Đo đạc và thiết kế phân tần cho bộ loa 2 đường tiếng gồm Altec Lansing 3156 và JBL 2420

Anh Thắng mang tới cho chúng tôi 2 cặp loa gồm 1 cặp loa bass 40cm Altec Lansing 3156 và 1 cặp củ kèn trung cao JBL 2420 với mong muốn thiết kế một bộ phân tần cho cặp này.  

Như mọi khi chúng tôi tiến hành đo đạc cho cả 2 bộ loa này trước khi tiến hành thiết kế. 

1.Cặp loa bass 40cm Altec Lansing 3156 còn rất mới.

Đặc tuyến trở kháng của loa như sau:

Đặc tuyến cho thấy trở kháng thuần của loa vào khoảng 6.5 ohm với trở kháng tại tần số cộng hưởng của loa (là 30Hz, rất là sâu) vào khoảng 33 ohm và sau 500Hz thì giống như đặc điểm của các dòng loa bass khác khi tần số tăng lên thì trở kháng cũng tăng lên theo (do cấu trúc của loa điện động gồm có cuộn âm về bản chất là một cuộn cảm có một trị số nhất định, trong trường hợp này là 0.67mH, nên khi tần số tăng lên cuộn cảm có xu hướng ngăn chặn tín hiệu tần số cao hơn trị số của nó). Nhằm làm cho đáp tuyến trở kháng của driver bằng phẳng, tức là không thay đổi theo tần số thì có thể dùng các mạch cân bằng như Zobel (một con tụ hóa (Jantzen có dòng nonpolar và cao cấp hơn là Premium Elko) và một con điện trở mắc nối tiếp với nhau rồi mắc song song với loa bass) để xử lý, mạch này còn gọi là mạch cân bằng trở kháng là vì vậy. Trong trường hợp của con Altec này thì tôi sử dụng một cặp tụ 3.9uf mắc song song với một con tụ 12uF để thành 15.9uF rồi nối tiếp với một con điện trở 8.2 ohm, rồi mắc song song cái cụm này với con Altec Lansing 3156. 

Tần số cộng hưởng trong không gian tự do Fs vào khoảng 30Hz (rất là sâu) là tần số mà tại đó màng loa bắt đầu dao động với tín hiệu nhỏ nhất được đưa vào. Với tần số này nếu đóng thùng chuẩn thì có thể xuống sâu hơn nữa. 

Qts của loa rất nhỏ, khoảng 0.18, loa rất không thích hợp làm chơi ván hở. Đối với các loa có Qts thấp như thế này (rất nhỏ <1) mà chơi ván hở thì phải ngồi thật gần mới cảm nhận được bass và phải đánh bi-amp (hai ampli, mọt ampli riêng cho loa có Qts thấp) thì mới được, còn không thì phải cho vào thùng chơi mới hay. Riêng con này thì nên chơi thùng. Tôi có biên một bài về việc chọn driver để chơi ván hở trong website linhkienloadai.vn hoặc maybelle.com.vn, anh em muốn biết thêm thì tìm đọc giúp. 

Tỷ số EBP (Effective Bandwidth Product) = Fe/Qes = 131 (>100) vì thế loa này chơi hay nhất là thùng bass reflex. Thể tích của thùng sẽ cần khá là lớn, tầm 110 tới 135 lít (32cm x 52cm x 84cm) hoặc hơn chưa kể thể tích bị chiếm bởi driver, thể tích của ống thông hơi, thể tích của bộ phân tần (nếu lắp bên trong). Với đường kính driver là 40cm, cùng với thể tích thùng 135 lít, fs của driver thấp cỡ 30Hz, và tần số cộng hưởng của thùng khoảng 30Hz, chúng ta sẽ cần ống thông hơi với đường kính là 10cm và dài 12cm. Tuy nhiên anh Thắng đã có thùng onken cho driver này rồi. 

Đáp tuyến tần số của loa Altec Lansing 3156 như sau:

Loa có đáp tuyến khả dụng khá rộng, lên tới 4,000Hz. Độ nhạy trung bình vào khoảng 90dB tới 95dB. Để biết được sẽ cắt tần cho con này ở đâu thì chúng ta cần phải đo đạc xem con kèn trung cao JBL 2420 thế nào đã. 

