Tiếp nối kỳ trước, chúng ta sẽ tìm hiểu về hoạt động của preamp cũng như khám phá thêm về cấu trúc mạch cân bằng toàn phần.
Hầu hết các preamp đều có tầng đầu ra riêng biệt với kích thước thu nhỏ để lắp jack đầu ra dành riêng cho máy chơi băng cối. Các tầng đầu ra này có chất lượng thấp hơn so với tầng đầu ra chính, nhưng cũng bởi vì vai trò của chúng vốn không quan trọng bằng. Những thiết bị như vậy được gọi là có tầng đầu ra băng cối đệm độc lập.
Nếu người dùng dự định đánh hai power-amp từ preamp (chẳng hạn như dùng hệ thống bi-amp), họ cần đảm bảo rằng jack đầu ra của preamp cũng được “đệm độc lập” như thế. Điều đó có nghĩa là mỗi cổng đầu ra sẽ lại có tầng đầu ra riêng biệt chứ không phải một tầng đầu ra sử dụng cho nhiều cổng đầu ra cùng lúc.
Một trong những tính năng thường không mấy xuất hiện ở các preamp cao cấp là jack headphone. Kết nối này cho phép người nghe cắm trực tiếp headphone vào preamp và nghe nhạc mà không cần phải dùng đến power-amp. Hầu hết mạch headphone amp ở preamp đều có vấn đề về chất lượng. Do đó, cách tốt nhất để nghe nhạc từ headphone là sử dụng một headphone amp đúng nghĩa, có thể nhận tín hiệu đầu ra trực tiếp từ preamp. Tuy nhiên, vẫn có một vài preamp sử dụng mạch headphone amp khá cao cấp. Nếu như việc nghe nhạc qua headphone quan trọng đối với người dùng, hãy tìm những mẫu sản phẩm như vậy.
Mạch nguồn từ preamp đóng vai trò cung cấp dòng điện một chiều (DC) cho tất cả các mạch bên trong thiết bị. Để ngăn dòng điện một chiều xuất hiệ ở tầng đầu ra preamp cùng với mạch tín hiệu, các tụ chặn dòng một chiều thường được đặt giữa các tầng, hoặc ở ngay chính tầng đầu ra của preamp. Một vài thiết kế tránh không sử dụng tụ ở đường tín hiệu vì sợ làm ảnh hưởng đến chất lượng, thay vào đó đã sử dụng mạch DC servo để ngăn dòng một chiều đi qua cổng đầu ra. Preamp không sử dụng tụ ở đường tín hiệu được gọi là nối trực tiếp (direct-coupled).
Khi nhắc đến class A, chúng ta thường nghĩ đến chế độ hoạt động của bóng đèn hoặc linh kiện bán dẫn trong tình trạng luôn có bias, hay hiểu một cách đơn giản là luôn tạo ra dòng điện. Một preamp với thiết kế discrete là preamp không sử dụng mạch tích hợp (op-amp) mà chỉ dùng mỗi bóng đèn hoặc linh kiện bán dẫn. Discrete preamp thường đắt hơn nhiều so với các thiết kế dựa trên op-amp. Nhìn chung, các preamp cao cấp hiện nay đều được thiết kế dạng discrete, hoạt động ở chế độ class A.
Preamp cân bằng (balanced) và không cân bằng (unbalanced)
Như đã giới thiệu ở kỳ trước, preamp có thể xuất đầu vào và đầu ra cân bằng (tức cồng XLR). Mặc dù preamp cân bằng nào cũng có XLR, nhưng không phải preamp cân bằng nào cũng giống nhau. Hai preamp có đầu vào và đầu ra cân bằng có thể rất khác nhau ở cách chúng xử lý tín hiệu.
Hầu hết preamp khi nhận tín hiệu balanced sẽ chuyển ngay thành tín hiệu không cần bằng, hoạt động thông thường (cung cấp độ lợi và điều chỉnh âm lượng) trên tín hiệu unbalanced đó rồi mới đổi lại về tín hiệu cân bằng trước khi đi tới cổng đầu ra. Một preamp có đầu vào và đầu ra cân bằng nhưng cấu trúc mạch không cân bằng thường có hai tầng chủ động trên mạch tín hiệu: một preamp vi sai ở đầu vào và một bộ chia pha ở tầng đầu ra. Cấu trúc mạch của loại preamp như vậy sẽ giống như đồ hình dưới đây:
Sơ đồ mạch preamp cân bằng chuyển tín hiệu thành không cân bằng, sau đó đảo ngược lại.
Có một cách thực hiện khác, đó là duy trì tín hiệu đầu vào ở dạng cân bằng trong suốt hành trình bên trong preamp gọi là cân bằng toàn phần, nhưng cách này đắt đỏ hơn nhiều. Kỹ thuật này đòi hỏi sử dụng gấp đôi mạch audio, từng bán kỳ âm/dương của tín hiệu balanced sẽ được khuếch đại riêng rẽ. Yêu cầu dành cho các bán kỳ này rất chặt chẽ. Hai bán kỳ tín hiệu phải có độ lợi và các đặc tính nhiễu ồn giống nhau. Mặc dù mạch cân bằng toàn phần sử dụng nhiều linh kiện chủ động hơn trong đường tín hiệu, tín hiệu lại không phải đi qua mạch vi sai hay bộ chia pha. Đồ hình dưới đây là sơ đồ mạch của preamp cân bằng toàn phần.
Để nhận diện preamp xem đó có phải preamp cân bằng toàn phần không, hay nó là loại đổi tín hiệu balanced thành unbalanced rồi đảo lại, cách tốt nhất là nhìn vào mạch chỉnh âm lượng. Nếu chỉ có hai thành phần (chia hai kênh trái phải), đó là mạch không cân bằng. Nếu có bốn thành phần (trái+, trái-, phải+, phải-), preamp đó là preamp cân bằng toàn phần.
Preamp hoạt động như thế nào? (phần 1)
Bạn có thể tham khảo sản phẩm khác tại đây
Lựa chọn công suất ampli phù hợp với loa
Bách Diệp
