Đo đạc và thiết kế phân tần cho bộ loa 3 đường tiếng gồm Isophon PTM30-31A, một cặp 20cm Siemens Klangfilm không rõ tên họ và siêu tép Coral H-100

Anh Cường mang tới 4 cặp loa của anh: 2 cặp Isophon PTM 30-31A, 1 cặp Siemens Klangfilm 20cm, 1 cặp siêu tép kèn Coral H-100. Anh mong muốn đo đạc và thiết kế phân tần cho bộ loa 3 đường tiếng này. 

1.Cặp Isophon PTM 30-31A

Cặp loa này hình thức giống như một số cặp loa Isophon 30cm mà tôi đã từng đo đạc trước đây, nhìn là biết là có thể chơi ván hở được.

Đặc tuyến trở kháng của loa như sau:

Đặc tuyến cho thấy trở kháng thuần của loa vào khoảng 3.5 ohm với trở kháng tại tần số cộng hưởng của loa vào khoảng 15 ohm và sau 1,000Hz thì giống như đặc điểm của các dòng loa bass khác thì khi tần số tăng lên thì trở kháng cũng tăng lên theo. Nhằm làm cho đáp tuyến tần số của driver bằng phẳng, tức là không thay đổi theo tần số thì có thể dùng các mạch cân bằng như RLC nối tiếp (rồi song song với loa tép), Zobel (RC nối tiếp rồi song song với loa bass) để xử lý nếu có điều kiện. 

Tần số cộng hưởng trong không gian tự do Fs vào khoảng 63Hz 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 thì có thể xuống sâu được tầm hơn 50Hz còn nếu chơi ván hở thì sẽ khó cho bass có thể xuống sâu nhiều như vậy. 

Qts của loa rất cao, hơn 1.7, đúng là loa này có thể chơi ván hở được. Qts cao (>1) thể hiện búp sóng bức xạ âm thanh của loa ra phía trực diện là lớn so với các búp sóng ra xung quanh vì thế dù không có thùng nhưng người nghe vẫn thấy có bass. Đối với các loa có Qts thấp (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. 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 = 26 < 50 vì thế loa này hoàn toàn phù hợp để chơi thùng kín chứ không phải loa bass reflex trong trường hợp muốn chơi thùng. Nếu chơi thùng kín thì thể tích thùng chỉ vào khoảng 32 lít chưa tính thể tích của bản thân driver, thể tích của ống thông hơi, thể tích của bộ phân tần (nếu lắp bên trong). Lưu ý cho thêm khoảng nửa cân bông tiêu âm vào bên trong thùng, không cần dán tiêu âm lên thành thùng.  

Nếu chơi ván hở thì loa sẽ cần phải có ván tương đối lớn vì mặc dù Qts của loa lớn nhưng đường kính của loa nhỏ nên âm trường sẽ bị thiếu hơn nhiều so với loa 40cm và sẽ cần phải có tấm ván lớn hơn để ngăn cách giữa mặt trước và mặt sau của loa càng lớn càng tốt để các tần số thấp ở mặt trước và mặt sau của loa với bước sóng dài sẽ không bị triệt tiêu lẫn nhau gây mất bass. Tấm ván rộng tầm 60cm cùng với độ cao của ván khi gắn thêm loa loa trung và loa tép sẽ cao tầm 1m là hợp lý, và nên tránh lắp loa ở chính tâm của tấm ván vì khi đó các bước sóng có cùng độ dài đi tới mặt sau của loa sẽ triệt tiêu nhau dễ hơn gây thiếu bass, nên đặt loa tại vị trí mà khoảng cách từ tâm của loa tới 4 cạnh trên dưới, trái phải của loa là các khoảng cách có độ dài khác nhau càng tốt. Ngoài ra lưu ý nên chọn tấm ván bắt loa thật dày và thật nặng để không gây rung chấn tạo ra hiệu ứng Doppler khiến cho tín hiệu tới tai người nghe bị đứt quãng với các độ trễ khác nhau làm cho âm thanh thiếu trung thực. Chất liệu thì bất kỳ miễn là nặng và đủ dày để không gây rung và bề mặt phẳng để không gây tán xạ không cần thiết làm suy hao và tăng cường âm thanh không đáng có tới tai người nghe. Riêng với trường hợp của anh Cường thì vì anh có 2 cặp Isophon này nên anh hoàn toàn có thể chơi ván hở với mỗi bên ván một cặp mà không phải lăn tăn gì nhiều về việc thiếu bass. 

Đáp tuyến tần số của loa như sau:

Loa có đáp tuyến khả dụng rất rộng, lên tới 5,000Hz. Độ nhạy trung bình vào khoảng 90dB. 

2. Loa Siemens Klangfilm 20cm không rõ model.

Cặp loa này sẽ được sử dụng làm loa trung.

Đáp tuyến trở kháng của loa như sau:

Loa có trở kháng thuần là 14.3 ohm, trở kháng max lên tới 80 ohm tại tần số cộng hưởng trong không gian tự do của loa, Fs = 78Hz. 

