Nguyên lý hoạt động của bộ phân tần Crossover - P.2

Trong bài viết trước, chúng ta đã phần nào biết được ý nghĩa của mạch phân tần là như thế nào và sự so sánh sơ bộ giữa mạch phân tần chủ động và thụ động. Tuy vậy, bài viết đó chỉ dừng lại ở mức khái niệm chung chung và xem bộ phân tần như một chiếc “hộp đen” bí hiểm khiến cho không ít bạn đọc còn cảm thấy rất mù mờ, không biết cấu tạo cụ thể và nguyên tắc hoạt động của mạch phân tần như thế nào mà nó có thể giúp phân chia tín hiệu âm thanh thành các dải tần tách biệt như vậy. Trong bài tìm hiểu về cơ chế hoạt động của Crossver – P.2 này, tôi xin cùng các bạn, đặc biệt là những bạn mới bước chân vào thế giới âm thanh, cùng tiến hành mổ xẻ chiếc “hộp đen” trên để hiểu rõ hơn về mạch phân tần.

Một dạng mạch phân tần thụ động được tích hợp sẵn trong loa

Thông thường ta thường nghe thấy nói về mạch phân tần dạng chủ động và dạng bị động. Mạch phân tần chủ động nằm trước amply công suất, chúng chia tín hiệu âm thanh thành nhiều dải riêng biệt, mỗi dải được chuyển đến một amply công suất riêng. Mạch phân tần thụ động trái lại nằm sau amply công suất và nằm trước loa. Do nằm sau amply công suất nên mạch phân tần phải hoạt động ở mức tín hiệu đã được khuếch đại và chính vì thế các linh kiện phải có công suất lớn và mạch phân tần thụ động thường được tích hợp trong loa. Ngoài ra còn một dạng mạch phân tần nữa là dạng mạch phân tần thụ động hoạt động ở mức tín hiệu thấp chưa được khuếch đại nhằm tận dụng ưu điểm của hai mạch phân tần ở trên. Tuy vậy, mạch phân tần dạng này không được sử dụng phổ biến như hai loại trên. Trong phần này, chúng ta chỉ tập trung nói về mạch phân tần chủ động.

Nguyên lý hoạt động của bộ phân tần Crossover - P.1

Hầu hết các hệ thống loa truyền thống đều có bộ phân tần (crossover) để đảm bảo mỗi củ loa chỉ hoạt động trong khoảng tần số phù hợp mà chúng được thiết kế. Bộ phân tần có chức năng chia đúng tần số cho mỗi củ loa theo yêu cầu thiết kế của củ loa đó.

Nắm bắt rõ được nguyên lý hoạt động của Crossover sẽ giúp bạn cải thiện chất lượng âm thanh đáng kể.

Nếu bộ giàn của bạn đã có phân tần chủ động hoặc phân tần bị động lắp sẵn rồi thì đôi khi bạn chẳng để ý đến nó làm gì. Tuy nhiên, việc tìm hiểu cơ chế hoạt động của crossover  cũng có nhiều điều rất lý thú, nó giúp chúng ta nâng cao hiệu năng của hệ thống, đồng thời tránh được những hư hại không đáng có cho bộ dàn. Dưới đây là một số điều bạn nên biết về crossover khi sử dụng chúng trong bộ dàn:

Nguyên tắc phân tách kênh 

Ngoại trừ nhà sản xuất loa Bose, rất nhiều hệ thống loa hiện nay sử dụng các củ loa không đồng nhất về kích thước, dải tần thiết kế nhằm tái tạo đầy đủ các dải âm tần. Ví dụ: hệ thống âm thanh trình diễn (PA: Public Address) đơn giản có thể gồm một củ bass/mid 12-inch hoặc 15-inch và đi kèm một củ treble kiểu kèn.

