trên điện áp mà ampli cung cấp.

• Băng thông công suất: Thường là đáp tuyến tần số tối đa khi ampli cung cấp được 1/2 công suất danh định (công suất thực) ở mức -3dB. Một ampli 100 watt, nếu có thể tạo ra 50 watt ở tần số 50kHz thì tần số 50kHz sẽ được coi là băng thông công suất của ampli.

• Vận tốc tăng thế (2): Vận tốc tăng thế (slew rate) có liên quan chặt chẽ đến băng thông công suất. Vận tốc tăng thế là tốc độ thay đổi tối đa của tín hiệu đầu ra (với đơn vị V/ms hoặc V/μs). Công suất ampli càng cao, vận tốc tăng thế càng phải nhanh để bám kịp băng thông công suất.

• Băng thông vòng lặp mở (2): Băng thông của ampli khi không có hồi tiếp dòng xoay chiều. Rất ít ampli có băng thông vòng lặp mở lớn hơn vài kHz, nhưng ampli đèn và một số thiết kế ampli bán dẫn có đại lượng này tương đối cao.

• Độ lợi vòng lặp mở (2): Là độ lợi của ampli khi không có hồi tiếp tín hiệu dòng xoay chiều, rất ít khi được đề cập đến.

• Méo vòng lặp mở (1,2): Méo hài tổng (THD) của ampli khi không có hồi tiếp tín hiệu xoay chiều. Đại lượng này cần được giữ càng thấp, nhưng trên thực tế nếu so với những tiêu chuẩn thông thường, con số này tương đối cao, có thể lên đến 5%, nhưng tất nhiên đấy là trường hợp không có hồi tiếp dòng xoay chiều.

• Trở kháng đầu ra vòng lặp mở (2): Là trở kháng đầu ra của ampli khi không có hồi tiếp dòng xoay chiều. Con số này thường từ vài Ohm đến 10 Ohm hoặc hơn tuỳ từng thiết kế ampli.

• Tỉ lệ hồi tiếp (2): Là lượng độ lợi vòng lặp mở được gửi lại về đầu vào của ampli để đạt được độ lợi danh định. Chẳng hạn, nếu ampli có độ lợi vòng lặp mở là 100dB, và độ lợi bình thường là 20dB thì tỉ lệ hồi tiếp là 80dB. Ứng dụng của hồi tiếp khá đa dạng, có thể dùng để tăng băng thông, giảm đảo pha, giảm méo tiếng và giảm trở kháng đầu ra.

• Trở kháng đầu ra (1): Đây là trở kháng thật của ampli và không liên quan đến lượng dòng mà tầng đầu ra có thể cung cấp. Ampli đèn có trở kháng đầu ra tương đối cao (từ 1 đến 16 Ohm), trong khi ampli bán dẫn thường khá thấp, chỉ bằng một phần của 1 Ohm. Nhờ sử dụng hồi tiếp, trở kháng đầu ra có thể tăng dễ dàng hoặc chuyển thành trở kháng âm. Rất nhiều người từng cố gắng thiết kế ampli với trở kháng âm nhưng loại ampli này không bao giờ được phổ biến, chủ yếu là vì chất âm của chúng khi phối ghép với loa rất tệ.

Ampli Krell K-300P tapchihifi

Mọi thiết kế ampli đều có mối ràng buộc với những đại lượng kể trên dù ít hay nhiều, trừ trường hợp của ampli class A vốn không có méo giao điểm, nhưng vẫn xuất hiện các vấn đề giống như những thiết kế ampli khác.

Khó khăn lớn nhất của người thiết kế ampli là những vấn đề kể trên không thể giải quyết triệt để, chỉ có thể hạn chế ở một mức độ nào đó và tuỳ thuộc vào từng điều kiện khác nhau. Chẳng hạn, có không ít ampli có độ méo cao, trở kháng đầu ra cao và khả năng chịu dòng thấp nhưng vẫn được coi là có chất âm vượt trội so với những ampli khác. Phải chăng những thông số mà ampli đó có biểu hiện kém vốn không quan trọng? Không hẳn như vậy, vì nếu áp dụng cùng thông số đó cho một ampli bán dẫn, chất âm sẽ rất tệ.

ampli Audio Hungary APR 204 va APX 200 chuan

Mặc dù các vấn đề nêu trên rất đa dạng, nhưng phần lớn có thể quy về cùng một đặc điểm, đó là méo tín hiệu.

(Hết kỳ 2)

Xem:

Ampli – Điều gì làm nên sự khác biệt về chất âm (phần 1)
Ampli – Điều gì làm nên sự khác biệt về chất âm (phần 3)
Ampli – Điều gì làm nên sự khác biệt về chất âm (phần 4)
Ampli – Điều gì làm nên sự khác biệt về chất âm (phần 5)

Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây

Lịch sử hình thành Pylon Audio

Bách Diệp