LOA THRAX SUBWOOFER BASUS

Hệ thống loa siêu trầm basus bao gồm một driver trầm với chuyển động hồi tiếp trong thùng kim loại kín, bộ khuếch đại công suất 1 kw (1.000 watt) và hệ thống phân tần chủ động cho phép người dung cài đặt các ngưỡng tần số khác nhau. Sự linh hoạt này giúp cho Basus có thể tích hợp với bất kỳ một cặp loa hay một bộ khuếch đại nào.

Dự án subwoofer Basus nảy sinh từ nhu cầu bổ sung tiếng trầm cho cặp loa chính Lyra nhằm tạo nên một hệ thống nghe nhạc hoàn chỉnh với dải tần tuyến tính từ cao xuống thấp. Sự kết hợp của Lyra/Basus/Teres hình thành nên một hệ thống loa chủ động với sức mạnh tổng hợp chưa từng có nhưng vẫn duy trì sự tinh tế tối đa.

Dải trầm không méo ở công suất lớn sẽ tạo cho người nghe một trải nghiệm âm nhạc hoàn toàn mới. Khi độ trễ pha của các driver trong hệ thống loa được ép xuống tối thiểu thì các nhạc cụ sẽ trở nên rõ ràng, chi tiết với hình khối rõ ràng, bức màn che mờ âm thanh được dỡ bỏ tạo nên một sân khấu sắc sảo và trong suốt cho phép người ta nghe được cả những âm bội nhỏ nhất dội lại từ phía cuối sân khấu. Khi đó bạn không nghe thêm tiếng trầm, mà thêm âm nhạc.

BASUS VÀ NHU CẦU TĂNG THÊM ÂM TRẦM

Trong trường âm nhạc, chúng ta được dạy âm nhạc có ba yếu tố chính; nhịp điệu, hòa âm, và giai điệu. Các nốt trầm đặt nền tảng cho hai trong số ba yếu tố này - nhịp điệu và hòa âm. Nhiều nghiên cứu xác nhận rằng tai người phản ứng với nhịp tần số thấp và có thể phát hiện lỗi thời gian của âm trầm chính xác hơn so với tần số trung và cao.

Bass không phải là tiếng ồn ầm ầm của một phi thuyền đi qua, mà là nền tảng của một đoạn nhạc. Đó là nốt thấp nhất xác định cấu trúc hài hòa trong các tần số trên nó. Nó có thể làm cho âm nhạc tối hoặc sáng, hoặc êm dịu. Âm nhạc chứa hai loại âm trầm rất khác nhau: liên tục, liền lạc hoặc xung âm rất ngắn (bộ gõ).

Việc duy trì căn chỉnh pha thích hợp trong âm trầm tạo ra dạng sóng chính xác cho phép bạn xác định nhạc cụ và phân biệt kết cấu âm thanh của nó. Xung âm của bè trầm cung cấp cho chúng ta nhịp và thời gian của bản nhạc. Sự kéo chậm lại (độ trễ) và việc duy trì liên tục âm tần số thấp làm cho cho âm nhạc ít sống động. Loa nhỏ và loa siêu trầm trong hệ thống xem phim tại nhà thường có những đặc điểm này, chúng cho “âm bass tối”. Trong khi đó các thùng loa kín kích thước lớn thể hiện tốt hơn hẳn ngay cả với âm trầm ở tần số cực thấp. Hiệu suất tổng thể của dải trầm thường tốt nhất với thùng loa kín - đặc biệt là thùng kín có kích thước lớn. Trong các thùng kín lớn, độ trễ thường thấp nhất và ít gây ra sự khó chịu cho đôi tai. Thật không may, độ nhạy của hệ thống loa thùng kín rất thấp. Đối với tần số giới hạn nhất định, kích thước thùng sẽ phải tăng gấp đôi để kêu lớn hơn 3 dB.

Bây giờ bạn có thể hiểu các nhà sản xuất "đưa thông tin sai" như thế nào. Dưới đây là hiệu suất tối đa theo lý thuyết của loa thùng kín được biểu thị bằng SPL trên mỗi watt:

2 cu ft 30hz = 84db

4 cu ft 30hz = 87db

8 cu ft 30hz = 90db

16 cu ft 30hz = 93db

32 cu ft 30hz = 96db

Tóm lại, để có âm trầm sâu ở mức âm lượng đủ lớn, bạn cần loa to với công suất ampli lớn và nguồn cấp điện mạnh mẽ, đặc biệt cho những âm siêu trầm như tiếng trống, tiếng động cơ trầm hung hay tiếng đàn organ. Thùng loa là một bộ cộng hưởng theo đúng nghĩa của nó. Khi bạn tạo ra một âm trầm, nó sẽ nhanh chóng phản hồi lại - điều này tương tự như tiếng vang trên núi.