Những hệ thống âm thanh cỡ lớn hoặc hệ thống có thùng  loa sub riêng biệt có thể chia thành nhiều dải tần, trong đó các loa bass có thể đảm nhiệm dải tần từ 120Hz trở xuống. Điều này giúp cho các củ loa hoạt động đúng với phạm vi dải tần thiết kế. Trong toàn bộ dải âm tần thì năng lượng sóng âm tần số thấp (bass) lớn hơn đáng kể so với sóng âm tần số cao. Ví dụ với một loa sub 1000W thì loa mid chỉ cần khoảng 200-300W và loa treble 50-100W.

Hướng dẫn tìm vị trí đặt loa phù hợp

Sở hữu một bộ loa chất lượng là "điều kiện cần" để tạo được âm thanh hay, tuy nhiên bạn chỉ thực sự phát huy hết giá trị của nó khi tìm ra một vị trí tốt và phù hợp nhất để đặt vào. Bài viết này sẽ chia sẻ cách tìm vị trí phù hợp cho loa qua 5 bước, mang đến cho bạn thêm giải pháp, kiến thức hữu ích trong quá trình setup dàn âm thanh của mình. 

Một vị trí đặt loa hợp lí từ lâu đã là một vấn đề khó đối với rất nhiều người chơi audio. Vì hầu hết chúng ta thường có thói quen sắp xếp loa dựa trên những đồ đạc đã sẵn có, làm sao để tiện dụng cho không gian của mình nhất, chứ không phải đặt loa dựa trên chất lượng âm thanh. 

Việc sở hữu những thiết bị âm thanh chất lượng cao là một yếu tố cần thiết để tạo nên một dàn âm thanh tốt, phát ra âm thanh hay. Nhưng thay vì phải đi tìm mua các thiết bị góp phần tăng chất lượng cho dàn âm thanh, sao bạn tìm hiểu xem loa của mình đã đặt đúng vị trí hay chưa, chỉ tốn một khoảng thời gian mà tiết kiệm được chi phí rất nhiều. Hãy cùng điểm qua những 5 bước sau để xem bạn đã lựa chọn vị trí đặt loa đúng được bao nhiêu phần trong 5 bước này.

Vị trí đặt loa cho dàn âm thanh gia đình

1. Vị trí tương đối giữa loa và người nghe

Đây là yếu tố phổ biến nhất mà những người chơi audio thường căn cứ vào để tìm vị trí đặt loa. Khoảng cách tương đối giữa bạn và loa, hay vị trí của bạn so với loa... có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng âm thanh nghe được. Hãy thử để ý khi bạn đi nghe nhạc mà ngồi gần một thùng loa công suất lớn, so với những người ngồi ở vị trí xa hơn một chút thì âm thanh nghe được ở đâu sẽ là thoải mái hơn?

Những vấn đề cơ bản về dây tín hiệu âm thanh mà bạn nên biết

Cùng với dây loa, dây tín hiệu đóng vai trò là một cầu nối quan trọng trong dàn âm thanh, giúp tạo điều kiện để tín hiệu âm thanh được truyền đi một cách hiệu quả và trọn vẹn nhất. Bài viết sẽ đề cập đến các loại dây tín hiệu âm thanh và những vấn đề cơ bản nhất về loại phụ kiện của dàn âm thanh này. 

Thiết bị âm thanh trong bộ dàn không thể nào phát huy được hết khả năng của nó nếu như tín hiệu âm thanh mà nó nhận được có vấn đề. Và việc này phụ thuộc hết vào khả năng truyền dẫn tín hiệu âm thanh của các loại dây tín hiệu, chọn mua dây tín hiệu âm thanh tốt sẽ góp phần mang lại khả năng trình diễn tốt hơn và khai thác hết khả năng của các thiết bị trong dàn âm thanh của bạn. 

