PHÂN TẦN CHO LOA SIÊU TÉP (PHẦN 2)

PHÂN TẦN CHO LOA SIÊU TÉP (PHẦN 2)

Trong phần trước tôi đã giới thiệu với anh em về phân tần cho siêu tép và tác dụng của chúng. Phân này tôi muốn giới thiệu thực tế hơn cho anh em dễ áp dụng vào thực tế, tại gần đây tôi gặp rất nhiều khách hỏi đại loại như anh có con siêu tép này cắt dùng tụ gì, cuộn cảm gì bây giờ nhỉ. Kiểu như vậy. 

Phân tần cho siêu tép tiêu chuẩn thì thường là bậc 2 tức là gồm 2 linh kiện tụ và cuộn cảm, có thể cộng thêm L-PAD nếu siêu tép có độ nhạy quá cao so với các driver còn lại. Ưu điểm của việc dùng lpad cũng như việc dùng thêm cuộn cảm thay vì chỉ dùng một tụ tôi cũng đã giới thiệu ở bài trước rồi. Ở một số trường hợp đặc biệt thì có thể dùng tới bậc 3, tức là 3 linh kiện, gồm 2 tụ và 1 cuộn cảm, thậm chí bậc 4 (2 tụ, 2 cảm) như hình dưới đây. Trường hợp này sẽ xét ở một bài nâng cao khác.

Mạch phân tần bậc 3 (3 linh kiện cho một driver)

Để tận dụng tất cả những quả tụ hay cuộn cảm mà anh em đang có, em làm sẵn một bảng dưới đây kết hợp giữa L và C để anh em tiện sử dụng. 

Vì là siêu tép nên dải tần hoạt động hiệu quả của nó rất cao, thường là tầm từ 10,000Hz trở lên.

Trường hợp 1: Ví dụ anh A đang nghe một loa toàn dải Fostex FE208EZ Sigma và cảm thấy thiếu tép vì dải tần của FE208EZ theo thông số kỹ thuật chỉ tới 16,000Hz, muốn lắp thêm một con siêu tép nữa như Fostex T90A để cải thiện đáp tuyến tần số cao. Anh em cũng đã biết T90A hay T925A là loa siêu tép kèn có độ nhạy rất cao và đáp tuyến cũng rất rộng, chuyên để bổ sung đáp tuyến tần số cao cho các loa thùng sẵn có bằng cách đặt loa trực tiếp lên trên thùng mà không cần phải thay thùng loa hiện có, rất tiện dụng và tinh tế. 

Đáp tuyến của toàn dải Sigma FE208EZ.

Trong trường hợp này thì cần cắt cao hơn nữa vì ở tầm dưới 16,000Hz thì đáp tuyến của FE208EZ đã khá tốt rồi. Và theo tôi nên cắt ở tầm 13,000Hz tới 14,000Hz. Không nên cắt ở 16,000Hz vì khi đó rất dễ xảy ra trường hợp đáp tuyến bị hụt ở tần số xung quanh 16,000Hz do sai số của driver cũng như sai số của linh kiện phân tần, chưa kể tại điểm cắt tần đáp tuyến sẽ bị giảm đi -3dB sẽ khiến cho điểm làm việc xê dịch ra khỏi tần số mong muốn hoặc bị thiếu càng thêm thiếu dB tại điểm cắt. 

Như vậy, nhìn vào bảng trên nếu anh có một trong các con tụ từ 0.68uF tới 1,5uF hay cuộn cảm từ 0.13mH tới 0.25mH là hoàn toàn có thể tận dụng được để cắt cho con siêu tép này. Ví dụ anh có một con tụ 1uF anh có thể chọn để nó cắt 13,000Hz (theo Linkwitz Riley) hay 14,000Hz (theo Butterworth, em so sánh ưu nhước điểm của các bộ lọc này ở bên dưới) tùy theo linh kiện cuộn cảm mà anh có là bao nhiêu. Hoặc ngược lại nếu anh có sẵn cuộn cảm một trong hai cuộn cảm 0.13mH hoặc 0,14mH anh cũng có thể tận dụng được và chỉ việc mua tụ còn thiếu nếu anh không có. 

