Đèn điện tử – Nguồn gốc của những màn trình diễn đầy mê hoặc

Đèn điện tử – Nguồn gốc của những màn trình diễn đầy mê hoặc

Saturday 24/11/2018 9:17 am GMT +7

Xem thêm:

Ampli đèn là một trong những thiết bị âm thanh ra đời sớm nhất, từ đầu thế kỷ 20, trong khi bán dẫn ra đời khá muộn, phải đến những năm 40 mới bắt đầu xuất hiện

Xuất hiện lần đầu vào năm 1906, bóng đèn điện tử chân không là một thiết bị đơn giản, có thiết kế với tuổi đời lên đến cả trăm năm nhưng vẫn được áp dụng cho đến ngày nay. Rất nhiều audiophile vẫn lựa chọn ampli đèn bởi sự ấm áp mà nó mang lại, và họ sẵn sàng trả rất nhiều tiền cho một chiếc ampli đèn dù rằng công suất của thiết bị này không thể nào so sánh với ampli bán dẫn. Vì sao lại có điều này?

Bóng đèn điện tử chân không là gì?

Để hiểu được bí mật của ampli đèn, trước hết hãy cùng tìm hiểu về một trong những chi tiết quan trọng nhất – bóng đèn điện tử. Đèn điện tử không khác với đèn chiếu sáng bình thường là bao, bởi chúng cũng được cấu tạo từ vỏ thủy tinh, bên trong là dây tóc được đốt nóng trong môi trường chân không. Dây tóc bị đốt nóng đến mức phát ra ánh sáng, điều này cũng giống bóng đèn thông thường. Tuy nhiên, ánh sáng không phải là yếu tố quan trọng đối với bóng đèn điện tử mà là các electron xung quanh dây tóc. Bóng đèn điện tử có chứa các chi tiết để phục vụ cho hoạt động của mình, bên cạnh dây tóc (cathode) còn có một mảnh kim loại gọi là đĩa đèn (anode). Khi hoạt động, dây tóc bị đốt nóng đến mức electron thắng sự liên kết của kim loại và sẵn sàng nhảy ra khỏi bề mặt kim loại của dây tóc. Lúc này các electron ở cathode sẽ bị hút về phía anode, tạo thành một “dòng chảy”. Dòng chảy ấy gọi là dòng điện, đo bằng đơn vị amp.

Các loại bóng đèn điện tử chân không

Bóng đèn chỉ có một cathode và một anode gọi là đèn hai cực (diode). Vì dòng điện chỉ có thể chuyển từ cathode sang anode nên đèn hai cực được dùng để đổi đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều (vì thế mà bóng này còn gọi là bóng chỉnh lưu). Đèn hai cực là linh kiện cơ bản nhất trong mạch nguồn. Chúng loại bỏ tiếng ù, hú do tần số 50Hz hay 60Hz gây ra (bản chất của tần số Hz vốn là số lần lặp lại của dòng điện trong 1 giây. Tức là cứ mỗi 1/50 giây hoặc 1/60 giây thì dòng điện sẽ quay về trạng thái trước đó), đồng thời cho phép ampli đổi điện một chiều thành điện xoay chiều để đáp ứng tần số của tín hiệu âm thanh.
Đèn hai cực chỉ có tác dụng chỉnh lưu chứ không khuếch đại được, do đó người ta đã phát minh loại bóng đèn mới bằng cách thêm vào cho bóng đèn một chi tiết nhỏ gọi là là lưới đèn (cực G). Đây là một lưới sắt nhỏ đặt giữa cathode và anode. Loại bóng đèn này gọi là đèn ba cực (triode). Cực G có điện áp âm so với cathode nên các electron không bị hút vào đây. Tùy theo điện áp của lưới đèn mà dòng điện từ cathode đến anode có thể bị khống chế, làm cho xuất hiện hoặc không xuất hiện, trị số lớn lên hoặc nhỏ đi. Một sự biển đổi nhỏ ở lưới cũng làm cho dòng điện bị biến thiên lớn. Vì thế đèn ba cực có khả năng khuếch đại và lưới là tác nhân quan trọng quyết định sự khuếch đại đó. Do tín hiệu từ preamp đến power-amp xuất hiện dưới dạng dòng điện nên khuếch đại tín hiệu cũng đồng nghĩa với việc khuếch đại dòng điện lên.

