Nếu như tụ điện hoá có mức giá tương đối rẻ nhưng tuổi thọ ngắn thì tụ film ngược lại, tuổi thọ khá cao nhưng giá không hề thấp chút nào.
Tụ điện hoá (electrolytic capacitor)
Khi nhắc tới tụ điện dành cho thiết bị âm thanh, ta không thể không nói tới tụ điện hoá vì đây là loại có mức giá hợp lý nhất. So với tụ màng, tụ điện hoá có thể không bằng về mặt chất lượng âm thanh. Nhiều người tin rằng nếu loa không phải là loại siêu cao cấp thì rất có thể sẽ tìm thấy tụ điện hoá ở phân tần, và nếu thay tụ này bằng tụ màng thì cũng khó để nói lên sự khác biệt về chất âm. Trước hết hết, chúng ta sẽ cùng nhìn lại một vài điểm mạnh của loại tụ này.
Cũng giống như các loại tụ khác, tụ điện hoá có hai điện cực và lớp điện môi. Một điện cực được phủ lớp vật liệu oxit hoá đóng vai trò điện môi bên ngoài, và điện cực còn lại được phủ chất điện phân, có thể ở dạng rắn hoặc lỏng. Tuỳ thuộc vào vật liệu được sử dụng, tụ điện có thể có điện dung rất lớn dù cho kích thước khá nhỏ. Lợi thế của tụ điện hoá nằm ở chỗ giá thành tương đối hợp lý và kích thước khá mini.
Tuy nhiên, khi xét về nhược điểm, bên cạnh việc đặc tính âm học của tụ hoá không bằng tụ màng, tụ hoá còn có điện áp làm việc tương đối thấp. Đối với một vài vị trí trên phân tần loa, đây có thể là một vấn đề lớn. Có những tụ hoá có thể lên đến 250 VDC, 400VDC, nhưng thông thường các tụ này chỉ có thể chịu được khoảng 63VDC.
Để giải quyết vấn đề này, người dùng có thể đấu nhiều tụ hoá song song với nhau. Chẳng hạn, nếu cần một lượng điện dung khoảng 100 μF, có thể thay thế bằng cách đấu song song hai tụ 50 μF. Mức điện dung vẫn như vậy, nhưng khá năng chịu điện áp sẽ tăng lên gấp đôi. Do đó, nhiều lúc người ta sẽ thay thế một tụ có điện dung lớn bằng nhiều tụ màng có điện dung thấp được mắc song song. Việc này không chỉ tăng khả năng chịu điện áp mà còn cải thiện được chất lượng âm thanh. Bên cạnh đó, điều này cũng khá dễ dàng vì các tụ màng có điện dung thường khá nhỏ và có giá rẻ.
Một nhược điểm khác của tụ hoá là để lâu sẽ bị hỏng. Do đó, nếu như định sử dụng loa trong thời gian rất dài, từ 15 năm trở lên, người dùng nên sử dụng tụ màng cho phân tần của loa. Sở dĩ tụ hoá có tuổi thọ thấp vì chúng sử dụng hoá chất. Vì vậy, bên cạnh vấn đề chi phí, vấn đề tuổi thọ của tụ cũng cần được tính đến.
Tụ màng (film capacitor)
Một trong những loại tụ tốt nhất cho thiết bị âm thanh là tụ màng. Điểm khác biệt chủ yếu nằm ở trong cấu trúc của tụ. Về cơ bản, tụ màng sử dụng hai tấm film làm bằng nhựa tổng hợp (điện môi) kẹp lấy một tấm film được mạ một lớp kim loại siêu mỏng (điện cực), sau đó quấn lại theo hình ống trụ. Càng cuốn nhiều, giá trị điện dung sẽ càng tăng và tụ sẽ càng dày. Do đó, với những tu có giá trị điện dung cao, kích thước có thể lớn bằng cả một lon nước ngọt.
Quá trình cuốn tụ điện cũng như cách đặt vị trí của điện cực sẽ tạo ra hiệu ứng đúng như mong muốn. Cuốn tụ thành nhiều lớp cũng giống như đấu nhiều tụ điện nhỏ vào với nhau. Vì lý do này, tụ điện màng có trị số điện trở nội trong tụ rất thấp. Ngoài chất âm của tụ ra, đây cũng là lý do người dùng chọn tụ màng thay vì tụ điện hoá. Nhưng cũng cần ghi nhớ rằng giá trị điện dung càng cao, giá của tụ điện càng lớn và kích thước của tụ cũng tăng theo.
Polypropylene thường được chọn làm chất điện môi cho tụ màng. Nếu như trong thông số của tụ có nhắc đến hợp chất này thì nhiều khả năng đó là một tụ có chất lượng tốt. Ngoài ra, chúng ta còn có một số vật liệu khác như polyester, polycarbonate, giấy… Dù ở một số vật liệu có thể tốt hơn ở vài điểm, xét tổng quan polypropylene vẫn có chất lượng đồng đều nhất.
Một vài tụ điện màng có lớp điện môi được mạ một lớp kim loại siêu mỏng, được thực hiện dựa trên nguyên lý làm lắng đọng hơi, kim loại được làm nóng và bốc hơi trong chân không. Hơi ngưng tụ trên lớp điện môi tạo ra một lớp phủ mỏng. Lớp phủ kim loại này bay hơi, toả lên chỗ bị hỏng của chất điện môi và cách điện cho nó. Đôi khi dầu cũngđược sử dụng để trám vào tất cả các khoảng trống. Việc phủ kim loại như vậy sẽ giúp tụ có khả năng “tự hồi phục”, không bị huỷ hoại do đoản mạch hay do bị đánh thủng nữa.
Kết luận
Vậy, đâu là loại tụ tốt nhất cho phân tần cũng như các thiết bị âm thanh khác? Điều đó trước hết còn phụ thuộc vào chi phí đầu tư. Tụ màng thường sẽ rất đắt, do đó có thể khiến giá bị đội lên khá nhiều. Nếu không muốn lắp một tụ màng có điện dung 100 μF lên một bảng mạch phân tần bé bằng lòng bàn tay, vậy tụ điện hoá sẽ là lựa chọn tốt nhất.
Có thể nhiều người sẽ thắc mắc vì sao trong bài viết này, chúng tôi chỉ nhắc đến hai loại tụ. Bởi đó là hai loại tốt nhất và phù hợp nhất cho thiết bị âm thanh. Những tụ điện gốm thường có hiệu ứng áp điện, khiến cho rung chấn có thể làm thay đổi giá trị điện áp, vì thế rất có hại cho chất âm. Bên cạnh đó, giá của tụ hoá khá rẻ, chất lượng tương đối ổn định và được dùng rất phổ biến. Khi làm phân tần, có thể nhiều người sẽ dùng tụ màng cho đường tín hiệu trực tiếp và tụ hoá cho các vị trí còn lại. Nhìn chung, việc thiết kế như thế nào hoàn toàn phụ thuộc vào người dùng. Trên thị trường hiện nay, các tụ audio thường được lựa chọn từ các nhà sản xuất nổi tiếng như Mundorf, Jantzen, Clarity Cap, Bennic, Solen, Axon, Visaton, Obbligato-Cap, Audyn-Cap…
(Hết)
Xem: Những loại tụ cao cấp dành cho phân tần (phần 1)
Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây
Lịch sử hình thành thương hiệu McIntosh
Nguyễn Hào
