Loa về bản chất chỉ được phép tái tạo lại âm nhạc và không được bổ sung bất kỳ một “màu” nào (hay tần số âm thanh nào) thêm vào cái bản nhạc mà nó tái tạo đó. Tuy nhiên, dù làm loa hay cách nào thì cũng không tránh khỏi việc tạo thêm "màu" vào âm thanh gốc cần tái tạo, kể cả cách bố trí loa và phòng đặt loa cũng góp phần tạo thêm “màu” không cần thiết vào âm nhạc của loa.
Mục đích của những người chơi nhạc, nghe nhạc và làm loa là làm sao để cho loa nghe có nhạc tính, tức là nó gần gũi nhất, thật nhất đối với bản nhạc gốc.
Vì vậy, để có thể test được đôi loa có nhạc tính hay không sau khi DIY xong thì phải tiến hành test nhạc tính của loa thì cẩn phải thỏa mãn một số yêu cầu như sau:
-Đáp tuyến tần số của loa cần phải bằng phẳng, tức là SPL của loa có ít điểm nhấp nhô nhất và chỗ nhấp nhô nhất cũng chỉ trong phạm vi +/-2dB mà thôi, tức là lên 2dB hoặc xuống 2dB so với đáp tần chung. Mặc dù đáp tuyến bằng phẳng thì cũng không có nghĩa là đôi loa đó nghe tốt hay sẽ có thể bán chạy nhưng đây là một trong nhưng điều kiện cần.
-Giảm thiểu hệ số Q của tất cả hàm truyền mạch lọc cắt tần. Nôm na là làm tăng hiệu suất của tất cả các linh kiện trong mạch phân tần bằng cách làm sao cho nội trở (đối với cuộn cảm, dây dẫn, trạm loa, cọc loa, liên quan cả tới trở kháng đầu ra của ampli), hệ số tiêu tán DF (đối với tụ),..nhỏ nhất có thể.
-Giữ cho các driver đồng pha với nhau ít nhất là 1 octave trước và sau tần số cắt (có nghĩa là tần số gấp đôi hoặc bằng một nửa tần số cắt). Tức là nếu tần số cắt là 500Hz thì các loa cần phải đồng pha với nhau tại các tần số 250Hz và 1,000Hz. Đồng pha có nghĩa là loa 2 đường tiếng thì loa tép và loa bass đấu cùng cực với nhau, không đảo cực một trong 2 loa và phải thử nếu đảo cực loa tép thì trên đáp tuyến tần số phải xuất hiện một điểm lõm 10dB hoặc hơn tại tần số cắt. Kể cả với bộ loa 3 đường tiếng thì cũng vậy, các loa trung, loa bass và loa tép phải đấu cùng cực với nhau sao cho khi đảo cực loa trung thì cũng xuất hiện một điểm lõm 10dB hoặc hơn tại cả 2 tần số cắt giữa loa bass và loa trung và loa trung và loa tép.
Test loa theo phương pháp so sánh A/B:
Việc test nhạc tính trên loa đã được thực hiện bởi các hãng loa theo cả 2 hướng là theo thiết bị test và theo tai. Có hai lưu ý, một là mic để đo nên sử dụng một loại chung cho tất cả các bản nhạc và sử dụng nhiều hơn một bản nhạc để test, thứ hai là phòng test, một cặp loa có thể có nhạc tính khác nhau theo các vị trí khác nhau ở trong cùng một phòng và cùng một vị trí trong phòng thì mỗi loa lại có mỗi nhạc tính khác nhau với các thương hiệu khác nhau. Việc có được một phòng test tiêu chuẩn là không hề dễ dàng, việc này đòi hỏi phải phải đầu tư rất nhiều tiền bạc và công sức. Do đó cần tận dụng những gì mà chúng ta có, bài học là nên chọn phòng rộng nhất có thể, phòng càng nhỏ thì càng khó để xử lý và càng có nhiều vấn đề. Nếu chọn giữa một phòng lớn có trần cao hơn và một phòng rất nhỏ có trần thấp hơn thì nên chọn phòng lớn có trần cao hơn. Khi đã chọn xong phòng thì di chuyển loa khắp các vị trí trong phòng để tìm điểm ngọt nhất cho cặp loa đó, có thể sử dụng các bộ phân tích thời gian thực (real time analyzer) để test. Kinh nghiệm là đặt loa ở vị trí đường chéo của phòng sao cho các hướng phản xạ nếu có từ tất cả 4 bức tường của phòng đều ở các góc 45 độ thay vì 90 độ. Các chuyên gia về audio trên thế giới đều test loa ở chế độ mono chứ không test ở chế độ stereo và sau đó điều chỉnh một chút ở chế độ stereo để test âm hình của hệ thống sau.
Sau khi đã chọn xong phòng và tìm được vị trí đặt loa tối ưu nhất thì việc tiếp theo là tìm một đôi loa tham chiếu để so sánh, và đôi loa tham chiếu cần phải có cấu trúc, kích thước, giống với đôi loa cần test nhạc tính. Ví dụ test nhạc tính đôi loa 2 đường tiếng với loa bass 20cm với màng giấy và 1 tép dome thì cũng phải tìm một đôi loa tham chiếu cùng 20cm và màng giấy và 1 con tép dome nhưng có nhạc tính tốt ít nhất là đối với anh em và quen thuộc với anh em.