Ví dụ anh có một tụ điện 1uF thì anh có thể mắc bậc 2 kết hợp với một cuộn cảm 0.14mH để hình thành nên một mạch cắt 13,000Hz cho con T90A, hoặc ngược lại. Nếu anh không muốn hạn chế tiếng ca sỹ ở loa tép và muốn cắt cao hơn thì anh có thể cắt ở 14,000Hz vẫn bằng tụ 1uF nhưng dùng cuộn nhỏ hơn, 0.13mH. 

Cũng như vậy anh em lưu ý đối với các dòng loa siêu tép khác, chỉ cần dùng các tụ nhỏ từ 0.68uF tới 1.5uF và thay đổi các trị số cuộn cảm khác nhau là có thể làm một mạch phân tần cho loa siêu tép, muốn cắt cao hơn hoặc thấp hơn chỉ việc tăng hoặc giảm trị số cuộn cảm là xong. Cắt càng cao thì sử dụng cuộn cảm càng nhỏ. 

Trường hợp 2: Nhiều trường hợp anh em đang dùng loa Tannoy đồng trục (nói chung là hệ 2 đường tiếng) và cũng có nhu cầu cải thiện dải cao thì cũng như vậy thôi nhưng có thể sẽ cần cắt cao hơn tùy từng tai của anh em và đáp tuyến của hệ thống hiện tại của anh em. Nếu loa zin thì có thể đọc được đáp tuyến và từ đó anh em biết được nên cắt nó ở bao nhiêu hoặc là mặc dù đáp tuyến của hệ 2 đường tiếng hiện có khá đủ tức là tới 20kHz nhưng tiếng tép không được hay lắm và anh em muốn thay bằng siêu tép đánh ở dải cao thay cho con tép hiện tại thì cũng như vậy anh em tận dụng các con tụ và cản mà anh em có với trị số như trên với điểm cắt mong muốn. Trường hợp hệ thống là vô danh và anh em không biết nên cắt ở điểm nào thì có thể thử bằng cách lắp tụ 1uF rồi lắp từ 0.25mH rồi giảm dần tới cuộn nào mà anh em nghe cảm thấy ok nhát thì dừng lại. Tôi có thể cho anh em mua về lắp thử và đổi cặp khác cho tới khi ok thì thôi. Ví dụ tụ 1uF mà lắp cùng cuộn 0.13mH mà anh em vẫn chưa ưng tai thì thay bằng cuộn nhỏ hơn nữa như 0.12mH, 0.1mH...

Câu hỏi đặt ra là dùng bộ phân tần Linkwitz Riley hay Butterworth hay Bessel?

Đây là ba trong số những bộ lọc nổi tiếng và phổ biến trên thế giới của 4 nhà phát minh; Siegfried Linkwitz, Russ Riley, Stephen Butterworth và Friedrich Bessel.

Bộ lọc Butterworth bậc 1: Mỗi nhánh chỉ có 1 linh kiện gọi là bậc 1.

Bộ lọc Butterworth bậc 1.

Đây là bộ lọc có thể nói là phổ biến nhất, đơn giản nhất và tốt nhất đối với các hệ thống loa công suất nhỏ và vừa, do đặc tính cộng tần chính xác của nó sau khi phân tần, nên nó được dùng rất rộng rãi kể cả cho các hệ thống loa 3, 4 đường tiếng giá rẻ.

Nhược điểm duy nhất của nó là đáp tuyến của nó rất thoải (6dB/ octave), cho nên nó không cung cấp đầy đủ sự bảo vệ cho loa tép, gây cháy (đáp tuyến quá thoải chạy tới đáp tần của loa tép).

Bộ lọc bậc 1 có đáp tuyến thoải nhất trên đây, bộ lọc càng cao thì đáp tuyến càng thẳng đứng. 

Bộ lọc Butterworth bậc 1 còn một phiên bản đấu nối tiếp nữa xin được xét sau. 

