Categories: Uncategorized

Khi nào loa bass thụ động thể hiện tốt hơn cổng bass phản xạ?

Nếu như thùng loa với cổng basss phản xạ thường chiếm chủ yếu trên thị trường thì driver bass thụ động lại hiếm hơn. Thiết kế này, cũng như cổng bass phản xạ, có những ưu, nhược điểm của riêng nó.

Trước khi bắt đầu, chúng ta cần phải làm rõ một số điểm. Driver bass thụ động thường làm tăng chi phí của hệ thống nhiều hơn so với cổng bass phản xạ cơ bản, dù rằng chúng hoạt động cùng một nguyên tắc. Nhiều người thường nhầm tưởng rằng thùng loa bass thụ động có thiên hướng giống như thùng loa kín, nhưng điều đó không chính xác. Driver bass thụ động cũng tinh chỉnh thùng loa giống như cách mà cổng bass phản xạ thực hiện. Chúng đều hoạt động giống như một hệ thống cộng hưởng nối với lò xo không khí bên trong thùng loa và tạo cộng hưởng dựa theo tần số đã được tinh chỉnh. Đối với cả cổng bass phản xạ và driver bass thụ động, thể tích thùng loa có đóng góp không nhỏ đến tinh chỉnh và âm thanh đầu ra. Ở driver thụ động, khối lượng mà nó thêm vào sẽ ảnh hưởng đến tần số tinh chỉnh trong khi với cổng bass phản xạ, diện tích miệng cổng và độ dài ống thông hơi là những yếu tố tác động đến tinh chỉnh. Vì cả hai đều có cùng ảnh hưởng đến thiết kế loa, nhiều người sẽ tự hỏi vì sao mình nên chọn driver thụ động với giá đắt đỏ hơn thay vì dùng một ổng nhựa với chi phí thấp hơn.

Có một vài yếu tố cần cân nhắc đến khi thiết kế loa có cổng bass phản xạ. Trước hết, cần đảm bảo rằng vận tốc không khí trong ống thông hơi đủ thấp để không tạo thành âm thanh nghe được. Thông thường, con số này là khoảng 5% vận tốc âm thanh, tức 17.3m/s. Tiếp theo, cổng bass phản xạ được tinh chỉnh dựa vào các yếu tố thể tích thùng loa và thể tích không khí bên trong ống (do diện tích miệng ống và chiều dài ống quyết định). Nếu làm ống với miệng rộng, ống sẽ phải dài hơn để có thể đạt được tinh chỉnh ban đầu. Nếu thùng loa nhỏ, ống sẽ phải dài thêm. Đây là những yếu tố cần tính đến khi thiết kế để hạn chế vận tốc không khí trong ống. Ở cùng một thùng loa, ống với miệng rộng hơn sẽ giảm vận tốc không khí nhưng đòi hỏi chiều dài ống lớn hơn. Cuối cùng, ống lớn hơn sẽ tạo ra cộng hưởng, có thể khớp với tần số hoạt động của subwoofer, từ đó có thể ảnh hưởng đến chất âm.

Để chứng minh, chúng ta sẽ lấy ví dụ từ driver CSS SDX12. Lưu ý rằng vấn đề xuất hiện không chỉ ở riêng driver SDX12 mà còn là ở bất cứ driver nào có độ dời (displacement) cao. SDX12 có thể chỉ rõ vấn đề này vì nó có giá trị Xmas là 28mm (Xmas là khoảng hành trình tối đa của màng loa về 1 hướng mà vẫn giữ được sự tuyến tính), do đó có thể chơi được các nốt trầm nhất trong một thùng loa cỡ nhỏ. SDX12 rất phù hợp với thùng loa có dung tích 45 lít được tinh chỉnh ở tần số 22Hz. Với tinh chỉnh này, ta đạt được 23Hz, 19Hz và 17Hz ở các mức -3dB, -6dB và -10dB.

Trước hết, hãy bắt đầu với cổng bass phản xạ có đường kính miệng khoảng 7.5cm. Với thùng loa 45, ống thông hơi với đường kính miệng ống 7.5cm sẽ cần độ dài ống khoảng 57cm, một con số vẫn ở mức chấp nhận được. Tuy nhiên, khi nhìn vào vận tốc không khí trong ống, ở mức công suất 50 watt ta đã đạt tới giới hạn 17.3m/s. Thế nhưng, khoảng hành trình màng loa mới chỉ đạt 4mm, tức là chưa tận dụng được hết tiềm năng của nó.

