Những thiết kế thùng loa thường gặp hiện nay (phần 1)

Những thiết kế thùng loa thường gặp hiện nay (phần 1)

Monday 18/03/2019 1:59 pm GMT +7

Xem thêm:

Tìm hiểu về ưu và nhược điểm của từng loại thùng loa đang xuất hiện trên thị trường, thông qua đó có thể lựa chọn thiết kế loa phù hợp với nhu cầu sử dụng của từng người.

Khi nói về thiết kế loa, hiện nay có rất nhiều loại thùng loa khác nhau. Tuy nhiên, có một vài điều mà chúng ta cần phải làm cho rõ. Thứ nhất, nói đến thùng loa, chủ yếu chúng được sử dụng để phục vụ cho driver woofer. Phần lớn tweeter hiện nay đều được hàn kín (sealed) chứ không thực sự cần thùng loa. Driver midrange cần một khoang riêng, chủ yếu để tự tách ra khỏi ảnh hưởng của driver woofer, như vậy áp lực từ driver woofer sẽ không tác động vào màng nón của midrange. Tuy nhiên thể tích của phần cho driver midrange cũng không nên bỏ qua vì nó sẽ có tác động đến chất âm đặc trưng. Như vậy, có thể thấy khoang loa midrange là kết quả từ tác động của woofer. Còn đối với woofer, thùng loa có vai trò phân cách sóng sinh ra từ phía trước loa khỏi các sóng sinh ra ở đằng sau loa. Vì nếu hai sóng giao thoa với nhau, do bản chất ngược pha nên chúng sẽ tự chặn lẫn nhau và dẫn đến âm bass rất tệ, đặc biệt là các dải bass quãng dưới.
Khi đã rõ được những điều này, bạn đọc có thể hình dung về vai trò của thùng loa đối với chất lượng âm thanh. Có thể nói là rất quan trọng. Sẽ không sai khi cho rằng một driver cực kỳ đắt tiền khi đặt trong một thùng loa thiết kế ẩu có âm thanh tệ hơn một driver chất lượng vừa phải đặt bên trong một thùng loa được hoàn thiện tốt.
Vậy, hiện nay có những loại thùng loa nào?

1. Thùng loa kín

thiet ke thung loa

Tên gọi thùng loa kín đúng với bản chất của nó. Trước hết, dù ở bất cứ hình dạng nào, thùng loa cũng được thiết kế để không khí từ bên ngoài lọt vào bên trong hay ngược lại. Khi màng driver chuyển động, không khí bên trong thùng không thoát ra ngoài mà chỉ làm thay đổi áp suất bên trong thùng loa. Đây là kiểu thùng loa dễ thiết kế và dễ làm nhất. Điều duy nhất người thiết kế cần quan tâm là tính toán thể tích bên trong thùng, vốn cũng không quá khó khăn. Bên trong thùng loa, người ta sẽ nhồi vật liệu giảm chấn để hấp thu rung chấn, vốn là kết quả của các sóng âm sinh ra từ đằng sau driver, như vậy chất âm sẽ được cải thiện khá nhiều.

– Ưu điểm: Thùng loa kín có kích thước khá nhỏ, rất phù hợp với những ai chú ý đến diện tích, không gian phòng nghe. Bên cạnh đó, loại thùng loa này dễ thiết kế và sản xuất hơn. Lỗi thiết kế cũng không tác động quá lớn đến chất âm tổng thể. Loa có thể chịu được công suất lớn, có thể dễ dàng tái hiện lại các trường đoạn ngắn với âm thanh dứt khoát, bất ngờ, chẳng hạn như tiếng trống. Ngoài ra, quãng roll-off của loa rất mượt, kéo dài 12dB/quãng tám.

– Nhược điểm: độ nhạy thấp.

