Loa điện động là khoa học loa thông dụng nhất ngày nay nhờ dải âm rộng, công suất lớn, độ nhạy cao, thiết kế đơn giản và rất chắc chắn.
Từ hàng năm nay người ta đã bỏ công nghiên cứu các cơ chế biến tín hiệu điện thành đi lại ko khí tạo nên âm thanh. Tuy nhiên, tựu trung lại, với ba phương pháp tạo âm thanh cơ bản đã tỏ ra đáp ứng phải chăng vai trò của mình một phương pháp hiệu quả cả về mặt kỹ thuật cũng như thương mại hóa. ấy là loa điện động, loa mành ribbon và loa mành tĩnh điện. các loa điện động thường được gọi là loa hộp do những thiết bị được đặt mọi vào 1 dạng thùng hay hộp loa, trong lúc các loa ribbon và loa tĩnh điện thường được gọi là loa phẳng bởi chúng thông thường được phân phối dưới dạng một tấm màn phẳng và mỏng.
Tạp chí nghe nhìn AVGuide giới thiệu sơ lược về ba cái loa trên cũng như phương pháp thức hoạt động của chúng. Kiến thức trong bài được trích từ cuốn sách Cẩm nang về âm thanh chất lượng cao (The Complete Guide to High-End Audio) của tác giả Robert Harley.
Sơ đồ cấu tạo loa điện động.
Loa điện động là khoa học loa thông dụng nhất ngày nay với đặc trưng là các màng loa hình nón.
Sở dĩ các loa này phát triển thành phổ biến bởi với hầu hết lợi thế: dải âm rộng, công suất lớn, độ nhạy cao, ngoại hình khá đơn thuần và vô cùng kiên cố.
một hệ thống loa điện động thường gồm phổ biến loa với những kích thước khác nhau. những tần số thấp thường được tái tạo từ các loa trầm. Tần số cao được phụ trách bởi loa tép (hay còn gọi là tweeter). 1 số hệ thống còn dùng thêm loa trung, dùng để tái tạo tần số âm thanh nằm ở giữa dải tần cao và dải tần thấp.
Mặc dù với bề ngoài khác nhau, nhưng những loa này đều hoạt động dựa trên cộng 1 nguyên tắc. Mô hình hoạt động này được đơn giản hóa như sau: dòng điện từ ampli chạy qua cuộn âm của loa tạo cần 1 từ trường dao động bên cạnh cuộn âm, rộng ra hay hẹp lại theo một tần số đúng bằng tần số tín hiệu âm thanh. Cuộn âm thông thường luôn được giữ cố định nhờ từ trường vĩnh cửu của cuộn nam châm loa. Từ trường vĩnh cửu tương tác mang từ trường do mẫu điện chạy qua cuộn âm, và sẽ đẩy cuộn âm tịnh tiến ra hoặc vào. Do cuộn âm được gắn với màng loa phải sự tương tác từ trường này cũng làm cho màng loa vận động ra/vào, từ đấy tạo ra âm thanh.
Giải thích một phương pháp kỹ thuật hơn thì cuộn âm là cuộn dây quấn vòng quanh một trục mỏng gọi là lõi cuộn âm (voice-coil former). Lõi này được gắn với một màng loa hình nón (cone) hay hình vòm (dome). loại điện từ ampli sẽ chạy qua cuộn âm được neo cố định trong từ trường vĩnh cửu (được tạo ra bởi loại từ trường tương tác giữa hai nam châm vĩnh cửu) trong củ loa. Theo quy tắc bàn tay buộc phải, dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn âm sẽ tạo ra lực từ trường di chuyển dọc theo trục của cuộn âm. Sự tương tác giữa trường biến thiên của cuộn âm và từ trường cố định tạo cần một lực hướng trục đẩy cuộn âm ra hoặc vào, kéo theo là vận động của màng loa. Tín hiệu âm thanh càng nhanh, màng loa di chuyển càng nhanh, dẫn tới tần số âm được phát ra càng cao. Chính do cấu tạo này mà những loa điện động còn được gọi là những loa cuộn dây động (moving-coil drivers).
bên cạnh những thành phần trên, loa điện động còn có một số thành phần khác như màng nhện (spider) dùng để giữ cho cuộn âm duy trì vị trí lúc cuộn này chuyển động ra/vào; khung cho loa (basket hoặc frame), thường được khiến bằng kim chiếc đúc hoặc hàn, là nơi cố định hầu hết thành phần của loa (trong đấy khung đúc thường được cung cấp cho những loa cao cấp, đắt tiền, còn khung hàn thường cho những phiên bản bình dân hơn). Bao phủ mẫu mã của khung và màng loa là 1 viền, thường bằng chất liệu cao su tổng hợp, gọi là surround. Viền này giữ cho màng nón loa được giữ chặt vào khung trong lúc vẫn rung theo từng di chuyển của cuộn âm. Khoảng ko tối đa cho màng nón loa đi lại ra/vào gọi là khoảng lệch (excursion).