Sau khi đã có được cặp loa tham chiếu thì việc tiếp theo là làm sao để so sánh giữa cặp loa tham chiếu và cặp loa cần test được chuẩn nhất. Đầu tiên là phải đặt hai loa (loa cần test và loa tham chiếu, mỗi cặp 1 cái) ở cùng độ cao với nhau và thứ hai là càng phải gần nhau càng tốt,tức là đặt cạnh nhau luôn. Để chắc chắn thì cần phải test thêm bằng việc cho nghe cụ thể một nhạc cụ, sau đó đảo vị trí của 2 loa, cái phải cho sang trái, cái trái cho sang phải, sao cho việc đảo vị trí giữa 2 loa không thay đổi gì về nhạc tính thì thôi.
Cuối cùng là luôn để âm lượng mức test ở 90dB cho tới 100dB, đó là âm lượng mà tai người nghe tuyến tính nhất. Nên tìm thêm anh em có đôi tai tốt để cùng test và đánh giá cùng với mình.
Điều chỉnh phân tần trong quá trình test nhạc tính:
Đối với hệ loa 2 đường tiếng, việc điều chỉnh nhạc tính hầu như chỉ xảy ra với loa tép với giả thiết là đáp tuyến tần số chung của cả hệ thống trước khi test nhạc tính là bằng phẳng, hệ số Q của cả hệ thống thấp, các driver được đấu đồng pha với nhau. Cụ thể là chủ yếu là việc điều chỉnh độ nhạy cân bằng giữa loa bass và loa tép. Nếu loa tép có độ nhạy cao hơn loa bass, sáng hơn thì anh em nghe sẽ thấy tiếng tép bị chói hơn và át đi tiếng bass. Nhưng nếu tiếng tép có độ nhạy quá thấp thì loa sẽ mất đi tính trình diễn của nó. Để điều chỉnh độ nhạy của loa tép thì anh em sẽ nhìn vào con điện trở số 1 nối tiếp với loa tép như hình dưới đây, có thể tăng con trở này lên hoặc giảm xuống từ 0.5 ohm cho tới 1 ohm ví dụ nó đang là 10ohm thì nối tiếp thêm một con tụ 1 ohm hoặc thay bằng một con tụ 9.1 ohm.
Nếu sau khi đã thay đổi con trở đó mà anh em vẫn cảm thấy loa tép nó lấn át dải tần của loa bass thì có thể lắp thêm một mạch nối tiếp RC song song với loa tép như hình trên và sẽ tiến hành thay đổi trị số của con tụ số 2 trong mạch trên, đầu tiên với các trị số nhỏ như 0.5uF – 1uF với các bước tăng khoảng 0.5uF cho đến khi loa tép nghe nhạc tính hơn. Sau đó thì đo lại đáp tuyến tần số của cả bộ loa và trở kháng tổng của loa để xác nhận lại kết quả.
Nếu ngay cả khi lắp thêm mạch RC mà anh em vẫn cảm thấy chưa ưng ý thì bắt đầu tiến hành thay đổi trị số của cuộn cảm L1 của loa bass và tụ C1 của loa tép, thay đổi một chút thôi và sau đó cũng tiến hành đo lại đáp tuyến tần số và trở kháng tổng để xác nhận lại kết quả.
Đối với các bộ loa 3 đường tiếng: Cũng giống như đối với bộ loa 2 đường tiếng, việc đo nhạc tính của loa vãn chủ yếu liên quan tới loa tép nhưng phức tạp hơn bởi sự có mặt của loa trung. Vấn đề chủ yếu bây giờ là làm sao cân bằng được độ nhạy của loa tép và loa trung, qua việc thay đổi trị số của 2 con điện trở số 1 và số 3 như trong mạch dưới đây:
Nếu sau khi thay đổi trị số của 2 con điện trở này mà loa tép nghe vẫn quá sáng thì anh em lại thêm mạch RC mắc song song với loa tép giống với trường hợp loa 2 đường tiếng bên trên và sẽ tiến hành thay đổi trị số của con tụ trong mạch RC trên, đầu tiên với các trị số nhỏ như 0.5uF – 1uF với các bước tăng khoảng 0.5uF cho đến khi loa tép nghe nhạc tính hơn. Sau đó thì đo lại đáp tuyến tần số của cả bộ loa và trở kháng tổng của loa để xác nhận lại kết quả.
Nếu ngay cả khi lắp thêm mạch RC mà anh em vẫn cảm thấy chưa ưng ý thì bắt đầu tiến hành thay đổi trị số của tụ C1 của loa tép, thay đổi một chút thôi nhưng cẩn thận khi thay đổi trị số của tụ C3 hay cuộn cảm L1 trên mạch loa trung vì loa trung rất nhạy cảm với thay đổi đó và sau khi thay đổi cũng tiến hành đo lại đáp tuyến tần số và trở kháng tổng để xác nhận lại kết quả.
Lưu ý làm sao để cho SPL của loa đang test nhạc tính và SPL của loa tham chiếu phải phù hợp với nhau bằng cách sử dụng các bộ phát tín hiệu pink noise kết nối vào một ampli stereo tích hợp có các núm chỉnh âm lượng độc lập cho các kênh khác nhau tới loa tham chiếu và loa đang test nhạc tính.
Hình đại diện của bài viết là cặp loa JBL 2420 và Altec Lansing 3156 của anh Thắng mà chúng tôi test nhạc tính sau khi đã thiết kế phân tần xong. Sau khi test nhạc tính thì chúng tôi đã phải giảm thêm điện trở song song với JBL 2420 được mắc kiểu L-pad để giảm độ nhạy của loa 2420 vì nó vẫn hơi chói so với Altec 3156, đồng thời giảm cuộn cảm L1 cắt cho loa bass Altec 3156, đồng thời giảm trị số 2 con tụ hóa mắc song song với loa bass để tăng độ dày của mid low theo sở thích của anh Thắng.
*Bài viết tham khảo cuốn Loudspeaker Design Cookbook của Vance Dickason.
Audible Hertz Shop