Bộ lọc Butterworth bậc 2: 2 linh kiện trên một nhánh mạch. 

Mạch Butterworth bậc 2 có nhiều nhược điểm nghiêm trọng. Cụ thể là nếu đấu đảo cực thì nó tạo ra một đỉnh cao +3dB trên đáp tần tại điểm cắt và nếu đấu bình thường thì nó tạo ra mọt hõm sâu -3dB trên đáp tần tại điểm cắt như vậy là đáp tuyến không bằng phẳng.

Đó là lý do người ta khuyến nghị chỉ nên dùng Linkwitz Riley đối với bộ lọc bậc 2, bộ lọc bậc 2 Linkwitz Riley thì cấu hình đấu nối cũng giống hệt như Butterworth thôi nhưng trị số của linh kiện thì khác nhau. Các bộ lọc bậc 2 đều có cấu hình đấu nối như trên chỉ khác nhau trị số linh kiện do đó khi anh em sử dụng linh kiện trị số bao nhiêu thì sẽ quyết định mạch lọc đó là Linkwitz Riley hay Butterworth hay Bessel. 

    So sánh đáp tuyến giữa Butterworth và Linkwitz Riley tại điểm cắt tần 1. 

Đường xanh nhạt là đáp tuyến của Linkwitz Riley bậc 2. Anh em thấy là rất bằng phẳng. 

Bộ lọc Linkwitz Riley:

Bộ lọc Linkwitz Riley (LR) chỉ được áp dụng cho bậc chẵn, tức là chỉ dùng bậc 2, bậc 4, bậc 6 ... thôi. Bộ lọc này được phát minh ra nhằm điều chỉnh búp sóng của hệ thống loa 2 đường tiếng về tâm của hệ thống cho phép âm hình chuẩn hơn. 

Bộ lọc Linkwitz Riley được coi là bộ phân tần hoàn hảo nhất cho các hệ thống loa 2 đường tiếng do nhiều ưu điểm trong đó có việc nó đồng pha ở tất cả các tần số tức là dù các linh kiện (bộ lọc) có pha khác nhau thì pha giữa 2 tín hiệu đầu ra ở loa cũng vẫn như nhau, không bị trễ tại tất cả các tần số. 

Lưu ý là luôn đảo cực loa tép cho các hệ thống loa 2 đường tiếng sử dụng phân tần dù là Butterworth hay Linkwitz Riley.

Về mặt lý thuyết sẽ là như vậy và nó sẽ đúng nếu hệ thống loa của anh em đều là bậc 1 hoặc bậc 2 giống loa siêu tép mà anh em lắp vào còn nếu như hệ thống loa hiện tại đang là bậc 1 (dù là 1, 2 hay 3 đường tiếng) hay bậc khác với loa siêu tép thì thực tế sẽ khác khá nhiều, khi đó sẽ phải dựa vào tai của anh em để quyết định nên cắt cho siêu tép ở tần số bao nhiêu. 

Nếu hệ thống hiện tại của tôi đang cắt là bậc 2, tôi sẽ chọn phân tần Linkwitz Riley bậc 2 để cắt cho siêu tép và sẽ chọn 1 trong 4 điểm cắt là 10,000Hz và 13,000Hz, 14,000Hz và từ đó chọn ra tụ và cuộn cảm.

Nếu hệ thống hiện tại đang cắt bậc 1, tức là chỉ có 1 cuộn cản cho loa trung hay là loa bass và một tụ cho loa tép thì hoặc là tôi sẽ vẫn dùng phân tần bậc 2 cho siêu tép dựa trên bảng trên hoặc là tôi sẽ lắp một cuộn cảm nối tiếp vào tụ đang gắn cho loa hiện tại và siêu tép tôi chỉ cần cắt bằng tụ mà thôi (Cái này xin được xét vào một bài chuyên về phân tần bậc 1 cho hệ 3 đường tiếng sau, anh em nào muốn tham khảo có thể inbox tôi).

AUDIBLE HERTZ SHOP.