Dây tín hiệu âm thanh đầu cắm RCA

Trong hệ thống âm thanh, dây tín hiệu mang nhiệm vụ truyền tải các tín hiệu mức thấp (thường từ vài milivolt đến vài volt) giữa các thiết bị có nhiệm vụ là nguồn phát âm thanh (thường là đầu đĩa, đầu CD, tuner, đầu băng...) với equalizer, preampli và giữa preampli truyền tới ampli công suất. Tùy vào cấu tạo lõi dây mà người ta sẽ phân thành các loại dây tín hiệu sau: 

+ Dây tín hiệu âm thanh không cân bằng (Unbalanced Interconnect): Người chơi audio còn biết đến loại dây tín hiệu này với tên khác là single-end, được hàn với dạng đầu cắm RCA (bông sen), dùng để kết nối các thiết bị như đầu DVD, preampli... Các loại dây tín hiệu âm thanh không cân bằng thường sẽ chỉ có 2 lõi bên trong.

Hướng dẫn cách setup cho hệ thống âm thanh thông báo

Đối với nhiều người, khi nhìn thấy một hệ thống phát thanh công cộng thì sẽ nghĩ đó là một hệ thống với nhiều loa và dây loa được đấu nối rất phức tạp, nhưng thực ra lại không phải như vậy. Bài viết dưới đây sẽ giúp các bạn chọn loa cũng như hướng dẫn setup một hệ thống âm thanh thông báo cơ bản và cách đấu nối dây sao cho phù hợp với những hệ thống như siêu thị, chung cư, trường học, xí nghiệp, bệnh viện…

Một hệ thống âm thanh thông báo thường sử dụng rất nhiều loa đấu nối với nhau

Trong một hệ thống âm thanh thông báo thì thường xuyên phải kết nối với rất nhiều loa và ở những khoảng cách khá xa. Vì thế sẽ không tránh khỏi việc tín hiệu bị suy giảm theo khoảng cách, làm giảm chất lượng âm thanh. Vậy phải kết nối như thế nào để hệ thống truyền thanh đạt đươc hiệu quả cao nhất ? Dưới đây là một vài chia sẻ sẽ giúp bạn tìm ra cho mình một giải pháp tối ưu nhất khi setup những hệ thống âm thanh như thế.

Những thiết bị âm thanh Soundking mới nhập về Việt Nam

Nhằm phục vụ tốt nhất cho nhu cầu về sản phẩm của quý khách hàng, Minh Thanh Piano tiến hành nhập khẩu những sản phẩm thiết bị âm thanh Soundking mới nhất, chất lượng tốt để có thể mang lại những sự lựa chọn tối ưu cho quý khách hàng trong quá trình chọn mua các loại thiết bị âm thanh.

Thương hiệu Soundking chuyên sản xuất các loại thiết bị âm thanh, được sử dụng khá phổ biến tại nhiều quốc gia Châu Âu. Và trong thời gian ngắn có mặt tại Việt Nam, các sản phẩm thiết bị âm thanh Soundking đã tạo được sự tin tưởng của người dùng nhờ vào chất lượng cũng như độ bền sản phẩm. Chính vì thế, để phục vụ tốt nhất cho các nhu cầu về những sản phẩm thiết bị âm thanh Soundking, công ty Minh Thanh Piano tiến hành cập nhật những sản phẩm mới nhất của nhãn hiệu này, giúp mang lại nhiều sự lựa chọn chất lượng hơn cho quý khách hàng. 

1. Loa line array Soundking

Nếu như trước đây, các loại loa line array luôn là một sự lựa chọn cho những dàn âm thanh sân khấu, trình diễn, thì công nghệ hiện đại ngày nay cho phép sản xuất ra những loại loa line array có kiểu dáng nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả âm thanh như những loại loa line array cỡ lớn mang lại.

Loa line array Soundking G05SA và LE206 

Các loại loa line array của Soundking là một trong những sản phẩm như vậy. Kiểu dáng nhỏ gọn, hiện đại sẽ cho phép người dùng sử dụng các sản phẩm này trong những không gian tương đối nhỏ hơn như hội trường kích thước vừa, các không gian ngoài trời không quá lớn.