2. Loa kèn trung cao JBL 2420.

Đáp tuyến trở kháng của loa như sau:

Loa có trở kháng thuần là 6.2 ohm, trở kháng max lên tới 65 ohm tại tần số cộng hưởng trong không gian tự do của loa, Fs = 460 Hz. 

Vì là loa kèn nên chúng ta không quan tâm tới hệ số Qts của loa vì loa sẽ chơi qua ống dẫn sóng (wave guide) hay anh em gọi nôm na là miệng kèn mà không cần thùng và đặt lên trên thùng loa bass phía dưới.  

Đáp tuyến tần số của loa rất đẹp và cho thấy loa này là củ kèn dải rộng (trung cao) như sau:

Loa có đáp tần rất đẹp, đều tăm tắp từ 500Hz tới tầm 14kHz với độ nhạy trung bình là 100dB, cao hơn từ 5 tới 10dB so với con bass 40 Altec Lansing 3156 ghép với nó. Như vậy chắc chắn là mình phải dùng điện trở để giảm độ nhạy của con này xuống cho hợp với con Altec Lansing. Và nhìn vào đáp tần này, vừa đẹp vừa rộng, tôi cũng xác định để con này đánh tự do, không cần cắt tần gì cho nó cả, lấy nó làm trung tâm và chỉ cắt cho con bass Altec mà thôi để cho nó tự nhiên và hay nhất. Tuy nhiên nhìn vào đáp tần này thì cũng có thể thấy nếu chỉ chơi 2 đường như này thì chắc chắn là thiếu tép. Cần phải bổ sung thêm một con siêu tép đánh từ 14kHz cho tới hết dải cao. 


Khi tìm loa siêu tép cho cặp này thì lưu ý là cần phải tìm loa tép kèn, chỉ có loa tép kèn mới đủ độ nhạy cao để chơi cùng với bộ này. Trong số các cặp tép kèn của tôi phân phối thì Fostex T90A, T925 hay T900A đều là đủ để chơi cùng bộ này mà có thể đặt lên trên mặt thùng luôn mà không cần phải chế cháo gì thêm, nếu không thì anh có thể kiếm các cặp loa tép kèn cũ ở bên ngoài có giá mềm hơn. 

Sơ đồ thiết kế phân tần thì tôi không cắt gì cho con củ kèn JBL này cả nhưng cần lắp thêm một cặp điện trở cấu hình L-pad (1 con nối tiếp với loa 1 con song song với loa) để giảm độ nhạy của con củ kèn này xuống nếu không tiếng mid của nó sẽ át hết tiếng bass của con Altec. Nếu có thể thì anh nên mua Lpad của Fostex, R80B để chơi, vì Lpad có ưu điểm là làm giảm độ nhạy nhưng không làm thay đổi trở kháng của phân tần như dùng điện trở. Khi đó có thể dùng núm chỉnh độ nhạy to nhỏ với từng thể loại nhạc rất tiện lợi. 

Loa bass Altec tôi cắt bậc 4 để cho nó tách bạch tiếng bass, không còn đuôi và không lẫn vào tiếng mid của con kèn JBL, với tần số cắt là 550Hz. Nó chỉ đánh từ 550Hz trở xuống thôi.  

Sơ đồ phân tần mới cho bộ này như sau:

Con kèn trung cao JBL 2420 được đánh toàn dải và chỉ làm giảm độ nhạy bằng 2 con điện trở 5.1 ohm mặc kiểu L-pad. Sau này để điều chỉnh độ nhạy chỉ cần tăng hoặc giảm con điện trở R2 là ok. 

Đáp tuyến tần số của bộ này cho thấy rõ sự thiếu hụt dải cao:

Đường đỏ là con Altec Lansing 3156 và đường vàng là con JBL 2420. 

Chi phí cho bộ phân tần này với linh kiện thường của Jantzen trung bình khoảng 2,000,000.


Audible Hertz Shop