Tìm hiểu về bass phản xạ của loa (phần 2)

Tìm hiểu về bass phản xạ của loa (phần 2)

Friday 08/03/2019 3:43 pm GMT +7

Xem thêm:

Đối với bass phản xạ, kích thước của ống thông hơi (đường kính miệng ống và chiều dài) có đóng góp không nhỏ trong việc quyết định ống có làm việc hiệu quả hay không.

Hầu hết miệng ống bass phản xạ sẽ có hình tròn hoặc hình chữ nhật. Các ống bass có miệng hình chữ nhật đều được làm từ vật liệu làm thùng loa, thế nhưng phần lớn hiện nay đều được làm dạng hình tròn. Người thiết kế loa khi làm phần này sẽ dùng nhiều loại vật liệu khác nhau (chủ yếu làm bằng nhựa), thậm chí trong nhiều trường hợp, người thiết kế còn dùng cả ống nhựa PVC để làm ống thông hơi. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đề cập đến ống bass phản xạ có miệng hình tròn bởi đây là loại bass phản xạ được sử dụng phổ biến hơn.

bass phan xa

Kích thước của ống thông hơi sẽ đóng vai trò quyết định đến tần số cộng hưởng của loa. Khi nhắc đến kích thước của ống thông hơi sẽ có ba thông hơi sau:

– Độ dài của ống
– Bán kính miệng ống
– Thể tích thùng loa

Kích thước tổng thể của ống thông hơi thường là do người thiết kế lựa chọn. Chẳng hạn, nếu muốn đạt tần số cộng hưởng nhất định trong một thể tích thùng loa nhất định, người thiết kế có thể thay đổi độ dài của ống thông hơi, rồi dựa vào đó thay đổi bán kính miệng ống, như vậy hai thông số tần số cộng hưởng của loa và thể tích thùng loa sẽ được giữ nguyên. Mặc dù người thiết kế dường như có thể chọn bất cứ kích thước nào mình muốn, trên thực tế vẫn có những quy tắc mà họ cần phải tuân thủ nghiêm ngặt.
Đường kính của miệng ống cần có giá trị nhỏ nhất. Khi tần số bên trong thùng loa đạt đến ngưỡng tần số cộng hưởng, ống thông hơi sẽ làm nhiệm vụ tản đi năng lượng âm học, giúp cho loa rung chuyển rất ít. Vì lý do này, ống thông hơi cần có thể tích nhỏ nhất để ngăn hiện tượng nén năng lượng lại.
Hai nhà khoa học Thiele và Small đã đưa ra những công thức riêng để từ đó tính toán ra kích thước khuyến nghị nhỏ nhất cho đường kính miệng ống. Những công thức này sẽ đưa ra kết quả khác nhau, nhưng thực tế cho thấy điều này không quá quan trọng vì người thiết kế luôn có xu hướng làm ống thông hơi rộng hơn. Với một ống thông hơi rộng hơn về đường kính, chiều dài ống cũng phải tăng theo để có thể duy trì cùng tần số cộng hưởng, đó chính là giới hạn của thiết kế ống thông hơi. Thông thường, không khí lưu thông trong ống thường phi tuyến tính bất kể ống thông hơi có lớn đến đâu, thế nhưng ống thông hơi càng lớn, độ phi tuyến tính càng nhỏ đi. Do đó, một ống thông hơi có đường kính rộng sẽ giúp không khí thoát ra đỡ bị nhiễu loạn hơn, và ít gây ra tiếng ồn hơn khi chơi ở mức âm lượng lớn.

bass phan xa dep

Tương quan giữa đường kính và chiều dài ống

Ở ví dụ sau, chúng ta sẽ xem xét về tương quan giữa đường kính và chiều dài ống thông hơi trong trường hợp thể tích thùng loa đã cố định và cần phải duy trì tần số cộng hưởng:

– Đường kính miệng ống 5cm => Chiều dài ống 5.8cm
– Đường kính miệng ống 7.5cm => Chiều dài ống 15.5m
– Đường kính miệng ống 10cm => Chiều dài ống 30.8cm
– Đường kính miệng ống 15cm => Chiều dài ống 75cm

Như vậy, có thể thấy nếu làm miệng ống quá rộng, ống bass phản xạ sẽ trở nên cực kỳ dài. Những ống thông hơi quá dài thường có xu hướng tự cộng hưởng và từ đó tạo ra một vài thay đổi nhỏ trong đáp tuyến tần số. Thế nhưng cân nhắc giữa những điều này với một ống thông hơi nhỏ với các hiệu ứng về âm thanh tệ hơn, làm ống thông hơi lớn xem ra cũng không phải lựa chọn quá tệ.

