Tìm hiểu về các loại loa - loa dải băng

Một trong các công nghệ loa không kém thông dụng khác là công nghệ từ phẳng (planar magnetic), hay còn gọi là các loa dải băng (ribbon).


Cấu trúc loa dải băng.

Mặc dù nhiều người hay dùng lẫn từ ribbon (dải băng) với từ phẳng (planar magnetic), nhưng về mặt kỹ thuật, loa ribbon thực ra là một nhánh con của thể loại loa từ phẳng.

Thay vì sử dụng nón loa nối với cuộn âm treo trong từ trường, loa ribbon sử dụng một dải vật liệu (thường là nhôm) làm thành màng loa treo giữa cực bắc và cực nam của hai nam châm.


Loa bán dải (quasi-ribbon).

Dải này thường được gấp nếp để tăng độ vững chắc. Tín hiệu âm thanh đi qua dải băng có khả năng dẫn điện tạo nên một từ trường xung quanh. Từ trường này tương tác với từ trường vĩnh cửu khiến cho dải băng chuyển động ra/vào tạo nên âm thanh. Ở đây, dải băng đóng vai trò vừa là cuộn âm vừa là màng loa.

Trong hầu hết công nghệ biến thiên từ phẳng, một màng phẳng hoặc hơi cong được điều khiển bởi một chất dẫn điện từ. Chất này được gắn vào mặt sau của màng, tương tự như cuộn âm ở loa điện động nhưng ở đây được trải dài theo chiều của dải băng. Trong hầu hết thiết kế, màng loa thường là một tấm nhựa và được phủ một lớp dẫn điện trên bề mặt. Phần phủ lớp chất dẫn này tạo nên chuyển động của màng loa dù chỉ chiếm một phần của màng loa. Các loa này thường được gọi là loa bán dải (quasi-ribbon). Hai hình dưới thể hiện sự khác nhau giữa loa ribbon và quasi-ribbon.


Loa ribbon.

Các loa phẳng được coi là loa ribbon thực sự nếu như màng loa là chất dẫn và tín hiệu âm thanh đi qua nó, trong khi ở các loa quasi-ribbon, tín hiệu âm thanh đi qua chất dẫn gắn vào màng loa.


Các loa ribbon như trong hai hình trên thường được gọi là loa nguồn phát dải (line-source) so với các loa điện động là nguồn phát điểm (point-source). Thêm vào đó, khoảng tán âm của loa ribbon thay đổi theo tần số. Với tấn số thấp, nếu độ dài của dải băng ngắn so với độ dài của sóng âm, chúng sẽ đóng vai trò là nguồn phát điểm và tạo ra khoảng tán âm hình cầu xung quanh dải, tương tự như các loa trầm điện động. Khi tần số tăng và độ dài sóng âm tiến dần tới độ dài dải băng, khoảng tán âm thu hẹp dần thành một dạng hình trụ xung quanh. Do đó, với các tần số rất cao, dải băng sẽ tán âm theo chiều ngang tốt hơn chiều dọc.

Đây là một lợi thế lớn của loa ribbon trong các phòng nghe chuyên dụng, bởi số người nghe có thể nghe được âm sắc trực tiếp từ loa nhiều hơn thay vì nghe các âm dội từ trần hay tường, từ đó âm phát đến tai người nghe chuẩn xác hơn, thể hiện tốt hơn những đặc trưng âm hưởng của một dàn nhạc như thể người nghe đang trực tiếp ở hiện trường.

Một lợi thế khác của loa ribbon so với loa điện động là trọng lượng của dải băng rất nhẹ. Thay vì sử dụng màng loa, nón loa, rồi cuộn âm, lõi âm… để tạo nên chuyển động không khí, vật duy nhất chuyển động trong loa ribbon chỉ đơn giản là một dải nhôm rất mỏng. Nhờ lợi thế này, các loa tweeter ribbon có trọng lượng dù chỉ bằng ¼ nhưng có thể tạo ra vùng tán âm rộng hơn 10 lần so với màng loa tweeter dome. Do nhẹ nên màng loa ribbon hồi đáp các tín hiệu âm ngắn rất nhanh trong khi lại có thể dừng chuyển động gần như tức thời khi tín hiệu âm tắt. Vì thế các loa ribbon có thể truyền tải âm thanh chi tiết và trung thực hơn.


Mô hình phát âm của loa nguyền.

Các loa ribbon thường được gắn lên một khung phẳng và hở để có thể phát âm thanh ra cả mặt trước và sau. Một loa có thể phát âm ra cả trước và sau thường được gọi là loa lưỡng cực (dipole), nghĩa là có hai cực phát âm. Hình trên thể hiện mô hình phát âm của loa nguồn phát điểm (bên trái) và loa lưỡng cực (bên phải).

Loa ribbon cũng có lợi thế khá quan trọng so với loa điện động là do không có hộp hay thùng nên chất lượng âm thanh không bị tác động bởi cộng hưởng thùng loa, các loa ribbon dễ dàng đạt được âm sắc trong và thật hơn.


Đây là minh họa về một loa quasi-ribbon toàn dải.