Tìm hiểu về cấu tạo của power ampli

Có thể nói amplifier là một thiết bị quen thuộc và không thể thiếu trong một dàn âm thanh. Nhìn bên ngoài có vẻ nó rất đơn giản, nhưng để hiểu rõ về cấu tạo và nguyên lý làm việc của ampli thì không phải ai cũng biết.

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều thương hiệu sản xuất amplifier lớn nhỏ khác nhau trên thế giới. Nhưng về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của amplifier thì hầu như tất cả các hãng sản xuất đều tuân theo một cơ chế chuẩn. Ampli có thể hoạt động ở các chế độ khác nhau như Class A, AB, B, D... tùy theo từng bản thiết kế mạch.

Một số dạng ampli sử dụng cho sân khấu

Ampli có nhiều loại, sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, tùy theo chức năng của từng loại mà người ta đặt tên theo đó cho dễ nhớ. Hiện tại có 5 dạng phổ biến:

Pre-ampli: ampli tiền khuếch đại có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu nhỏ từ nguồn phát (đầu CD, đầu đĩa than, DAC…) lên mức tín hiệu cao hơn vào ampli công suất.

Một bảng mạch của pre-ampli tiền khuếch đại

Power ampli: ampli công suất có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu ở mức vừa từ ampli lên mức tín hiệu lớn ra loa.

Integrated ampli: ampli tích hợp có kết cấu khối tiền khuyếch đại và khối khuyếch đại công suất chung một vỏ máy với nhau.

Dual mono ampli: Một dạng ampli tích hợp có kết cấu đối xứng cho hai kênh L & R độc lập riêng biệt (từ phần nguồn cho tới phần khuyếch đại).

Monoblock ampli: Thiết kế khối tách biệt từng ampli cho mỗi kênh trái phải.

Dưới đây loa một vài tính năng và thông số cơ bản của ampli:

1. Công suất của ampli

Công suất ampli phát ra được tính theo đơn vị RMS(Root Mean Square). Bạn cần phân biệt công suất đỉnh PMPO (Peak Music Power Output) lớn hơn rất nhiều so với công suất hoạt động của ampli. PMPO là một thuật ngữ mà các nhà sản xuất  thiết bị âm thanh dùng để chỉ công suất âm thanh phát ra lớn nhất mà hệ thống của họ có thể đạt được trong một thời gian rất ngắn, trong những điều kiện lý tưởng của phòng thí nghiệm nhưng không đạt được trong thực tế sử dụng. Một số nhà sản xuất thường quảng cáo rằng công suất PMPO rất lớn lên tới hàng nghìn W để thu hút người dùng ít biết về ampli. Nói chung PMPO là một thuật ngữ phóng đại, không có ý nghĩa gì ngoài việc quảng cáo, marketing. Vì thế bạn chỉ cần quan tâm vào công suất RMS khi muốn mua một loại ampli nào đó.

2. Độ lợi công suất (Gain) ampli

Đây là tỷ số được tính theo hàm logarit giữa công suất đầu vào và công suất đầu ra của ampli có đơn vị là dB. Độ lợi cho biết khả năng khuyếch đại của ampli sẽ lớn như thế nào khi trình diễn âm thanh.

3. Đáp ứng tần số (Frequency Response) cho phép của ampli

Khoảng tần số tín hiệu đầu vào mà ampli hoạt động ổn định tuyến tính. Thông thường các ampli tốt có đáp ứng tần số trong từ 20Hz đến 20kHz là khoảng âm thanh tai người có thể cảm nhận được. Đáp ứng tần số càng “phẳng” sẽ thể hiện khả năng tái tạo âm thanh càng tốt.