Kích thước nhỏ nhất cho ống thông hơi

bass phan xa tot

Thông thường khi thiết kế ống thông hơi, người thiết kế sẽ dựa vào kích thường đường kính driver woofer để suy ra đường kính miệng ống. Dưới đây là một vài trường hợp:

– Đường kính miệng ống 2.5cm => Đường kính woofer 10cm
– Đường kính miệng ống 5cm => Đường kính woofer 10cm hoặc 12.5cm (tối đa 15cm)
– Đường kính miệng ống 7.5cm => Đường kính woofer 15cm (tối đa 20cm)
– Đường kính miệng ống 10cm => Đường kính woofer 20cm hoặc 25cm (tối đa 30cm)
– Đường kính miệng ống 9cm => Đường kính woofer 30cm hoặc 37.5cm

Vì đường kính miệng ống thì ống sẽ càng dài, do đó trong trường hợp người thiết kế dùng một driver woofer cỡ lớn và cần có đường ống dài nhưng không làm tăng kích thước thùng loa, họ có thể lựa chọn một trong những cách sau:

– Sử dụng ống gấp khúc 90 độ theo chiều quay lên hoặc quay xuống. Như vậy thùng loa sẽ không cần làm quá sâu mà vẫn chứa được ống thông hơi dài.
– Sử dụng nhiều ống thông hơi. Tương quan giữa tổng đường kính của hai ống thông hơi nhỏ so với một ống thông hơi lớn được thể hiện qua công thức sau dt=(d12+d22)1/2 trong đó d là ký hiệu đường kính. Chẳng hạn, hai ống thông hơi đường kính 5cm sẽ ngang với một ống thông hơi đường kính 7.07cm.

bass phan xa chat

– Để tăng độ tuyến tính cho ống thông hơi, ta có thể thiết kế miệng loe cho cả hai đầu ống. Thiết kế miệng loe sẽ giúp giảm thiểu độ méo tiếng và độ nhiễu ồn khi không khí trong ống thoát ra bên ngoài. Khi chơi nhạc với âm lượng lớn, ống thông hơi miệng loe sẽ giúp giảm nhiễu ồn tới 5dB. Một số hãng như B&W thậm chí còn tiến xa hơn khi thiết kế ống miệng loe với bề mặt miệng ống giống như bề mặt quả bóng golf. Thiết kế này được gọi là flowport và có khả năng giảm nhiễu loạn luồng khí thoát ra ở miệng ống cực kỳ vượt trội.
Các yếu tố khác cần được tính vào

– Bộ lọc hạ âm: Khi chơi các dải âm dưới tần số cộng hưởng của thùng loa, ống thông hơi sẽ giống như một lỗ hổng trên thùng loa kín. Khả năng hòa hợp với không khí trong thùng loa rất cao, dẫn đến việc loa bị rung lắc dữ dội. Thiếu sự xuất hiện của luồng lưu thông không khí, khả năng tắt dần dao động của driver woofer sẽ kém đi và vì thế màng loa dễ đạt đến khoảng hành trình cực lớn. Như vậy, cần phải dùng một bộ lọc, chủ động hay thụ động đều được, để làm giảm các tần số dưới tần số cộng hưởng, tránh làm hỏng driver.

– Vật liệu giảm chấn: Cũng giống như trường hợp thùng loa kín, vật liệu giảm chấn được sử dụng để giảm cộng hưởng thùng loa và sóng đứng. Tuy nhiên, khác với thùng loa kín, người thiết kế không nhồi kín thùng loa vì nó sẽ chặn ống thông hơi, thay vào đó chỉ cần đặt lớp vật liệu dày từ 2 đến 5cm trên vách thùng là được.

(Hết phần 2)

Xem:

Tìm hiểu về bass phản xạ của loa (phần 1)

Tìm hiểu về bass phản xạ của loa (phần 2)

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

Top 6 mẫu loa Airplay đáng mua nhất do What Hi fi bình chọn

Nguyễn Hào

Từ khóa:

Tin liên quan