Việc giữ các sóng âm không mong muốn trong thùng loa không thoát ra ngoài là một nhiệm vụ vô cùng khó khăn. Tai người thường chấp nhận độ méo hài âm trầm ở mức 5-10% và thật ngạc nhiên mọi người sẽ phàn nàn về cảm giác thiêu thiếu khi không có nó. Trong nhiều hệ thống, bạn nghe thấy nốt trầm dường như biến mất và bạn không tài nào nghe được. (điển hình như dòng loa Bose Acoustimass, máy tính xách tay, TV…).

Tiếng trầm tạo ra một hiệu ứng tác động lên toàn bộ dải âm còn lại. Tai người có thể tự thích nghi với những âm méo thông qua việc tạo ra các phản xạ tự điều chỉnh. Có thể minh họa điều này bằng một ví dụ đơn giản - nếu bạn nghe một giai điệu sạch - một ca sĩ opera và bạn thêm tín hiệu tần số thấp ở mức phù hợp nhưng không gây khó chịu cho đôi tai bạn, nghĩa là bạn đã không nhận thấy điều đó. Tuy nhiên trên thực tế bạn sẽ nhận thấy sự thay đổi trong âm điệu của giọng ca đã được can thiệp điều chỉnh. Đây là một trong những nguyên tắc chính của sáng tạo âm nhạc. Một âm bass điều chỉnh một âm cao hơn tạo nhịp điệu và thêm màu sắc cho nó. Vì vậy trong một đoạn độc tấu, một nốt biến tấu được nhấn mạnh bằng việc thay đổi cách mà dải trầm tác động lên nó. Thật thú vị.

NHIỄU VÀ ĐỘ NHIỄU TRÊN TÍN HIỆU

Cho đến nay, chúng tôi đã thảo luận rất nhiều về hiệu ứng của âm trầm điều chỉnh các âm cao hơn và cách nó tạo ra âm nhạc, nhưng khi điều này được thực hiện đặc biệt mà không liên quan đến âm nhạc, chúng tôi có thể phân loại nó là tiếng nhiễu và méo. Mức độ của các vấn đề này so với mức tín hiệu được tái tạo sẽ xác định tín hiệu loa theo tỷ lệ nhiễu. Một giải pháp xử lý những vấn đề này là ngăn chặn việc chúng được tạo ra ngay từ đầu. Việc sử dụng tín hiệu hồi tiếp đã được thảo luận rộng rãi và là nguyên tắc cơ bản của 99% các bộ khuếch đại được sử dụng ngày nay.

Tại sao nó không được áp dụng cho loa? Nguyên do có thể là việc này không dễ dàng thực hiện, khó hiểu hoặc quá phức tạp trong khi giá trị thương mại lại không đáng kể. Driver của loa là động cơ điện tuyến tính, giống như việc quay quạt hoặc bánh xe của chiếc Tesla vậy. Những động cơ tương tự được sử dụng trong các máy CNC và mọi nơi trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Máy tính mà bạn đang sử dụng có một quạt được gắn trên CPU có thể điều chỉnh tốc độ của nó theo nhiệt độ của CPU. Đây chỉ là một ví dụ về một hệ thống hồi tiếp. Khi bạn bắt đầu chơi một trò chơi trên máy tính thì CPU của bạn phải tăng công suất làm việc đáng kể, một lát sau quạt bắt đầu quay nhanh hơn nhằm làm mát CPU. Sau khi máy nóng lên, khoảng thời gian để quạt tăng tốc và khôi phục nhiệt độ bình thường của CPU được gọi là độ trễ. Mỗi hệ thống hồi tiếp có một quy trình vận hành như vậy. Bây giờ áp dụng điều này cho loa. Bạn có một driver âm trầm và bạn phát một tín hiệu cho nó. Dòng điện chạy qua cuộn dây tạo ra một động lực tăng tốc cho nón loa. Gia tốc tạo ra một sóng âm thanh, nhưng khi bạn dừng tín hiệu, vẫn tồn tại một số động năng trên nón loa, tạo ra âm thanh không liên quan đến tín hiệu của chúng ta và cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng là bộ nam châm từ tính tạo ra EMF, dẫn đến chuyển động khôn mong muốn của nón loa. Nó giống như việc đánh trống và cố gắng kiểm soát âm thanh bằng chiếc dùi trống vậy.