Ampli single-ended – thiết kế lâu đời nhất

Ampli đèn sử dụng đèn điện tử ba cực là loại ampli đầu tiên, có thiết kế đơn giản nhất, và chính sự đơn giản ấy cũng biến chúng thành những chiếc ampli tốt nhất. Vì đơn giản nên chất âm của ampli này hoàn toàn thuần khiết, không bị thay đổi nhiều. Loại ampli có chất âm tốt nhất gọi là ampli single-ended thuần class A, sử dụng đèn điện tử ba cực. Ampli này chỉ sử dụng một bóng đầu ra, bóng này có đĩa đèn nối với một sợi dẫn ở cuộn dây chính của biến áp xuất âm (cuộn dây phụ của biến áp nối với loa), trong khi các sợi dẫn khác của cuộn dây chính đấu với mạch nguồn. Mặc dù chất âm vô cùng tuyệt vời, công suất khá thấp, chỉ trong phạm vi 7-30 watt, lại khiến ampli single-ended thuần class A không phải là thiết bị lý tưởng cho những nơi như nhà hát, vì âm thanh trong phim không như nhạc, cần nguồn năng lượng thật sự dồi dào mới có khiến chúng giống như ngoài đời thực được. Nhưng nếu chỉ để nghe nhạc thì không một loại ampli nào có thể sánh ngang với những chiếc ampli này.
Ampli push-pull – kế thừa thành công từ thiết kế đèn điện tử
Để ampli có thể tạo ra nguồn năng lượng mạnh hơn, người ta bắt đầu áp dụng các bóng đèn bốn cực và năm cực trong một cấu trúc không phải là single-ended. Người ta gọi cấu trúc này là cấu trúc đẩy-kéo (push-pull). Trong loại ampli này, các bóng đầu ra (ít nhất hai bóng) có đĩa đèn nối với hai sợi dẫn ở cuộn dây chính của biến áp xuất âm. Một bóng sẽ “đẩy” tín hiệu và bóng còn lại sẽ làm nhiệm vụ “kéo” lại. Thông thường, người ta sẽ nối một lượng bóng đèn (bội số của 2) song song với nhau để công suất ampli mạnh hơn. Ampli đèn đẩy-kéo có khả năng tạo ra công suất liên tục lên đến 1000 watt/kênh, thừa đủ cho những nhà hát lớn nhất, nhưng cái giá để trả cho chiếc ampli với công suất khổng lồ vậy có thể phải lên đến hàng chục nghìn đô la, bởi chúng chỉ được sản xuất với số lượng rất hạn chế.
Ampli đẩy-kéo với công suất 100-125 watt sẽ có mức giá hợp lý hơn, và nếu người dùng muốn xem phim với chất lượng âm thanh tốt nhất thì những chiếc ampli đèn với cấu trúc đẩy-kéo sẽ là lựa chọn khá phù hợp. Chẳng hạn, một ampli đèn có thể dùng để phối ghép cùng hai loa trái phải ở mặt trước, trong khi một ampli bán dẫn 3 kênh có thể đánh với loa trung tâm và hai loa ở đằng sau. Trong phối ghép này, người dùng cũng có thể lắp bộ xử lý âm thanh đa kênh và lựa chọn chế độ bypass, chuyển hết mọi tín hiệu về hai loa mặt trước, biến hệ thống đa kênh thành hệ thống stereo đúng nghĩa. Nhờ vậy, người dùng có thể thiết kế hệ thống âm thanh đa kênh sử dụng ampli đèn bằng cách phối hợp ampli đèn, ampli bán dẫn và một bộ xử lý đa kênh. Đây có thể xem như một giải pháp đơn giản thay vì phải đầu tư quá nhiều tiền chỉ để tìm một AV Receiver có chất âm hay như ampli đèn, một điều có thể xem như bất khả thi trong hoàn cảnh hiện nay.

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

Review Ampli Vista Audio Phono 2

Thanh Tùng