Chuyển sang cổng bass phản xạ với đường kính miệng ống hơn 10cm một chút. Với đường kính này, chiều dài ống phải khoảng 1.3m để giữ được tinh chỉnh 22Hz. Đây là một con số rất lớn nhưng vẫn khả thi. Tuy nhiên, đường kính miệng ống hơn 10cm vẫn chưa đủ để giữ vận tốc không khí thấp. Ở công suất 140 watt, vận tốc không khí trong ống đạt giới hạn 17.3m/s trong khi khoảng hành trình màng loa vẫn chỉ là 9mm.

Vậy kích thước của ống phải như thế nào mới giúp driver SDX12 phát huy hết khả năng? Với công suất đầu vào 1000 watt, SDX12 cần một ống có đường kính 17.78cm để giữ vận tốc không khí dưới 17.3m/s. Với đường kính này, ống phải dài 2.82m mới duy trì được tinh chỉnh 22Hz. Đây không chỉ là con số bất khả thi với một thùng loa 45 lít, mà nó còn gây ra vấn đề cộng hưởng tác động đến dải tần số hoạt động của subwoofer. Bản thân ống thông hơi này đã khoảng 80 lít, vì thế thể tích thùng sẽ phải là 125 lít không tính ống, như vậy thùng loa không còn nhỏ và không phù hợp với driver subwoofer 30cm nữa.

Như vậy, dùng cổng bass phản xạ để tinh chỉnh thùng loa nhỏ với tần số đủ thấp, trong khi đảm bảo luồng không khí trong ống bass phản xạ không bị rối loạn là một thách thức lớn. Đó là lúc ta cần dùng đến driver bass thụ động. Chúng có những ưu điểm rất phù hợp với thùng loa nhỏ. Trước hết, bass thụ động không có hiện tượng nhiễu ồn quanh miệng giống như cổng bass phản xạ. Bass thụ động có giới hạn khoảng hành trình trên hệ treo, thế nhưng chắc chắn chúng sẽ không gây ra nhiễu ồn không mong muốn giống cổng bass phản xạ. Thứ hai, khoảng không gian mà chúng chiếm rất nhỏ, như vậy có thể duy trì yếu tố thùng loa nhỏ mà mọi người yêu cầu. Thứ ba, do không có ống nên bass thụ động không xuất hiện cộng hưởng, do đó không có hiện tượng cộng hưởng tác động vào khoảng tần số nghe được của subwoofer.

Nếu như sử dụng driver SDX12 trong cùng một thùng loa với hai driver thụ động APR12, ta có thể dễ dàng đẩy công suất lên 1000 watt trước khi đạt tới giới hạn của driver thụ động hay driver chính mà vẫn đạt được tần số mong muốn ở mức -3dB, -6dB và -10dB. Để so sánh, điều đó đồng nghĩa với việc thùng loa này có thể sở hữu âm lượng cao hơn 10dB so với thùng loa dùng cổng bass phản xạ 10cm. Nếu muốn dùng cổng bass phản xạ ta sẽ cần thùng loa lớn hơn nhiều để có thể sử dụng cổng bass phản xạ với kích thước phù hợp.

Nguyễn Hào

Lan Nguyễn

Recent Posts

TEAC NR-7CD – Thiết bị tất cả-trong-một ở tầm cao mới

Nếu cần xây dựng một hệ thống âm thanh truyền thống nhưng vẫn đáp ứng…

11 hours ago

Marantz SR8012 – AV receiver đầu bảng của Marantz

Cho đến nay, đây vẫn là một trong những receiver cao cấp, mạnh mẽ, đáng…

11 hours ago

AudioQuest Silver Cloud – Dây nguồn đầu bảng cho phân khúc tầm trung của AudioQuest

Vẫn sử dụng những công nghệ quen thuộc làm nên dòng dây nguồn Wind, thế…

12 hours ago

Elipson Prestige Facet 8B – Đáng giá với phân khúc tầm trung

Cặp loa bookshelf Prestige Facet 8B sẽ đưa người nghe đi hết từ bất ngờ…

12 hours ago

Line Preamp Audio Research Reference 10– Vượt qua những giá trị hàng đầu

Với những giá trị từ cổ điển cho đến hiện đại, line preamp Audio Research…

12 hours ago

Sonus Faber Chameleon T – “Tắc kè đổi màu” của Sonus Faber

Kết hợp chất âm truyền thống, kỹ thuật chế tác đổi màu và khả năng…

2 days ago