2. Thùng loa vô hạn

thiet ke thung loa dep

Lý thuyết của thiết kế thùng loa vô hạn như sau: khi đặt một woofer lên một mặt phẳng hoặc một mặt vách, và mặt vách đó mở rộng về tất cả hướng, đến mức ngay cả sóng âm dài nhất cũng không chạm được vào rìa vách thì đó được gọi là thùng loa vô hạn. Với thiết kế này, sóng âm tạo ra ở mặt sau driver sẽ không bao giờ giao thoa được với sóng âm tạo ra ở đằng trước và từ đó chẳng bao giờ xảy ra hiện tượng triệt tiêu lẫn nhau, vì thế không xảy ra công hưởng hay nhiễu xạ âm thanh. Với một bộ loa tốt, chất âm này chính là nguyên liệu để làm nên một hệ thống âm thanh hoàn hảo. Tuy nhiên, ở ngoài đời thực, khái niệm này rất phi thực tế và không thể nào thực hiện hoàn hảo được.
Những thùng loa vô hạn ở ngoài đời trên thực tế chỉ là một dạng thùng loa kín đặc biệt. Nếu như làm một thùng loa kín thật lớn, đến mức không khí bên trong thùng loa không đủ để làm thay đổi hoạt động bình thường của driver, người dùng sẽ đạt được mục đích tạo ra thùng loa vô hạn của mình. Tuy nhiên, do hạn chế vật lý nên thùng loa này vẫn không loại bỏ được nhiễu xạ âm thanh và cộng hưởng giống như thùng loa vô hạn thực sự. Có những người thậm chí còn thiết kế sử dụng tường nhà làm vách loa và cả một căn phòng đằng sau để làm thùng loa. Cách này để triển khai rất phức tạp, với nhiều điểm yếu nhưng lại có thể đem đến chất âm rất tốt.

– Ưu điểm: Không tiêu hao quá nhiều năng lượng, thường ít méo tiếng hơn các loại thùng loa khác. Trong một thiết kế thùng loa vô hạn lý tưởng (thực chất vẫn là hữu hạn, nhưng kích thước thùng loa lại cực kỳ lớn), sẽ không xuất hiện vấn đề về cộng hưởng hay nhiễu xạ âm thanh

– Nhược điểm: Khi sử dụng cho các hệ thống ở ngoài đời thực, rất khó để tránh cho sóng đằng sau và sóng đằng trước loa giao thoa với nhau. Đồng thời, khoảng hành trình của woofer có thể dễ dàng lên đến giới hạn, do đó người dùng cần cẩn thận để không làm hỏng driver woofer.

3. Thùng loa sử dụng bass phản xạ

thiet ke thung loa chat

Đây là một trong những thiết kế thùng loa được ưa chuông và sử dụng nhiều nhất. Nguyên nhân là vì loại thùng loa này cân bằng rất tốt các yếu tố như chất lượng âm thanh, độ nhạy, độ khó trong quá trình thiết kế và sản xuất. Đặc điểm chung của loại thùng loa này là có một ống thông hơi với miệng hình tròn hoặc hình chữ nhật.
Ống thông hơi này có đường kính và chiều dài được tính toán cẩn thận (các thông số này quan trọng vì chúng tác động đến tần số cộng hưởng nhất định). Nhìn chung, các sóng âm được tạo ra từ đằng sau loa nếu muốn thoát ra phía trước sẽ phải đảo lại pha và di qua cổng thông hơi. Như vậy chúng sẽ góp phần làm tăng cường cho các sóng âm được tạo ra ở phía trước vì hai loại sóng này giờ đã đồng pha với nhau, khiến cho âm thanh cũng được mở rộng hơn.
Đây là một lời giải thích rất thô sơ và không phải lúc nào cũng đúng. Ví dụ, các sóng có tần số ở dưới tần số tinh chỉnh của ống thông hơi sẽ không thể đảo ngược pha của chúng và khi ra khỏi ống, chúng sẽ triệt tiêu các sóng cùng tần số ở phía trước loa. Vì vậy, đối với các sóng ở dưới tần số tinh chỉnh của ống thông hơi, ống thông hơi chỉ giống như một lỗ hở trên một thùng loa kín.

– Ưu điểm: Độ nhạy cao hơn thùng loa kín, trên lý thuyết khoảng cách giữa hai loại này là 3dB. Loa có thể chạm đến ngưỡng dải tần thấp hơn so với đáp tuyến tần số cơ bản. Đồng thời còn giảm méo tiếng hiệu quả vì driver không cần chơi gần sát đến tần số công hưởng.

– Nhược điểm: Khả năng tái hiện tín hiệu tức thời không bằng loa thùng kín, thiết kế và sản xuất khó hơn. Lỗ thông hơi trở nên ồn ào khi chơi với âm lượng lớn. Kích thước thùng loa lớn hơn so với thùng loa kín. Độ dốc suy giảm tín hiệu (Steep roll-off) cao, lên đến 24dB/quãng tám.

Bên cạnh cổng bass phản xạ, màng bass thụ động (màng loa không sử dụng nam châm và cuộn dây âm thanh) cũng là một lựa chọn thay thế. Tuy không gây ra nhiễu ồn nhưng khả năng mở rộng của bass thụ động không thể bằng bass phản xạ được.

(Hết kỳ 1)

Xem:

Những thiết kế thùng loa thường gặp hiện nay (phần 1)

Những thiết kế thùng loa thường gặp hiện nay (phần 2)

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

Top 3 loa subwoofer đáng mua nhất do tạp chí Whathifi bình chọn

Nguyễn Hào

Từ khóa:

Phụ kiện