Trong loa nhiều đường tiếng, woofer, midrange và tweeter cùng làm việc để tái tạo bản nhạc. Phân tần giao cho mỗi củ loa một vùng hoạt động, nhưng kết quả cuối cùng còn phụ thuộc vào cách lắp củ loa, cấu trúc thùng và cách âm thanh từ các nguồn kết hợp tại chỗ ngồi.
Để hiểu rõ, nên tách bốn hiện tượng: rung cơ học, áp suất phía sau màng loa, tương tác điện và sự cộng âm. Mỗi hiện tượng cần một cách kiểm tra và xử lý phù hợp.
Sơ đồ minh họa khái niệm, không mô tả cấu tạo của một mẫu loa cụ thể.
1. Rung cơ học truyền qua mặt loa và vách thùng
Khi củ loa hoạt động, lực phản ứng có thể kích thích mặt lắp và các vách thùng rung. Nếu một tấm vách cộng hưởng mạnh trong vùng làm việc, nó có thể phát thêm âm ngoài phần phát ra từ màng loa.
Nhà thiết kế thường phối hợp độ cứng, giằng bên trong và vật liệu giảm chấn để kiểm soát rung. Chẳng hạn, tài liệu kỹ thuật R Series của KEF mô tả giằng có giảm chấn nhằm hạn chế rung truyền từ củ loa sang thùng. Hiệu quả cần được xét trên kết cấu hoàn chỉnh, không chỉ độ dày tấm gỗ.
Với người làm DIY, điều thực tế cần xem là vị trí giằng, diện tích vách chưa được đỡ, mối ghép và độ chắc của điểm bắt củ loa. Đệm kín khí ở vành củ loa và giải pháp cách rung là hai yêu cầu cần phân biệt khi thiết kế.
Nguồn tham khảo: tài liệu kỹ thuật KEF R Series. Xem thêm cách chọn vật liệu làm thùng loa.
2. Áp suất trong thùng tác động lên mặt sau màng loa
Với thiết kế dùng khoang chung, áp suất do woofer tạo ra có thể tác động lên mặt sau một củ mid hở lưng. Một giải pháp thường gặp là đặt củ mid trong khoang riêng, tách khỏi thể tích làm việc của woofer.
Khoang mid cần được tính cùng thông số củ loa và dải tần dự kiến. Việc chia thêm vách cũng làm thay đổi thể tích hữu dụng dành cho woofer, nên phải nằm trong thiết kế tổng thể. Tweeter có buồng sau kín được nhà sản xuất tích hợp sẵn là một trường hợp khác; cần kiểm tra cấu tạo của đúng model.
Có thể xem ví dụ khoang mid/tweeter trong dự án SEAS Center Prestige của Troels Gravesen. Đây là ví dụ thiết kế, không phải kích thước mẫu áp dụng chung cho mọi củ loa.
3. Sức điện động phản hồi và tương tác với mạch điện
Cuộn dây chuyển động trong từ trường vừa nhận năng lượng điện để tạo chuyển động, vừa sinh ra sức điện động phản hồi, thường gọi là back EMF. Đây là một phần của hoạt động điện–cơ của củ loa.
Có thể khảo sát hiện tượng này qua mô hình và phép đo. Hệ thống KLIPPEL, chẳng hạn, khai thác thông tin điện áp và dòng điện tại đầu cực để nhận dạng các tham số của loa. Vì vậy, nói rằng tín hiệu phản hồi của củ loa “không có phép đo nào đo được” là không chính xác.
Mức độ ảnh hưởng giữa các nhánh còn tùy mạch phân tần, trở kháng củ loa và nguồn khuếch đại. Muốn kết luận một thiết kế bị méo do tương tác điện, cần chỉ ra điều kiện đo và kết quả tương ứng; chỉ nhìn sơ đồ đấu dây chung chưa đủ.
Nguồn: KLIPPEL — Large Signal Identification.
4. Các củ loa cộng âm tại vùng phân tần
Gần tần số cắt, hai củ loa lân cận cùng đóng góp âm thanh. Mức âm, pha và vị trí của chúng quyết định kết quả cộng tại từng hướng nghe. Vì thế, phân tần phải được thiết kế cùng đáp ứng thực tế và bố trí củ loa trên mặt thùng.
Điều này giải thích vì sao đổi khoảng cách giữa các củ loa, thay model hoặc thay mặt thùng có thể làm kết quả khác đi, dù giữ nguyên bộ phân tần. Đo đáp tuyến tổng trên trục và ngoài trục giúp kiểm tra cách các đường tiếng kết hợp.
Nguồn: Linkwitz Lab — Crossovers.
Người chơi và người làm DIY nên rút ra điều gì?
| Phần cần xem | Câu hỏi hữu ích |
|---|---|
| Kết cấu thùng | Vách, giằng và điểm lắp củ loa được bố trí ra sao? |
| Khoang âm học | Củ mid dùng khoang riêng hay buồng sau tích hợp? Thể tích đã tính đủ chưa? |
| Mạch phân tần | Mạch được thiết kế cho đúng bộ củ loa và mặt thùng này chưa? |
| Kết quả tổng thể | Có phép đo đáp tuyến, trở kháng và méo để đối chiếu không? |
Một đôi loa nhiều đường tiếng cần được đánh giá như một hệ thống hoàn chỉnh. Nếu đang lên dự án DIY, hãy chuẩn bị tên củ loa, bản vẽ thùng và sơ đồ phân tần trước khi thay linh kiện hoặc chia lại khoang; những thông tin đó giúp việc trao đổi kỹ thuật đi thẳng vào vấn đề.
