Đôi khi hiện tượng cháy tweeter xảy ra một cách rất bất ngờ, ngay cả khi ampli không bị buộc làm việc quá tải. Vậy nguyên nhân nào đã gây ra hiện tượng.
Qua ba kỳ của loạt bài viết, chúng ta đều biết rằng tweeter bị cháy khi ampli xén ngọn tín hiệu là do thiết bị buộc phải làm việc trong tình trạng quá tải. Mức âm lượng quá lớn buộc công suất đầu ra của ampli cũng phải tăng theo (tăng 3dB sẽ cần gấp đôi công suất, tăng 10dB đòi hỏi gấp 10 công suất). Tweeter thường chịu được tín hiệu với công suất tối đa 15 watt trong khoảng thời gian rất ngắn và không được thiết kế để chịu công suất vào quá lớn. Tuy nhiên vẫn có những trường hợp driver loa bị cháy ngay cả khi ampli không ở trong tình trạng xén ngọn tín hiệu. Lỗi này thuộc về những người làm bản mix cuối cùng cho CD (cũng đồng thời là những người chuyển bản master cuối cùng sang định dạng CD).
Chúng ta đều biết rằng các công cụ nén độ động từ lâu đã được áp dụng, thế nhưng trong khoảng thời gian cuối những năm 1980 – đầu những 2000, chúng ngày càng bị lạm dụng mạnh hơn bao giờ hết do ảnh hưởng của Cuộc chiến Âm lượng. Kết quả là âm nhạc bị nén tới mức 10dB tương quan mức đỉnh –trung bình (khoảng cách về mặt âm lượng giữa công suất đỉnh và công suất trung bình) mà chúng ta sử dụng cũng không còn nữa. Các track thu âm riêng rẽ bị nén, đến khi gộp lại thành bản mix lại bị nén thêm lần nữa, và không có gì đảm bảo rằng khi chuyển bản mix sang định dạng CD các kỹ sư lại không nén tiếp. Điều đó khiến cho âm thanh của CD trước năm 2010 rất ồn ào, thậm chí có phần kém tự nhiên so với trước đây.
Vì lý do này, không khó để tìm thấy những đĩa CD đã bị xén ngọn ngay từ tín hiệu gốc, với đỉnh âm thanh bị cắt gọt đi một cách đáng kể. Trong trường hợp khi tương quan mức đỉnh – trung bình chỉ còn 6dB, chúng ta cần kiểm tra xem ảnh hưởng của nó đến với loa là như thế nào.
Nếu sử dụng cùng ampli 100 watt ở các ví dụ trong kỳ trước, có thể thấy chỉ với công suất 10 watt cũng đã đạt đến ngưỡng bắt đầu xén ngọn tín hiệu. Nhiệt lượng sinh ra không hề thấp, thế nhưng hầu hết các loa đều có thể thoát nhiệt không mấy khó khăn. Khi con số đỉnh của tương quan bắt đầu hạ thấp do nén độ động, tác động đến loa giống y hệt như khi ampli bắt đầu xén ngọn tín hiệu, chỉ khác ở chỗ độ méo không đến mức quá chói tai mà thôi.
Với 6dB tương quan mức đỉnh – trung bình, cặp loa giờ đây phải chịu công suất trung bình 50 watt khi xén ngọn tín hiệu từ ampli thực sự bắt đầu xuất hiện. Trừ khi driver được sử dụng là driver chuyên dụng, được thiết kế để chịu mức công suất liên tục rất lớn, 50 watt đã có thể sinh ra một lượng nhiệt lớn, khó mà thoát hết được. Nếu như sử dụng ampli 200 watt, công suất liên tục cũng sẽ tăng gấp đôi, trở thành 100 watt vào loa. Cần nhớ rằng loa là thiết bị sử dụng năng lượng rất kém hiệu quả khi mà 99% công suất đi vào chuyển hóa thành nhiệt, chỉ có chưa đến 1% là trở thành âm thanh.
Như vậy, chỉ với một đĩa CD bị nén tín hiệu quá mức là có thể hủy hoại cả một cặp loa mà không cần phải khiến cho ampli bị quá tải. Những cặp loa có mức công suất an toàn 200 – 500 watt thường là đang đề cập đến công suất đỉnh, trong khi mức công suất trung bình trên thực tế mà loa chịu được chỉ khoảng 10% con số trên. Nếu như nghe nhạc quá lớn thì nguy cơ cao là cháy driver loa. Đây là điều mà các nhà sản xuất loa và thậm chí là các hãng sản xuất CD cần chú ý đến, nhưng có vẻ như họ đã không làm.
Và tất nhiên, điều này đều áp dụng được cho cả tweeter lẫn midrange và woofer. Tất cả đều sẽ bị hỏng khi phải chịu một mức công suất quá lớn, vượt ngưỡng cho phép. Tất nhiên, có những cặp loa có thể chịu được công suất liên tục 100 watt trong khoảng thời gian rất dài. Những cặp loa đó thường được trang bị voice coil với đường kính rất lớn, với ống cuộn dây làm bằng nhôm để thoát nhiệt tốt hơn, lõi từ cực được thông hơi, nam châm được đặt vị trí rất cẩn thận và được thiết kế để có chỗ thoát nhiệt – tốt nhất là không phải bên trong thùng loa. Đây không phải là một thiết kế đơn giản, và driver được sử dụng cũng phải là những driver chuyên dụng, đắt đỏ.
Cuối cùng, CD và các định dạng digital khác cho phép các kỹ sư thu âm tạo ra được lượng bass nhiều như họ mong muốn. Bên cạnh đó, đáp tuyến tần số cũng có thể xuống rất thấp, thấp đến mức vượt quá ngưỡng nghe được. Những thùng loa có thông hơi thường có đáp tuyến tần số sâu hơn thùng loa kín, nhưng nếu như nguồn phát nhạc tạo ra âm thanh thấp hơn tần số mà thùng được tinh chỉnh, nó sẽ khiến khoảng hành trình của màng nón woofer lớn hơn bình thường. Người nghe sẽ không nghe được âm bass sâu nhưng vẫn thấy được màng nón rung chuyển dữ dội, thậm chí đạt đến ngưỡng giới hạn vật lý. Nếu như công suất lớn thì khả năng cao có thể rách màng nón, thậm chí còn làm bung voice coil, hỏng cuộn dây dẫn cũng như hệ treo.
Đi tìm nguyên nhân cháy loa tweeter (kỳ 1)
Đi tìm nguyên nhân cháy loa tweeter (kỳ 2)
Đi tìm nguyên nhân cháy loa tweeter (kỳ 3)
Bạn có thể tham khảo sản phẩm khác tại đây
Hướng dẫn cơ bản cho đặt vị trí loa trong hệ thống stereo
Nguyễn Hào
