Ở kỳ trước, chúng ta biết rằng khả đáp ứng tốt các dải tức thời mà không bị cộng hưởng của driver loa chủ yếu do hai nguồn: kiểm soát từ ampli và khả năng tự ngừng dao động của màng loa. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về vấn đề thứ hai: Khả năng tự ngừng dao động.
Nhiều người sẽ muốn rằng ampli, khi thông qua voice coil, có thể kiểm soát được màng loa chứ không để nó tự hoạt động nữa. Tuy nhiên, voice coil chỉ là kết nối đến một điểm rất nhỏ trên màng loa, và không phải phần nào trên màng loa cũng có khả năng tự ngừng dao động, nhất là khi màng loa đó được làm bằng kim loại, sợi carbon hay Kevlar. Có một cách để kiểm soát tốt hơn, đó là mở rộng phần viền cao su bọc quanh màng loa và chú trọng vào đặc tính ngưng dao động của màng nhện và vật liệu làm viện.
Dù vậy, ở thời điểm hiện tại, ngay cả những màng Kevlar, sợi carbon hay màng nhôm tốt nhất vẫn có một đỉnh năng lượng với hệ số Q cao, đòi hỏi cần phải có một phân tần với dốc suy hao sắc, một bộ lọc chặn (notch filter), hay thậm chí cả hai để kiểm soát đỉnh này. Đỉnh âm thường rơi vào khoảng 3 – 5kHz, ở ngay vùng mà tai người rất nhạy cảm với những méo tiếng do cộng hưởng gây ra.
Phần lớn các audiophile, thậm chí reviewer không chú ý đến đặc điểm cộng hưởng của Kevlar hay sợi carbon, thường nhầm rằng nó là do ampli, phòng hoặc các tác nhân khác gây ra. Rất ít người có điều kiện để nghe âm thanh gốc của các driver thông dụng khi chưa qua chỉnh sửa, do đó họ không thể đánh giá chính xác hoàn toàn chất âm của Kevlar hay của nhôm là như thế nào. Do đó, nhiệm vụ của người thiết kế là kiểm soát đặc tính phân tần và thùng loa để làm giảm hiện tượng méo âm do driver gây ra. Nhìn chung, người nghe phải chấp nhận rằng đặc điểm âm học của driver là một thứ gắn liền mãi mãi, không thể nào loại bỏ hoàn toàn được.
Khi thiết kế một driver với màng nón cứng chắc, người thiết kế bắt buộc phải đưa ra lựa chọn: nếu hạ thấp tần số cắt để giảm thiểu hiện tượng méo tiếng của driver, tweeter sẽ phải hoạt động trên một quãng tần số rất rộng, từ đó dễ bị méo điều biên hơn, dẫn đến méo các dải cao khi nghe với mức âm lượng lớn hoặc trung bình. Nếu nâng tần số cắt để đảm bảo chất âm cho tweeter, màng loa cứng chắc rồi cũng sẽ không đảm bảo được khả năng chuyển động đồng đều toàn bộ bề mặt, dẫn đến hiện tượng âm thanh trở nên rất mạnh, dữ khi nghe ở mức trung bình, và vỡ tiếng hoàn toàn nếu nghe ở mức âm lượng cao. Không như màng loa giấy, màng nón Kevlar, nhôm hay sợi carbon không có hiện tượng vỡ tiếng dần dần. Với những driver ta có ngày nay, các phương pháp xử lý tốt nhất là dùng phân tần bậc 2, bậc 3 hoặc 4 (độ dốc suy hao 12 – 24dB / quãng tám) kết hợp với mạch lọc chặn bổ sung để loại bỏ cộng hưởng dải cao ở các driver midrange / woofer. Vì thế, các driver sử dụng những vật liệu trên thường rất khó để tinh chỉnh, bởi chúng có độ cộng hưởng mạnh, cần kiểm soát cả về mặt âm học cũng như dòng điện.
Các driver màng nón cứng chắc có ưu điểm rất lớn, nhưng bản thân chúng khó có thể ngưng chuyển động hoàn toàn. Do đó, có một phương pháp thay thế là dùng một loại vật liệu có độ suy hao cao (trước đây là màng giấy phủ cao su bên ngoài, nhưng ngày nay các loa hiện đại đều sử dụng polypropylene). Bản thân màng nón có thể tự ngừng dao động, chủ động xả năng lượng khi xung từ voice coil tỏa ra phần rìa ngoài của bề mặt màng loa. Lúc này, việc lựa chọn màng nhện và vật liệu bọc viền cũng không còn quá quan trọng nữa.
Loại vật liệu này thường có đáp tuyến tần số phẳng, đồng thời cho phép sử dụng những phân tần có cấu trúc đơn giản, độ dốc suy hao chỉ 6dB / quãng tám. Dù vậy, chất âm của chúng không quá nổi bật, thường mờ nhạt và thiếu chi tiết khi nghe với mức âm lượng vừa hoặc thấp. Chưa kể, bản thân nó vốn là vật liệu mềm, vì thế khả năng độ méo điều biên sẽ tương đối cao.
Nhìn chung, rất khó để làm một loại vật liệu có độ suy hao cơ học hoàn hảo. Chúng ta muốn rằng méo tiếng không xuất hiện, thế nhưng các loại vật liệu có độ suy hao cao (vật liệu mềm) có hiện tượng trễ (hysteresis mode) rất kỳ lạ, và đặc điểm tuyến tính không thể tính vào được. Đây chính là nguồn gốc méo điều biên tải quãng tần số giữa của đáp tuyến tần số một driver. Nói ngắn gọn lại, vật liệu mềm có độ dao động màng ở mức trung bình, thế nhưng khả năng dao động dẫn đến vỡ tiếng của nó có thể tích tụ lại, đến một lúc sẽ trở nên rất rõ ràng.
Nhìn chung, đây có vẻ như là vấn để của tweeter và midrange màng vòm. Ở bất cứ dải âm nào màng loa cũng có sự dao động, thế nhưng các driver màng vật liệu mềm sẽ giấu đi hiện tượng này, không thể đo bằng các công cụ bình thường dù vẫn nghe thấy được. Để xử lý, các hãng sản xuất driver cao cấp như Scan-Speak, Vifa hay Seas thường làm driver màng nón composite, thêm silica hoặc talc, hoặc dùng nắp chống bụi kim loại cho màng nhựa, từ đó cải thiện độ cứng chắc nhưng không làm mất tính mượt mà của polypropylene.
Bạn có thể tham khảo sản phẩm khác tại đây
Lựa chọn công suất ampli phù hợp với loa
Nguyễn Hào