Cấu tạo đặc trưng của các dạng ampli  hiện nay

4. Hiệu suất (Efficiency)

Khả năng đưa ra công suất âm thanh theo công suất đầu vào của ampli. Khi cung cấp công suất điện cho ampli, chỉ một phần được khuyếch đại ra công suất âm thanh. Các ampli có thiết kế nguyên lý classA có hiệu suất thấp từ 10% đến 25% (điều đó có nghĩa khi bạn cung cấp 100W điện tới ampli chỉ có 25W công suất âm thanh được phát ra), class AB có hiệu suất 35 đến 50%, còn class D có hiệu suất 85-90%.

5. Méo hài tổng (THD)

So sánh tổng hài các tần số giữa tín hiệu đầu vào và âm thanh đầu ra sau khi qua ampli. Các hài bậc cao sẽ gây méo và làm giảm tính trung thực của âm thanh. Vì vậy THD càng thấp thì ampli càng tái tạo âm thanh trung thực, thông thường THD phải nhỏ hơn 0,5%.

6. Trở kháng ra (Output Impedance)

Trở kháng ra của ngõ ampli ra loa. Khi ghép nối ampli phải cùng trở kháng của loa, thông thường khi trở kháng loa giảm một nửa thì công suất ampli cần tăng gấp đôi nếu ghép nối lệch trở kháng.

Về chế độ hoạt động, ampli có thể hoạt động ở các chế độ khác nhau như Class A, AB, B, D... tùy theo nguyên lý thiết kế mạch. Một số dạng mạch cơ bản thường hay sử dụng hiện nay là Class A Single-End và Class AB Push-Pull.

Chế độ ampli Class A Single End

Thiết kế cho hiệu suât thấp chỉ khoảng 25% (tức là nếu 100W công suất cung cấp đầu vào chỉ có 25W công suất phát ra ở loa, 75W bị tổn hao dưới dạng tỏa nhiệt trên sò hoặc đèn điện tử trong khi đó hiệu suất Class AB khoảng 35 đến 50% (100W đầu vào cho ra 50W đầu ra loa). Do đó kích thước và chi phí về vấn đề tản nhiệt cho sò công suất của ClassA cũng vì thế mà lớn hơn so với ClassAB. Điểm làm việc nằm ngay tại trung điểm của đặc tuyến tải. Tại trung điểm đặc tuyến tải các tín hiệu của ngõ vào sẽ được khuyếch đại 100% và chỉ cần một sò là đảm nhiệm được công việc này, vì vậy có tên gọi là single-end (SE).

Ampli đèn được thiết kế dạng Single End

Ưu điểm của ampli ClassA Single-End là không có miền phi tuyến (nonlinearities) và méo xuyên tâm (cross distortion, turn on/off delay) do chỉ một sò duy nhất hoạt động. Âm thanh các ampli ClassA theo đó được đánh giá là ngọt ngào, trung thực. Một điểm cần lưu ý thêm là các ampli có tên gọi “thuần” A (pure ClassA) sẽ hoạt động hoàn toàn ở chế độ A. Cần chú ý một số ampli có quảng cáo ClassA nhưng thực chất chỉ hoạt động ở chế độ A ở miền công suất thấp, khi ampli bị yêu cầu hoạt động cho ra công suất lớn điểm làm việc sẽ chuyển sang chế độ AB.

Chế độ ampli Class AB Push-Pull (đẩy-kéo)

Thiết kế đẩy-kéo (push-pull) của class AB có hiệu suất cao nhằm cho công suất ra loa lớn. Vấn đề là ở chỗ các ampli đẩy-kéo có điểm làm việc tại khu vực ngưng (cutoff) của đường đặc tuyến tải. Tại điểm làm việc cutoff này chỉ 50% tín hiệu ngõ vào được khuyếch đại, chính vì vậy người ta phải dùng 2 sò công suất hoạt động, một sò sẽ khuyếch đại phần tín hiệu dương và một sò khuyếch đại phần tín hiệu âm (đẩy-kéo), vì vậy có tên gọi là Push-Pull. Ưu điểm của Class AB Push-Pull theo đánh giá chung là có không gian rộng, hoành tráng và độ động tốt.