Thiết kế phân tần cho bộ ván hở 3 đường tiếng sử dụng 2 cặp loa Alpha 15A và Celestion Vox

Đề bài: Anh Chương gửi tới cho tôi 1 cặp loa guitar Celestion Vox 30cm và 1 cặp tép dome Kasun QA-2101F kêu tôi thiết kế cho anh cặp loa này với 2 cặp loa Eminence Alpha 15A mà tôi đang phân phối và bố trí theo kiểu loa của hãng Pure Audio Projects với 2 cặp loa bass đối xứng nhau qua loa Celestion Vox và sử dụng thêm một con loa tép Kasun vì chắc chắn là con Vox này thiếu dải cao.  

Hình ảnh một trong những sản phẩm của Pure Audio Projects. 

Bài giải: Như mọi khi tôi sẽ tiến hành đo đạc cho cặp loa Celestion và cặp tép dome Kasun này để xem nó như thế nào, còn các cặp loa khác mà tôi phân phối thì tôi đã có đủ thông tin rồi.  

1.Cặp loa bass 30cm nhìn rất đẹp, giống dòng loa Legend dành cho guitar của Eminence, khá nặng và nam châm Alnico khá nặng.


Đặc tuyến trở kháng của loa như sau:

Đặc tuyến cho thấy trở kháng của loa (đường cong phía sau đỉnh cộng hưởng) vào khoảng 6.6 ohm với trở kháng tại tần số cộng hưởng của loa (là 79.4Hz) vào khoảng hơn 100 ohm và sau tầm 200Hz 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 khoảng 0.5mH, 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, đặc biệt là tại dải tần mà chúng ta mong muốn cho nó hoạt động thì có thể dùng các mạch cân bằng như Zobel (dùng một con tụ hóa 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. Trong trường hợp của con bass Celestion Vox này thì tôi nghĩ cần sử dụng mạch Zobel vì đáp tuyến trở kháng của nó rất dốc trong khi dải tần hoạt động của nó thì rất rộng. Tôi sử dụng một con tụ hóa 82uF của Jantzen nối tiếp với một con điện trở MOX 5W 5.6 ohm, rồi mắc song song cái cụm này với con Celestion Vox này. Lưu ý là những mạch sửa tần số kiểu này chỉ được mắc phía sau mạch phân tần. 

Tần số cộng hưởng trong không gian tự do Fs vào khoảng 79.24Hz (không sâu lắm, đúng bản chất của các dòng loa guitar) là tần số mà tại đó màng loa bắt đầu dao động với tín hiệu nhỏ nhất được đưa vào. Tuy nhiên trong trường hợp này không quan trọng vì Celestion Vox chỉ đóng vai trò làm loa trung, tức là nó chơi ở dải cao hơn nhiều và dải trầm thì đã có Eminence Alpha 15A xử lý. 

Qts của loa vào khoảng 0.53, chưa đủ lớn nên nếu sử dụng làm loa bass thì loa không thích hợp chơi ván hở nhưng để làm loa trung chơi ván hở thì ok nhưng cũng cần tấm ván tương đối lớn một chút (rộng 60cm hoặc hơn). Thực tế khi test nhạc tính của Celestion, driver này tương đối là khó trị, tôi đã phải thay đổi rất nhiều phương án, từ việc cắt bớt dải tần thấp của loa để cho loa dao động tập trung hơn cho tới việc cắt bớt dải cao của loa để tách bạch hơn phân dải cao...gắn vào tháo ra rất nhiều song cuối cùng thì phương án tối ưu nhất là để nó chơi tự do, không cắt tần gì cho nó cả. 

Đáp tuyến tần số của loa Celestion Vox này như sau:

Loa có đáp tuyến lên tới tầm 5,000Hz hơn chút và độ nhạy trung bình khoảng 90dB, tương đối bằng phẳng. Như vậy để ghép cho đủ dải thì sẽ cần một con tép có thể cắt sâu cỡ 5,000Hz và có độ nhạy lớn hơn 90dB. Để biết được con tép dome Kasun có ghép được không thì cần phải đo đạc  

2. Loa tép dome Kasun QA-2101F


Đáp tuyến trở kháng của loa như sau:

Loa có độ nhạy rất thấp, chỉ khoảng 80dB, như vậy là không ghép được với Celestion Vox rồi. Tôi đã đề xuất anh sử dụng một cặp tép kèn ngon bổ rẻ của Eminence APT200, có đáp tần rất ổn và độ nhạy thì rất cao, lên tới 100dB trong khi giá thì rẻ (1,890,000/ cặp). 

Như vậy hệ thống sẽ bao gồm 4 con Eminence Alpha 15A, 1 cặp Celestion Vox, 1 cặp tép kèn Eminence APT 200. 

Bài toán bây giờ là sẽ chơi cặp Eminence Alpha 15A song song hay nối tiếp. Sau khi so sánh đáp tuyến của 2 phương án này thì tôi đã chọn chơi song song vì khi đó mid low của loa tốt hơn, có lợi về công suất và có lợi về kinh tế hơn khi chỉ cần phải chơi với cuộn cảm nhỏ bằng một nửa cuộn cảm khi chơi nối tiếp. 

Đó là đáp tuyến so sánh giữa 2 phương án nối tiếp và song song. 

Sơ đồ phân tần cuối cùng cho giải pháp này tương đối đơn giản với mong muốn giảm thiểu chi phí cho anh Chương. 

Lưu ý: 

1. Con Eminence APT 200 được mắc đảo pha để bù pha cho đồng pha với các driver còn lại.

2. Con Celestion Vox được đánh toàn dải và chỉ sử dụng mạch Zobel để cân bằng trở kháng. 

3. Cặp Eminence Alpha 15A được mắc song song và cắt bậc 2 thay vì bậc 4 để cho mid low tốt hơn.

4. Ván sẽ cần tương đối lớn, rộng chừng 62cm trở lên.  

5. Tụ cắt 3.6uF nếu anh Chương thấy hơi chói thì có thể đổi xuống tụ thấp hơn 3.3uF hoặc 3uF, tuy nhiên khi chơi Jazz ở tụ 3.6uF thì tôi thấy tiếng tép chội lên một chút mới thấy hết tiếng gõ chũm chọe trong các bản Jazz thông thường. 

Sơ đồ phân tần:

Đáp tần như sau:

Đáp tuyến cho thấy rõ ràng sự thiếu hụt giải cao, từ 50kHz và đã được bổ sung bởi APT 200. Nếu muốn bass gọn hơn thì có thể tăng trị số tụ xả lên hoặc lắp thêm 1 cuộn cảm và 1 con tụ nữa thành cắt bậc 4 nhưng theo tôi là trừ phi bất đắc dĩ, đối với bộ này. 

 Đường đỏ là con Celestion Vox và đường vàng là con APT 200.  

Tổng chi phí cả loa và phân tần vào khoảng 8,000,000 đồng với linh kiện nhập khẩu từ Đan Mạch và Canada. 

Audible Hertz Shop