Thiết kế phân tần nâng cấp loa 2 đường tiếng lên 3 đường tiếng sử dụng driver Seas cổ.

Anh Cảnh đang có một cặp loa thùng bookshelf DIY sử dụng cặp củ Scanspeak đời cổ và một cắp loa tép dome MB HTL 1319 và bộ phân tần DIY sử dụng các linh kiện kém phẩm chất với mong muốn nâng cấp bộ loa hiện tại thành 3 đường tiếng mà vẫn tận dụng được cặp thùng này, cặp driver này và phân tần thì tận dụng được linh kiện nào thì tận dụng. Anh cũng mang theo một cặp loa toàn dải của Seas với tên gọi Hroswitha hoặc 17 TV - W, cũng rất cổ và muốn sử dụng cặp driver Seas này làm loa trung cho bộ loa hiện tại.

Giai pháp của tôi là sẽ làm một thùng loa kín dành riêng cho loa Seas này và đặt lên trên thùng loa bookshelf hiện tại với cùng màu sắc kích thước và lấy tín hiệu từ cọc loa của loa bookshelf đưa lên từ phân tần đã mod. 

Sau khi tháo các cặp loa này ra để xem xét thì xác định là phải đo đạc thì mới biết tên tuôi quê quán của các em nó chứ CMND thì mất hết rồi. Chúng ta sẽ cùng đi xét từng cặp loa một, từ lớn đến bé. Đầu tiên là cặp loa Scanspeak mà chúng tôi sẽ sử dụng làm loa bass.

1.Hình ảnh cặp loa Scanspeak rất cổ và rất cũ.

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 3.7 ohm (trở kháng danh định chắc là 4 ohm) với trở kháng tại tần số cộng hưởng của loa (là 37.68Hz) vào khoảng hơn 30 ohm cho tới tầm 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 0.64mH, nên khi tần số tăng lên cuộn cảm có xu hướng ngăn chặn tín hiệu tần số cao hơn trị số của nó). Như vậy mỗi driver sẽ có một đáp tuyến trở kháng khác nhau và để kết hợp các driver có các đáp tuyến trở kháng khác nhau này vào trong một bộ loa thì sẽ cần phải có một mạch cân bằng trở kháng giữa chúng để tín hiệu âm thanh phát ra từ các loa là như nhau, không có driver nào bị sáng hoặc bị tối hơn so với các driver còn lại. 

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 (sử dụng một con tụ 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 cho loa trung và loa bass, đối với loa toàn dải và loa tép thì thường dùng mạch RLC mắc nối tiếp với nhau rồi mắc song song với loa để cân bằng đáp tuyến trở kháng của loa đó. Trong trường hợp của con bass 20cm này của Scanspeak thì có thể sẽ không cần mạch này nếu các driver kia có cùng đáp tuyến trở kháng (4 ohm). Hãy chờ đến khi đo đạc hết cả 3 cặp rồi ta sẽ quyết định.  

Tần số cộng hưởng trong không gian tự do Fs là 37.68Hz, đây là tần số mà tại đó màng loa bắt đầu dao động với tín hiệu nhỏ nhất được đưa vào. Nhìn vào tần số này có thể nói driver này có thể đánh được xuống sâu tới tần số tầm đó. Với tần số này nếu đóng thùng chuẩn thì thậm chí có thể xuống sâu hơn nữa. 

Qts của loa vào khoảng 0.48. Thông số này hết sức quan trọng trong việc thiết kế thùng loa, không có thông số này sẽ không tính được chính xác thể tích của thùng loa. Tỷ số EBP của con Seas (Effective Bandwidth Product) = Fs/Qes = 37.68/0.548 = 68.75), với hệ số EBP này thì loa có thể chơi thùng kín cũng được mà thùng bass reflex cũng được. Do thùng đã được đóng rồi nên tôi bỏ qua phần tính thể tích thùng cho driver này.  

Đáp tuyến tần số của loa bass Scanspeak 20cm này như sau:

Loa có đáp tuyến tần số rất tiêu biểu của một loa bass với đáp tuyến tần số hoạt động khá hạn chế, lên tối đa tầm 3,000Hz và độ nhạy trung bình khá thấp, trung bình 85dB. Để biết được sẽ cắt tần cho con này ở đâu thì chúng ta cần phải đo đạc xem con loa trung SEAS kia thế nào đã.  

2. Hình ảnh loa trung SEAS đời cổ Hroswitha - 17 TV - W. 


Loa có đáp tuyến trở kháng như sau:

Loa cũng có đáp tuyến trở kháng khá tương đồng với trở kháng DC là khoảng 4.2 ohm cho tới tầm gần 2000Hz thì mới tăng lên. 

Loa có tần số cộng hưởng cao hơn con Scanspeak vừa đo đồng thời hệ số Qts cao hơn (Qts = 0.6) cho thấy loa này đích thức là một loa trung, giờ chỉ cần đo xem đáp tuyến tần số của loa như thế nào, có đủ rộng không, độ nhạy có đồng đều với loa bass hay không...

Đáp tuyến tần số của loa như sau:

Loa có đáp tần khá đẹp và rộng, đích thị là một loa trung mà chúng ta cần tìm, với dải tần lên tới hơn 6000Hz và độ nhạy trung bình khoảng là 90dB, cao hơn khoảng 5dB so với con bass Scanspeak vừa đo. Như vậy nhằm làm cho độ nhạy của loa trung không quá chói so với con loa bass Scanspeak thì ta sẽ một là phải cắt bậc cao, cụ thể là bậc 2 trở lên cho con Seas này vừa phải cắt đi phần bass mà con Scanspeak kia đang đảm nhiệm để tránh trồng giải gây chói tiếng. Đồng thời khả năng cũng phải cắt đi dải tần số cao mà con loa tép dome tôi sắp đo tới đây nó sẽ đảm nhiệm nhằm tách bạch giữa các driver, mỗi người mỗi việc.

Chúng ta cùng đi tới cặp driver thứ 3 và cũng là cuối cùng, cặp tép dome MB HTL 1913 

Đáp tuyến trở kháng của loa này như sau:

Trở kháng DC là 3.9 ohm cũng tương đối là đồng đều so với 2 loa còn lại, hứa hẹn một đáp tuyến trở kháng đồng đều cho bộ loa này mà không cần phải sử dụng mạch cân bằng trở kháng. 

Lưu ý, do cả 3 loa đều 4 ohm nên nếu mắc song song, tổng trở của hệ thống sẽ khá là nhỏ, do đó nên dùng các linh kiện có nội trở lớn như các cuộn cảm có nội trở lớn để làm phân tần để hạn chế rủi ro cho ampli. 

Sơ đồ mạch phân tần của bộ này như sau:

Đáp tuyến tần số như sau:


Đáp tuyến cho thấy sự thiếu hụt của loa bass nhưng đó là khi chưa có thùng, có thùng vào đáp tuyến sẽ cân bằng hơn. 

 Đường đỏ là con loa trung Seas cổ và đường vàng là con Scanspeak, đường đỏ là con tép dome.

Chi phí cho việc nâng cấp này vào khoảng 3,600,000.

Audible Hertz Shop