Các trường phái thiết kế loa thường gặp: Trường phái “nhất quán xung nhịp”

Trong quan điểm của trường phái này, xung nhịp từ các driver phải nhất quán với nhau, hay nói cách khác, âm thanh từ các driver của loa phải cùng hướng với nhau và đến tai người nghe cùng một thời điểm.

Dunlavy, Duntech Thiele, Spica và Vandersteen là những hãng loa tiêu biểu đi theo trường pháo này. Các kỹ sư thiết kế đặc biệt chú trọng đến việc kiểm soát nhiễu xạ, tập trung vào yếu tố âm thanh từ các driver sẽ nhất quán về mặt thời gian. Họ thường sử dụng phân tần bậc một (có độ dốc phân tần -6dB / quãng tám). Một vài hãng như Spica sử dụng phân tần Gaussian hay Bessel bậc ba (độ dốc -18dB / quãng tám) hoặc bậc bốn (-24dB / quãng tám).

loa vandersteen audio

Nhìn chung, các loa theo trường phái nhất quán xung nhịp chính là loại loa tỏa âm trực tiếp duy nhất có khả năng tái tạo xung một cách chuẩn xác nhất, đôi lúc còn vượt trội hơn cả loa tĩnh điện hay loa ribbon. Tuy nhiên, những mẫu loa này cũng gặp phải vấn đề của riêng nó. Khả năng thể hiện thành tiếng của pha và độ méo pha luôn là đề tài tranh cãi của những người làm kỹ thuật audio. Những kỹ sư thủ cựu tin rằng việc đảm bảo tái tạo lại pha một cách chính xác chỉ lãng phí tiền bạc và thời gian mà thôi.

John Dunlavy, kỹ sư thiết kế loa, ông chủ của hãng loa Dunlavy là một trong những người đầu tiên biến khái niệm “nhất quán xung” trở thành một triết lý thiết kế quan trọng. Dunlavy tin rằng xung nhịp chính xác chứ không phải đáp tuyến tần số phẳng mới là yếu tố tạo nên chất âm tự nhiên, giàu nhạc tính của loa. Ông đã chỉ ra rằng xung nhịp chính xác thể hiện qua đáp tuyến tần số phẳng của loa, thế nhưng không phải loa nào có đáp tuyến tần số phẳng cũng tạo ra được xung nhịp chính xác. Do đó, đôi lúc những cặp loa đáp tuyến tần số phẳng nghe vẫn chẳng hay, thiếu độ chân thực một cách rõ ràng. Đó là vì âm thanh từ các driver không đến được tai người nghe cùng một lúc.

vandersteen 1ci

Trong một thiết kế nhất quán xung nhịp điển hình, driver phải tái hiện được tốt các dải âm cao hơn phạm vi hoạt động của mình tối thiểu hai quãng tám. Vì lý do này mà công suất của loa và méo điều biên (IM distortion) là những vấn đề lớn nhất mà driver gặp phải. Những driver cao cấp, đắt tiền cần phải phần nào hạn chế được những nhược điểm kể kể trên, đồng thời còn phải sửa lỗi cộng hưởng cho phân tần. Kiểm soát phạm vi tỏa âm (radiation pattern) và bù driver cũng rất phức tạp. Kết quả là đối với loại loa này, khi thay đổi từ đứng sang ngồi, hoặc ngồi lệch trục loa, tiếng nghe sẽ rất khác lạ.

Một trong những sai lầm khi thiết kế loa là đặt driver tweeter hoặc midrange trong những khoang lót nỉ để căn chỉnh đồng nhất thời gian giữa các driver ở một thùng loa bình thường. Nỉ len rất hiệu quả trong việc giảm chấn bên trong, nhưng hấp thụ 100% năng lượng của một phổ rộng là điều bất khả thi. Chẳng phải chỉ nỉ len mà bất cứ vật liệu nào chúng ta đã biết đều không thể hấp thụ 100% năng lượng dọc khắp phổ được. Kết quả tốt nhất chỉ là suy hao 20 – 30dB quanh dải nhất định, và tất nhiên để làm được như vậy tương đối phức tạp, cần dùng kết hợp nhiều vật liệu khác nhau với độ dày rất lớn, chỉ một lớp nỉ dày chưa đến 2cm thì không bao giờ làm được như vậy.

loa duntech

Khi đặt driver ở đằng sau một khoang có bề mặt cứng, hiện tượng lên màu âm thanh giống như lúc úp hai tay ở trước miệng và bắt đầu nói sẽ rất rõ rệt. Việc lót vách khoang một lớp nỉ dày sẽ có tác dụng nhất định, nhưng màu âm vẫn lên rõ và có thể nghe thấy được. Không chỉ vậy, khi đặt nỉ cạnh driver sẽ có tác động không nhỏ đến màng loa, giảm hẳn độ nhạy, đồng thời cũng khiến các dải âm tức thời bị suy giảm chất lượng ngay lập tức. Do đó, đây chắc chắn không phải là một thiết kế mà ta có thể áp dụng được.

Khi được thiết kế tốt và làm chuẩn, những loa điện động theo trường phái nhất quán xung nhịp sẽ đem đến chất âm rộng mở và rất tự do, chẳng hề thua kém gì những mẫu loa tĩnh điên, nhất là khi mẫu loa đó áp dụng thiết kế với độ nhiễu xạ thấp. Tuy nhiên, mặt trái của nó là độ động dành cho tweeter hoặc midrange sẽ bị hẹp, điểm ngọt không rộng và hướng tính của loa sẽ tương đối phức tạp. Những nhược điểm này sẽ khiến cho vị trí đặt loa trở nên khó hơn. Bên cạnh đó, để đáp ứng được các âm thanh tức thời, một vài hãng sản xuất quyết định sử dụng thùng loa kín. Thiết kế này có đặc điểm đáp ứng các dải tức thời tốt, mang kích thước nhỏ gọn và âm bass rất chắc chắn, thế nhưng đổi lại, độ nhạy của loa sẽ thấp và đòi hỏi phải có ampli công suất mạnh để phối ghép cùng.

Nguyễn Hào