Trên là minh họa về một loa quasi-ribbon toàn dải. Tấm mành lớn cho thấy hệ thống loa có thể biểu thị âm trầm tốt, bởi lẽ khi kích cỡ trung bình của tấm mành bằng khoảng nửa độ dài sóng âm, sự triệt tiêu sóng trước và sau sẽ làm giảm công suất âm trầm. Vì thế, loa có tấm mành càng lớn thì âm trầm càng sâu.


Đặc trưng của các loa ribbon là khả năng tái tạo các âm sắc trong và ngắn rất ấn tượng, như tiếng búng của đàn guitar hay tiếng gõ của một nhạc cụ. Các âm này ở loa ribbon sẽ ngân lên và kết thúc rất nhanh, rất mạnh mẽ và tức thời trong khi không bị khô hay quá chói, như thể được nghe từ chính các nhạc cụ trực tiếp vậy. Thêm vào đó, âm thanh nghe rất mở, rất rõ và trong, vốn là các đặc tính khó đạt được với các loa điện động (tất nhiên cũng còn tùy thuộc vào chất lượng của các microphone ribbon nữa). Cuối cùng, bản chất lưỡng cực tự nhiên của loa ribbon tạo nên một cảm giác âm trường rộng lớn và sâu, tạo cảm giác như thể thu được cả không gian âm nhạc tại hiện trường dù cũng có những người cho nó là giả tạo.


Loa ribbon thường có độ nhạy thấp. Ảnh: Hometheaterhifi.

Mặc dù có chất lượng âm thanh khá tuyệt hảo nhưng loa ribbon cũng có vài nhược điểm nhất định. Thứ nhất, loa có độ nhạy khá thấp, vì thế đòi hỏi loa công suất tốt mới kéo được. Thứ hai, loa ribbon rõ ràng có trở kháng rất thấp, thường chỉ dao động trong khoảng 1Ω. Vì thế hầu hết loa ribbon có trở kháng kết hợp với bộ chuyển đổi (transformer) tại tần số cắt nhằm tạo một trở kháng cao hơn đối với ampli công suất. Thiết kế bộ chuyển đổi vì thế rất quan trọng sao cho ảnh hưởng tới chất lượng âm thanh được giảm thiểu nhất.

Thêm vào đó, về mặt thực tiễn, các loa ribbon khó đặt trong phòng hơn. Chỉ một sự thay đổi nhỏ về vị trí cũng có thể dẫn tới thay đổi chất lượng âm thanh do kiểu phát âm lưỡng cực ở trên. Kiểu thiết kế phát âm lưỡng cực đòi hỏi các loa ribbon này phải được đặt xa khỏi tường hậu để có chất âm tự nhiên hơn.

Nếu các loa ribbon có chiều cao ngang tai người thì sẽ rất dễ tạo ra các âm treble khác nhau rõ rệt nếu như người nghe ngồi hơi cao hoặc hơi thấp dù chỉ vài centimet. Đó là vì các loa ribbon có khoảng tán âm dọc khá nhỏ, nghĩa là chỉ có rất ít âm thanh được phát ở trên và dưới dải băng ở các tần số cao. Vì thế, nếu người nghe ngồi quá cao hoặc vừa đứng vừa nghe nhạc, sẽ chỉ nghe được rất ít âm treble. Tuy nhiên, một số loa ribbon đã có thể chỉnh độ nghiêng, cho phép người nghe điều chỉnh độ cân bằng trép để nghe ở một số độ cao nhất định.

Các loa ribbon cũng có một tần số cộng hưởng nhất định mà nếu tới hạn sẽ sinh ra các âm chói tai từ các lá nhôm. Do đó chúng thường được dùng với những giới hạn dải tần cố định. Một yếu tố cũng ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng của loa ribbon là độ căng của các dải băng. Độ căng này vốn được căn chỉnh ngay tại nhà máy sản xuất. Nếu bị căng quá mức, chúng sẽ sinh ra âm yếu hơn, nhưng nếu quá chùng, các dải này lại sinh ra hiện tượng méo âm như thể bị vỡ tiếng. Điều này tương tự như đối với đàn piano, nếu bị chùng dây các âm sẽ dễ bị vỡ và méo. Việc tăng nhiệt độ phòng đột ngột cũng có thể khiến cho các dải băng này giảm độ căng và gây méo tiếng. Nếu bắt đầu thấy hiện tượng trên, người nghe cần liên hệ ngay với nhà sản xuất để họ có thể căn chỉnh lại.

Hiện nay, các nhà sản xuất đã kết hợp cả hai loa điện động và loa ribbon để tận dụng lợi thế của cả hai công nghệ này. Các loa này thường gọi là các loa lai, sử dụng loa trầm điện động trong một thùng riêng, còn các âm trung và cao thì dùng loa ribbon. Công nghệ lai mang đến nhiều lợi thế cho loa ribbon do hạ thấp được giá thành (bởi các loa ribbon trầm thường to và đắt tiền). Hiện thách thức lớn nhất của loa lai là làm sao đạt được sự chuyển tông êm ái giữa dải trầm của điện động với dải cao của ribbon mà âm thanh nghe vẫn liền mạch, không được một chút ngắt quãng dù chỉ nhỏ nhất nào.

Thứ Tư, 08/12/2010 09:05
31 👨 821
0 Bình luận
Sắp xếp theo