Loa điện động nhiều bởi với đa số lợi thế: dải âm rộng, công suất lớn, độ nhạy cao, bề ngoài khá đơn giản và rất vững chắc
các vật liệu sử dụng để sản xuất màng loa nón mang thể là giấy, giấy phủ những chất hóa cứng, các loại nhựa tổng hợp như polypropylene, cũng sở hữu thể là kim cái (như titanium), những vật liệu tổng hợp mới như sợi các-bon, sợi Kevlar (được sử dụng trong áo giáp chống đạn) hay các vật liệu tổng hợp chuyên biệt khác. Nhà ngoại hình loa mang thể sắm 1 mẫu vật liệu hoặc pha trộn phổ biến loại vật liệu mang nhau sao cho chuyển động của màng loa được dẫn hướng lý tưởng, chỉ tịnh tiến một chiều như kiểu di chuyển pit-tông thay vì bị vỡ tiếng (breakup) do di chuyển theo những hướng khác nhau.
Hiện tượng breakup xảy ra do màng loa nón gắn vào cuộn âm chỉ sở hữu không gian nhỏ hẹp, bởi thế khi cuộn âm vận động, màng loa luôn sở hữu xu thế dao động đa chiều gây bắt buộc hiện tượng méo âm. Thêm vào đó, không tính chi tiết đủ cứng, màng loa còn đòi hỏi buộc phải nhẹ. Màng càng nhẹ thì loa càng nhạy với những tín hiệu và cũng giới hạn nhanh hơn khi tín hiệu tắt. Màng loa rộng và lại có khối lượng nặng hơn sẽ không thể chuyển động đủ nhanh và nhạy kịp với tần số dao động, đồng thời khi đã dao động rồi mà tín hiệu đã thì màng loa vẫn chuyển động theo quán tính, tạo buộc phải hiện tượng cộng hưởng. bởi vậy, bề ngoài 1 màng loa vừa đủ độ cứng để đảm bảo hướng chuyển động, hạn chế tối đa hiện tượng breakup, vùa đủ độ mềm để nhạy với chuyển động của cuộn âm là một nhân tố siêu quan trọng.
Do những loa điện động đến 1 tần số nhất định nào đó sẽ xảy ra hiện tượng breakup buộc phải các nhà phân phối thường phân phối đáp tần của loa luôn phải chăng hơn điểm gây nên hiện tượng breakup. Ví dụ, nếu 1 chất liệu cấu tạo loa trầm xảy ra hiện tượng breakup ở dải tần 4kHz thì những nhà phân phối sẽ ngoại hình sao cho loa này chỉ hoạt động đến dải tần 2kHz mà thôi.
những loa tép (tweeter) hoạt động cũng có nguyên tắc tương tự nhưng thường tiêu dùng 1 loa vòm kích cỡ khoảng một inch thay vì màng nón. Vật liệu cung ứng loa vòm này thường gồm cả nhựa, sợi dệt phủ cao su, titanium, nhôm hoặc hợp kim nhôm hay thậm chí là nhôm tráng vàng. xu thế gần đây là cung ứng vòm loa tweeter bằng những vật liệu cao cấp hơn như beryllium hay thậm chí là kim cương trên những phiên bản xa xỉ của những hãng danh tiếng.
ko giống như loa dùng màng nón (cone) tạo âm thanh theo cơ chế vận động phần trung tâm của màng loa, những loa dome tạo âm trên cơ chế vận động phần vành ngoài. mọi những dome tweeter đều tiêu dùng một chất lỏng nhiệt độ tốt với tên Ferrofluid nhằm giải nhiệt cho cuộn âm của loa tweeter. hiện tại, các loa tweeter chất lượng cao đạt đến dải tần 25kHz, vượt ra ngoại trừ âm thanh nghe được của tai người.
Loa trung về cơ bản mang cấu tạo giống như mô hình loa trầm nhưng kích thước nhỏ hơn. tất cả chúng đều là dạng màng nón, nhưng cá biệt mang các loa cũng được thiết kế dạng vòm.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét