1. Củ loa là gì?
Driver hoặc củ loa được xem như trái tim và tâm hồn của một hệ thống loa. Nhiệm vụ quan trọng của thành phần này là biến đổi tín hiệu điện thành sóng âm thanh thông qua sự chuyển động của màng loa. Driver đóng vai trò quan trọng trong việc tái tạo các đặc tính âm thanh riêng biệt. Nó thực sự là nơi quyết định trực tiếp đến chất lượng âm thanh mà hệ thống loa có thể tái tạo và phát ra.
Có nhiều loại driver khác nhau, mỗi loại có đặc tính và ứng dụng riêng. Các loại driver phổ biến nhất là:
- Loa tần số cao (Tweeter)
- Loa trung (Midrange)
- Loa trầm (Woofer)
- Loa toàn dải (Full-range)
2. Các loại củ loa phổ biến
2.1. Loa tần số cao là gì? (Tweeter)
Loa tần số cao, hay còn gọi là loa Treble, loa Tweeter hay loa HF (High-frequency), thường có kích cỡ khoảng 1 inch. Đây là dòng củ loa thể hiện những âm cao, âm sắc của nhạc cụ, thiết bị phát, và những hiệu ứng kiểu như kính vỡ… trong dải tần khoảng 2.000-20.000Hz. Những củ loa tần số siêu cao hay super tweeter sẽ phát ra âm thanh ở khoảng trên 20.000Hz, hoặc thậm chí có thể lên đến 100.000Hz.
Cấu tạo của loa Tweeter
Loa tweeter có màng loa được làm từ nhiều chất liệu như đồng, nhôm, titan, ma-giê, beryllium có trọng lượng nhẹ, damping thấp. Có nhiều loại tweeter phổ biến như cone, dome, piezo, ribbon, từ phẳng, tĩnh điện, Air Motion Transformer, horn, plasma hoặc ion…
Vai trò của loa Tweeter
Loại củ loa này thường được sử dụng trong các hệ thống loa 2 hoặc 3 đường tiếng, để phối ghép với các củ loa trung và trầm. Loa tweeter giúp tái tạo những dải âm cao, giúp bạn có thể cảm nhận được những âm thanh có tần số cao trong bài nhạc.
2.2. Loa trung là gì? (Midrange)
Loa trung, hay còn gọi là loa Mid hoặc Squawker, có kích thước lớn hơn loa tweeter nhưng hiếm khi quá lớn như loa trầm. Loại củ loa này có thể biểu diễn âm thanh ở khoảng tần số từ 250Hz đến 2.000Hz.
Loại củ loa này phụ trách trình diễn những dải âm thoại và các âm tai người dễ nghe thấy nhất. Phần lớn TV hay radio thường chỉ sử dụng 1 hoặc 2 loa trung để nghe tốt các giọng nói nên khả năng thể hiện các loại âm thanh khác như tiếng trống, tiếng đàn, tiếng bass rất hạn chế.
Cấu tạo của loa Mid
Loa trung có màng loa được làm từ nhiều chất liệu khác nhau như giấy, plastic, sợi Kevlar, sợi thủy tinh, sợi carbon, hoặc các kim loại nhẹ như nhôm, ma-giê, titan… Các loa trung thường ở dạng cone, ít khi ở dạng dome hay dạng kèn, và hiếm khi sử dụng dạng tĩnh điện, từ phẳng hay ribbon.
Vai trò của loa Mid
Loa trung thường được sử dụng trong các hệ thống loa 3 đường tiếng, để phối ghép với các củ loa cao và trầm. Loa trung giúp tái tạo những dải âm trung, giúp bạn có thể cảm nhận được những âm thanh có tần số trung bình trong bài nhạc.
2.3. Loa trầm là gì? (Woofer)
Loa trầm, hay còn gọi là loa Bass, loa Woofer, có kích thước lớn nhất trong các loại củ loa. Loa Woofer thường phát ra âm thanh ở dải tần 500Hz trở xuống. Các củ loa trầm được đánh giá cao khi phát ra âm thanh rõ ràng ở tần số rất thấp, thậm chí có thể xuống dưới 20Hz.
Ngoài loa trầm, còn có loa siêu trầm được gọi là Subwoofer, được sản xuất dưới dạng loa riêng biệt chứ không chung thân loa với loa Mid hay loa Treble.
Cấu tạo của loa Woofer
Loa Woofer có màng loa được làm từ các vật liệu nhẹ và cứng như giấy, plastic, sợi carbon, hoặc các kim loại. Thiết kế loa trầm phổ biến nhất là củ loa điện động (dynamic) dùng nón giấy cứng hoặc các vật liệu khác có trọng lượng nhẹ và cứng, đi kèm sẵn ampli tối ưu. Khả năng tái hiện độ sâu của loa đôi khi phụ thuộc vào kích cỡ nón loa và lượng không khí mà nó tác động.
Vai trò của loa Woofer
Loại củ loa này thường được sử dụng trong các hệ thống loa 3 đường tiếng, hoặc là loa subwoofer độc lập, để phối ghép với các củ loa cao và trung. Loa trầm giúp hỗ trợ âm trầm, làm cho âm thanh ấm hơn với tiếng bass sẽ sâu và dày hơn, giúp âm thanh sống động và mạnh mẽ hơn.
2.4. Loa toàn dải là gì? (Full-range)
Loa toàn dải, còn được gọi là loa full-range, có khả năng tái hiện toàn bộ dải tần âm thanh mà không cần sử dụng nhiều củ loa riêng biệt cho các dải tần khác nhau. Khoảng tần đáp ứng lý tưởng của loa toàn dải rất rộng, thường từ khoảng 20Hz đến 20.000Hz trong lý thuyết. Tuy nhiên, trong thực tế, các loa toàn dải thường tập trung vào phần âm cao và âm trung, với khoảng tần từ 100Hz đến 20.000Hz.
Loa toàn dải rất phổ biến và thường xuất hiện trong các thiết bị như TV, máy tính, điện thoại di động… Điều này thường xuất phát từ việc thiết kế không gian hạn chế, đòi hỏi sự nhỏ gọn và tính di động. Tuy nhiên, nhiều người yêu nhạc chơi loa toàn dải vì chúng mang lại sự liền mạch và đồng nhất trong trải nghiệm âm thanh, không có sự chia rẽ giữa các dải tần.
Cấu tạo của loa Full-range
Các loa toàn dải thường có thiết kế nắp che bụi (dust cap) dạng nón hoặc dome để cải thiện hiệu suất trong việc tái hiện dải âm cao. Các nhà sản xuất thường tập trung vào việc tối ưu hóa loa toàn dải bằng cách tăng độ nhạy (để cải thiện âm trầm) và sử dụng cuộn cảm nhẹ (để tối ưu hóa âm cao). Ngoài ra, các loa toàn dải thường sử dụng nam châm lớn hơn đáng kể so với loa thông thường và được đặt trong thùng loa có thiết kế đặc biệt với buồng âm không quá lớn.
Cần chú ý rằng củ loa đồng trục không được coi là củ loa toàn dải, loa đồng trục là loại loa được thiết kế với ba củ loa chính gồm: Bass, Mid và Treble như trên, tất cả đều được gắn trên cùng một trục. Còn loa tĩnh điện thì có thể coi là loại loa toàn dải đặc biệt.
Vai trò của loa Full-range
Loại củ loa này thường được sử dụng trong các hệ thống loa đơn đường tiếng, để đơn giản hóa thiết kế và giảm chi phí. Loa toàn dải giúp tái tạo toàn bộ dải âm mà không cần phân tần, giúp bạn có thể cảm nhận được sự trung thực và tự nhiên của âm thanh.
3. Thành phần cấu tạo của một loa hoàn chỉnh
Loa được cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau, trong đó quan trọng nhất là màng loa. Màng loa là bộ phận di chuyển theo tần số của tín hiệu điện để tạo ra sóng âm thanh. Màng loa có thể được làm từ nhiều chất liệu khác nhau, tuỳ thuộc vào từng loại driver. Một số chất liệu phổ biến là giấy, plastic, sợi carbon, kim loại…
Ngoài màng loa, các bộ phận khác của loa gồm:
- Khung sườn: Khung sườn là bộ phận quan trọng nâng đỡ toàn bộ cấu trúc của loa và thường được sản xuất từ sắt hoặc nhôm. Nhiệm vụ của khung sườn là giữ cho các thành phần của loa ổn định và cung cấp sự chắc chắn cho thiết bị.
- Viền nhún: Viền nhún thường được làm bằng giấy hoặc vải và có thiết kế xếp gấp để giữ kín không khí bên trong loa và đồng thời tạo ra độ mềm dẻo cho âm thanh phát ra từ loa Bass. Viền nhún đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra âm thanh chất lượng.
- Mạng nhện: Mạng nhện là một thành phần chính quản lý chuyển động của màng loa. Khi nhận tín hiệu âm thanh, mạng nhện di chuyển nhanh chóng và sau đó quay về vị trí cân bằng để chuẩn bị cho tín hiệu tiếp theo. Chất lượng của mạng nhện ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng âm thanh và độ bền của loa Bass.
- Nam châm: Nam châm thường có hình dạng tròn và được đặt cố định phía sau của màng loa. Vị trí của nam châm thường được điều chỉnh chính xác để trùng với trung tâm của màng loa, tạo ra lực từ tác động lên cuộn dây đồng và tạo ra âm thanh.
- Côn loa: Côn loa bao gồm một lõi kim loại và ống cuộn dây đồng, thường đặt ở khe hở từ của loa. Kích thước của khe từ ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh, và vị trí của côn loa thường phải chịu nhiệt độ cao khi dòng điện đi qua, thường được bôi keo ở lớp kim loại để tạo độ chắc chắn.
- Dây quấn: Dây quấn thường được sản xuất từ dây đồng và bọc bên ngoài bằng lớp nhôm. Loại dây quấn có thể là dây tròn hoặc dây vuông, hình dạng bầu dục và đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải tín hiệu âm thanh từ nam châm đến màng loa.
4. Các thông số kỹ thuật của loa
Để có thể lựa chọn và sử dụng loa một cách hiệu quả, bạn cần phải biết đến các thông số kỹ thuật của loa, bao gồm:
- Kích cỡ củ loa (Size): Quyết định đến công suất và khả năng tái hiện âm thanh của loa. Các củ loa lớn thường sẽ mang lại công suất âm thanh lớn hơn, nhưng cũng chiếm nhiều không gian hơn.
- Dải tần số đáp ứng ( Frequency Response): Cho biết dải tần số âm thanh mà loa có thể tái tạo được. Thông thường, dải tần số đáp ứng sẽ nằm trong khoảng ngưỡng nghe được của con người, tức là từ 20Hz đến 20.000 Hz. Tuy nhiên, do có nhiều yếu tố khách quan nên loa thông thường sẽ không đạt được tiêu chuẩn hoàn hảo này. Loa tốt nhất cũng chỉ đạt được khoảng từ 40 Hz đến 18.000 Hz.
- Độ nhạy của loa (Sensitivity): Cho biết âm lượng đạt được của loa khi phối ghép với một loại ampli cụ thể. Độ nhạy của loa có đơn vị đo là dB/watt/m. Độ nhạy cao có nghĩa là loa có thể phát ra âm thanh to hơn với cùng một công suất ampli. Tuy nhiên, thông số này không quyết định đến chất lượng âm thanh.
- Trở kháng của loa (Impedance): Cho biết khả năng chống lại dòng điện của loa. Trở kháng của loa có đơn vị đo là Ohm (Ω). Trở kháng càng cao thì loa vận hành sẽ ổn định hơn và khả năng kết hợp với ampli cũng hiệu quả hơn. Tuy nhiên, trở kháng cao cũng có nghĩa là ampli phải cung cấp nhiều công suất hơn để kích hoạt loa.
- Công suất chuẩn và công suất cực đại của loa (Wattage): Cho biết mức công suất an toàn và tối đa mà loa có thể chịu được. Công suất chuẩn là mức công suất bạn nên sử dụng để đảm bảo độ bền của loa và cho ra âm thanh tốt nhất. Công suất cực đại là mức công suất cao nhất mà loa có thể chịu được trong một khoảng thời gian ngắn, nếu vượt quá sẽ khiến loa bị hỏng.