Ứng dụng một hệ thống đo gia tốc và vận tốc của nón loa rồi so sánh nó với tín hiệu đầu vào cho chúng ta khả năng tạo tín hiệu điều khiển nhằm ổn định nó. Như mô tả trước đó, tất cả các hệ thống hồi tiếp đều có độ trễ và một số hạn chế khác cho phép chúng tôi chỉ áp dụng một lượng hiệu chỉnh nhất định trong dải tần số giới hạn. Nói cách khác, âm thanh không bao giờ có thể được làm cho hoàn hảo nhưng hiệu suất trong dải tần số giới hạn có thể được cải thiện hơn 10 lần!!! Với hệ thống hồi tiếp được triển khai, chúng tôi có thể kiểm soát (giới hạn) sự cộng hưởng của hệ thống cơ học trong thùng loa và tổng Q của hệ thống. Tận dụng thực tế là các driver loa hoạt động trên tần số cộng hưởng của chúng có độ dịch pha thấp hơn nhiều.

Để xử lý 1Kw công suất và ứng suất cơ học, chúng tôi đã chế tạo nó trong một vỏ bọc hoàn toàn bằng kim loại có khả năng chịu được áp âm cao. 1kw? Để làm gì? Khi cộng hưởng xảy ra, trở kháng của loa bass có thể tăng hơn 10 lần, hay nói cách khác, công suất truyền tới nó ít hơn 10 lần. Vì vậy, đặt điều này trong bối cảnh, ampli class A 100 watt yêu thích của bạn có thể bơm 30 Amps vào loa nhưng thực tế chỉ có hơn 10 watt đến được driver bass! Tuy nhiên, khi xử lý ở những dải tần cao hơ, trên quãng dễ phản ứng của phổ trở kháng, nó có thể bơm vài trăm watt tới các driver mà không cần lý do gì để sạc và xả một trong các tụ điện.

Khối lượng và ảnh hưởng của nó tới thiết kế - định kiến cho rằng những chiếc màng loa lớn và nặng là nguyên nhân khiến âm trầm thể hiện sai lệch. Màng loa càng nặng thì càng cần nhiều lực và thời gian để tăng tốc và dừng nó. Cần nhiều năng lượng hơn để bù cho hiệu suất thấp hơn, vì vậy với một ampli mạnh mẽ, bạn chỉ có thể làm cho chúng phát ra âm thanh lẹt xẹt như tiếng bật lửa. Không có ý nghĩa gì ngoài việc bán nhiều loa hơn ;-) Theo công thức về hiệu suất của loa thùng kín, mọi thùng loa đều có mức âm lượng có thể tính toán được (độ nhạy), nhưng không thấy ai đề cập tới về kích thước, khối lượng và hình dạng trong những công thức đó. Chúng không liên quan, và chỉ xác định bởi các yêu cầu sản xuất thực tế. Việc bố trí thêm một loa woofer chủ động chơi trong một hệ thống có sẵn đòi hỏi phải đặt dải thông tần của cặp loa chính sang một bên và tính toán lại từ đầu để hài hoà toàn bộ các loa với nhau. Chúng tôi xây dựng một hệ thống phân tần trong Basus cho phép sử dụng trong nhiều trường hợp khác nhau với nhiều mức căn chỉnh, nhằm tương thích với mọi hệ thống. Bạn luôn muốn chơi ampli đèn Single Ended 20 watt để đẩy dải trung/cao nhưng lại muốn tiếng trầm sấm sét thì đây chính là cơ hội dành cho bạn.

Nguyên tắc nghiên cứu của chúng tôi đã được Philips phát triển trong thập niên 60 và 70, và hàng ngàn cặp loa phòng thu đã được sản xuất dựa trên nguyên tắc này trong suốt 35 năm qua. Thật không may, hầu hết các nỗ lực được dành cho việc làm thế nào tạo ra một loa nhỏ nghe như loa lớn và không ai nghĩ đến việc xây dựng cả một hệ thống lớn về mặt thương mại. Có thể nói rằng chúng tôi đã mở rộng khái niệm, tăng cường và thúc đẩy khái niệm này bằng cách phát triển driver riêng, bô khuyếch đại phù hợp và vỏ thùng chắc nặng như bom. Như thế chẳng phải tốt hơn sao? Mà đúng thế thật!