Hệ số Qts của loa cũng rất cao, tầm 1.8, như vậy nếu làm loa trung chơi ván hở thì có thể chơi ván hở có độ rộng rất nhỏ, kể cả bằng đường kính của loa (20cm) thì cũng ok, không cần phải làm ván rộng và to. Tuy nhiên với mục đích làm loa trung trong loa thùng thì con này sẽ cần phải đưa vào trong thùng kín để tránh gây anh hưởng không tốt tới con Ísophon kia. Anh em lưu ý là vì nó làm loa trung nên nó sẽ phải đưa vào thùng kín, tức là chúng ta sẽ chia thùng loa ra làm 2 khoang, 1 khoang kín cho nó và 1 khoang bass reflex cho con 30cm của Isophon kia. Việc làm thùng kín cho loa trung là bởi vì một số lý do: một là loa trung thì không cần phải tái tạo tần số thấp hơn dải tần số trung vì việc đó đã do loa bass 30cm kia đảm nhiệm rồi, việc làm thêm lỗ thông hơi cho nó chỉ làm cho tồi tệ thêm vì vấn đề về pha, chồng lấn tần số giữa các driver và hoàn toàn không cần thiết. 

Đáp tuyến tần số của loa như sau:

Loa cũng có đáp tuyến tần số rộng gần như giống với loa Isophon PTM 30-31A, lên tới 5kHz, 6kHz nhưng độ nhạy thì thấp hơn một chút, trung bình khoảng 85dB tới 87dB. Điểm lõm tại tần số xung quanh 1kHz tôi đang hỏi các cao thủ khoai Tây là do đâu vì thi thoảng tôi lại gặp trương hợp này, không phải driver nào cũng bị như vậy. Tuy nhiên với điểm lõm này thì cũng không đáng ngại vì đáp tuyến tần số cần lấy của driver này nằm trên 1kHz. 

3.Loa siêu tép Coral H-100 (Nhật).

Loa có trọng lượng rất nặng và đồ sộ, thậm chí còn nặng và to hơn Fostex T925A mà tôi đang bán.

Loa có trở kháng thuần là 6.3 ohm.

Fs hơn 1,900Hz, với tần số này thì tần số cắt cho loa này phải tối thiểu lớn hơn gấp 2 tần số này tức là tầm 4,000Hz, không nên cắt thấp hơn, tốt nhất là nên cắt ở tần số bằng 3 octave của tần số này tức là tầm 8,000Hz trở nên. 

Đáp tuyến tần số của loa như sau:

Đáp tuyến tần số cho thấy đọ nhay trung bình của loa vào khoảng từ 95dB tới 100dB, độ nhạy của loa tép kèn thường cao như vậy do cấu trúc kèn của nó, không có gì ngạc nhiên cả. 

Tuy nhiên xét về đáp tuyến tần số thì thua xa Fostex T90A lẫn T925A với độ nhấp nhô không đều trên dải tần từ tầm 3,000Hz cho tới 15,000Hz và đáp tuyến cho thấy một sự thiếu dải siêu cao từ tầm 15,000z cho tới 20,000Hz mặc dù trên thông số kỹ thuật của hãng là lên tới 25kHz nhưng độ nhạy gần như rất thấp. Nếu có điều kiện anh nên thay một con siêu tép khác thì sẽ chuẩn hơn. 

Sau khi có đầy đủ các thông số thì tôi tiến hành thiết kế phân tần cho anh. Anh sẽ có hai lựa chọn hoặc là chơi song song 2 con Isophon PTM 30-31A hoặc là nối tiếp chúng. Việc nối tiếp hay song song đều chủ yếu là cho phép tăng độ nhạy tổng của 2 driver này lên +3dB còn lại là vấn đề về trở kháng. Tôi thiết kế cả 2 trường hợp cho anh lựa chọn và khuyến khích anh chơi nối tiếp.

Sơ đồ phân tần với 2 con Isophon nối tiếp như sau:

Với việc cắt tần ở tần số hơn 1,000Hz nên anh em thấy là cuộn cảm có trị số khá là nhỏ, 1.2mH. 

Đáp tuyến tần số của bộ song song này như sau:

Nhìn vào đáp tuyến có thể thấy sự thiếu hụt ở dải cao từ 15kHz tới 20kHz. Đường tím là 2 con Isophon PTM 30-31A, đường vàng là con Siemens Klangfilm 20cm, đường đỏ là con Coral H-100. 

Tần số cắt 1 là khoảng hơn 1,000Hz, tần số cắt 2 là gần 8,000Hz, coi như thỏa mãn sự cách nhau giữa tần số cắt một và tần số cắt 2 là 8 lần (3 octave). 

Sơ đồ phân tần với con Isophon PTM 30-31A được mắc song song:

Đáp tuyến của bộ song song như sau:

Đáp tuyến tần số của 2 bộ này gần như không có sự khác biệt rõ ràng với độ nhạy trung bình của toàn hệ thống là khoảng 90dB. Tuy nhiên với bộ song song thì trở kháng tổng của loa sẽ nhỏ (tầm gần 2 ohm) và có thể sẽ gây nguy hiểm cho ampli. 

Chi phí cho bộ phân tần này với linh kiện cao cấp của Jantzen trung bình khoảng trên dưới 5,000,000. Nếu dùng linh kiện thường thì chi phí giảm đi một nửa. 


Audible Hertz Shop