Thiết kế phân tần bộ loa ván hở 4 way sử dụng bass 40cm PAP OB-A15SEN,

Anh Học đang chơi bộ ván hở 2 way sử dụng Eminence Alpha 15A làm bass và toàn dải 8cm Fostex FF85WK theo cấu hình của ông Martin J. King.

Sau một thời gian nghe cấu hình trên, anh mua được thêm một cặp loa bass 40 sử dụng trong cấu hình loa đối xứng của hãng Pure Audio Projects, thực chất là một sản phẩm lấy cảm hứng từ Eminence Alpha 15A và được OEM bởi chính hãng Eminence nhưng với nam châm là nam châm đất hiếm (Neodymium) chứ ko phải là ferrite như Alpha 15A

và cặp loa toàn dải 16cm KSP 215 mà anh em DIY loa quá quen thuộc.

Anh muốn ráp thành cấu hình đối xứng kiểu Pure Audio Projects và kết hợp thêm một siêu tép Fostex T90A của shop nữa để làm thành bộ 4 đường tiếng. Nói là 4 đường tiếng bởi vì 2 cặp loa bass 40 sẽ đánh trồng dải chứ không chơi đấu song song như cấu hình PAP đang chơi.

Như thường lệ, shop sẽ phải đo đạc 2 con bass 40 này để xem con nào làm bass và con nào chơi mid bass. Con Alpha 15A thì quá quen thuộc rồi, giờ chỉ còn đo con OB A15SEN xem thế nào thôi. Để làm được như vậy thì sẽ cần phải đo đáp tuyến trở kháng của nó sử dụng công cụ DATS V3 của Dayton Audio.

Đây là đáp tuyến trở kháng của con OB A15SEN của PAP. Ta sẽ so sánh với đáp tuyến trở kháng của con Alpha 15A xem con nào chơi sâu hơn để làm loa bass. Theo như đáp tuyến này Fs của con PAP này vào khoảng 49Hz là tần số cộng hưởng của nó.

Còn đây là đáp tuyến trở kháng của con Eminence Alpha 15A huyền thoại. Nhìn có thẻ thấy tần số mà tại đó nó bắt đầu dao động là khoảng 41.9Hz, đúng với specs từ hãng. Như vậy có thể kết luận là Eminence Alpha 15A chơi sâu hơn con PAP, ít nhất là về lý thuyết. Nhưng như vậy đã có thể chốt là con Alpha 15A làm loa bass được chưa, vì nó chơi sâu hơn? Chưa. Chúng ta còn phải đo thêm đáp tuyến tần số của cả 2 con này rồi mới quyết định được. Đáp tuyến tần số được đo bằng công cụ Omnimic V2 cũng từ Dayton Audio mà shop đang phân phối.

Đây là đáp tuyến tần số của con PAP, đường đen là khi đặt ở phía trên con toàn dải và đường xanh blue là khi đặt dưới. Nhìn qua có thể thấy nó hiệu quả ở dải tần dưới 500Hz và roll off ở sau tần số 40Hz. Ta sẽ so sánh với đáp tuyến của con Alpha 15A.

Đây là đáp tuyến của Alpha 15A, có thể thấy dù Alpha 15A về specs thì chơi sâu hơn con PAP một chút, cụ thể là 7Hz nhưng mà biên độ thì thấp hơn khá nhiều, tức là với cùng dải tần thấp dưới 500Hz, thì performance của ALPHA 15A kém hơn nhiều. Chính vì thế mà tôi quyết định chọn con PAP làm loa bass chính và Alpha 15A sẽ chơi mid bass và đánh chồng dải với con PAP để tăng âm trường của dải trầm và cũng quyết định 250Hz là tần số cắt dành cho con PAP và 500Hz là tần số cắt dành cho con Alpha 15A dựa trên thể hiện của nó ở các dải tương ứng.

Ngoài Fs ra thì còn quan sát thấy Qts của cả 2 con này đều khá cao, rất lớn hơn 0.7 và đó là lý do tại sao nó được dùng làm loa bass chơi ván hở và trở kháng cả 2 con đều là 8 ohm với Re xấp xỉ bằng nhau.

Tiếp đến là đo con KSP 215, hai con này có hình thức khá cũ và shop phải đo cả 2 con xem thông số còn cân nhau không, và quả nhiên là nó ko còn cân nữa, Re lệch nhau gần 0.4 ohm, tuy nhiên cũng không đáng kể.

Đáp tuyến trở kháng của con KSP 215, đánh dấu là A.

Re = 4.984 ohm

Đáp tuyến trở kháng của con KSP 215, đánh dấu là B

Re = 4.665

Với việc lệch nhau về Re, đáp tuyến tần số của 2 con này có thay đổi chút ít nhưng không đáng kể.

Đây là đáp tuyến tần số của con KSP 215 B, tôi sẽ thiết kế phân tần theo đáp tuyến tần số của con này.

Nhìn vào đáp tuyến thấy đoạn lõm cố hữu ở khoảng 1kHz, đoạn lõm này khó có thể xử lý được ngoại trừ việc cắt tần số ở dải 500Hz sẽ có thể hạn chế bớt ảnh hưởng của nó. Ngoài ra, nhìn vào đây cũng thấy rõ, KSP 215 có độ nhạy cao hơn Alpha 15A và OB A15SEN, cũng như thấy rõ KSP 215 như các dòng toàn dải khác, thiếu dải cao và siêu cao, lớn hơn 10KHz, thì roll ofl rất nhanh, đó là lý do cần sử dụng Fostex T90A.

Model này thì quá quen thuộc với anh em rồi, shop không cần nói gì thêm, ghép một tụ 1uf tương đương cắt ở tần số 10khz và một cặp cuộn cảm là hoàn hảo cho việc bổ sung dải cao cho bộ loa này.

Dùng phần mềm Xsim, sau khi input các file định dạng zma và frd đo đạc thực tế từ các củ loa tôi có sơ đồ phân tần như sau, đã được chỉnh sửa theo thực tế test nhạc tính.

Phân tần bậc hai cho loa mid và loa bass, mid bass, còn loa tép cắt bậc 3,giúp tách bạch giữa các dải. 2 con bass 40 được cắt bậc hai và đánh trồng dải. Con KSP 215 độ nhạy cao hơn các loa còn lại nên phải giảm độ nhạy xuống bằng cặp trở mắc theo kiểu l-pad.

Đáp tuyến tần số mô phỏng như sau:

Đường đỏ là siêu tép Fostex T90A, đường vàng là KSP 215, đường đen là Alpha 15A và đường tím là OB 15SEN. Đường xanh blue là đáp tuyến tổng. Có thể thấy đáp tuyến rất đẹp với OB A15SEN chơi từ 250Hz trở xuống, Alpha 15A chơi từ 500Hz trở xuống, KSP chơi từ 500Hz tới khoảng hơn 8000Hz, Fostex T90A chơi phần còn lại.

Lắp ráp phân tần test thử