trầm. Vâng loa siêu trầm! Nâng cấp hệ thống âm thanh trên ô tô của bạn sẽ không mang lại những cải tiến đáng kể về hiệu suất và độ chân thực. Việc thêm một hệ thống loa siêu trầm được thiết kế phù hợp vào hệ thống âm thanh nổi trên ô tô của bạn thường là một trong những nâng cấp đầu tiên mà chúng tôi khuyên dùng. Thách thức là tìm ra giải pháp có vẻ ngoài và âm thanh tuyệt vời, đồng thời hiểu được vô số thông số kỹ thuật có thể không hữu ích.
Loa siêu trầm và hiệu suất tần số cao
Động lực viết bài này là câu chuyện được một người bạn chia sẻ về việc một khách hàng đã hạ cấp lựa chọn loa siêu trầm của họ dựa trên đáp ứng tần số của hai giải pháp đã được công bố. Loa siêu trầm A tuyên bố cung cấp đầu ra lên tới 600 Hz. Loa siêu trầm B, mẫu mà khách hàng đã chuyển sang, có công suất đầu ra được công bố là 2 kHz. Khách hàng suy đoán rằng anh ta có thể sử dụng một loa siêu trầm để lấp đầy âm trung nếu cần, vì vậy đây là giải pháp tốt hơn.
Tại sao loa siêu trầm có tần số phân tần thấp
Chúng tôi thường sử dụng loa siêu trầm có bộ lọc thông thấp được đặt trong khoảng từ 60 đến 80 Hz trong hệ thống âm thanh ô tô. Nếu ô tô có loa nhỏ ở cửa hoặc bảng điều khiển, bộ phân tần có thể cần được đặt ở tần số 100 Hz. Với độ dốc phân tần điển hình là -24 dB/quãng tám, đầu ra của loa siêu trầm sẽ bị suy giảm hơn 50 dB ở 400 Hz. Không cần khả năng phát tới 1 kHz.
Tại sao chúng ta lại đi quá thấp so với tàu ngầm? Chà, chúng tôi không muốn nghe tiếng ồn mà họ tạo ra. Hầu hết các loa siêu trầm không được thiết kế để xử lý tốt việc tái tạo tần số trung bình. Hầu hết chúng ta đều muốn giọng hát của mình phát ra từ loa phía trước của ô tô hoặc xe tải. Vì giọng nam mở rộng đến khoảng 100 Hz nên thông tin này sẽ được phát bởi loa siêu trầm gắn trên cửa hoặc bảng điều khiển trong hệ thống, thay vì loa siêu trầm.
Tại sao loa siêu trầm không thể phát tần số cao hơn? Có hai lý do. Yếu tố hạn chế đầu tiên là khối lượng hình nón. Một cụm hình nón loa siêu trầm 10" thông thường nặng từ 125 đến 175 gam. Nó có khối lượng rất lớn chuyển động qua lại 1,000 lần mỗi giây. Trên thực tế, nó không hoạt động. Hình nón không thể chuyển hướng nhanh đủ để theo dõi tín hiệu đầu vào ở tần số đó, do đó đầu ra bị suy giảm đáng kể.
Vấn đề thứ hai là độ tự cảm. Cụm cuộn dây âm thanh trên loa siêu trầm cũng đóng vai trò như một cuộn cảm. Khi tần số tăng thì trở kháng cũng tăng. Kết quả là đầu ra tần số cao ít hơn. Bạn có thể tìm hiểu thêm về cuộn cảm trong bài viết này (liên kết đến bài viết về cuộn cảm BCA, từng được xuất bản).
"Cần nhiều âm trầm hơn"
Mặc dù hiệu suất âm trung không quan trọng đối với loa siêu trầm nhưng hiệu suất âm trung lại rất quan trọng. Nhiều loa siêu trầm trên thị trường có hình nón đủ nặng để giới hạn đầu ra của chúng ở tần số chỉ trên 100 Hz. Bộ lọc tần số cao cơ học này có thể gây khó khăn cho việc đáp ứng pha giữa loa siêu trầm và loa cửa chính xác. Nếu loa siêu trầm có một số bộ suy giảm cơ học tích hợp và kỹ thuật viên làm việc trên hệ thống âm thanh của bạn đã thêm một số bộ lọc điện tử thì kết quả âm thanh thực có thể không lý tưởng.
Một loa siêu trầm có thể phát một hoặc hai quãng tám trên tần số phân tần là rất quan trọng. Nếu không có phần mở rộng này, âm trầm có thể bị ngắt kết nối với phần còn lại của hệ thống. Hệ thống âm thanh ô tô được cấu hình phù hợp sẽ mang lại sự chuyển đổi mượt mà giữa loa siêu trầm và loa trầm, điều này rất quan trọng để tái tạo âm nhạc chính xác.
Thông số đáp ứng tần số mơ hồ là vô ích
Chúng tôi sẽ tuyên bố rõ ràng rằng bất kỳ thông số kỹ thuật đáp ứng tần số nào được công bố mà không có giá trị dung sai đều hữu ích như việc cố gắng vẽ bằng cọ thay vì canvas hoặc sơn. Ví dụ: nhà sản xuất có thể tuyên bố rằng loa phát từ tần số 20 Hz đến 20 kHz. Hầu hết mọi người sẽ coi đây là lý tưởng, phải không? Điều gì sẽ xảy ra nếu đầu ra giảm 40 dB so với 1 kHz ở các tần số này? Thông tin là vô ích nếu không có sự khoan dung phản hồi. Nếu bạn muốn xem thông số kỹ thuật đáp ứng tần số, bạn cần có dung sai 1 hoặc 3 dB và giới hạn tần số thấp và cao.
Đáp ứng tần số loa siêu trầm
Ví dụ về thông tin đáp ứng tần số tốt. Đó là con số do JBL Professional cung cấp cho loa siêu trầm rạp chiếu phim kép 18-inch 5628.
Cần chú ý điều gì khi chọn loa siêu trầm?
Khi chọn loa siêu trầm, việc dự đoán đáp ứng tần số là rất quan trọng. Như chúng tôi đã giải thích nhiều lần, một loa siêu trầm khổng lồ trong một chiếc tủ nhỏ có thể không tạo ra nhiều tần số thấp như một loa siêu trầm nhỏ hơn trong cùng một không gian. Rất may, chúng ta có thể sử dụng phần mềm mô phỏng trên máy tính để dự đoán hoạt động của loa siêu trầm. Chúng ta hãy cùng xem xét hai loa siêu trầm tương tự như loại mà khách hàng này đang cân nhắc.
Đáp ứng tần số loa siêu trầm
Đáp ứng tần số màu đỏ của Loa siêu trầm B trong thùng kín 1 foot khối.
Như bạn có thể thấy, độ tự cảm của cuộn dây giọng nói làm giảm đáp ứng tần số cao của trình điều khiển. Ở tần số 1000 Hz, nó giảm 17 dB so với mức đầu ra cao nhất khoảng 85 Hz. Vì vậy, việc tuyên bố rằng ổ đĩa phát ở mức 1,5 hoặc 2 kilohertz là sai lệch và thách thức các định luật vật lý. Điều quan trọng là loa siêu trầm này có thể tạo ra bao nhiêu thông tin tần số thấp. Ở cấp độ thấp, nó giảm 3dB ở tần số 50Hz và 10dB ở tần số 29Hz.
Được rồi, hãy xem trình điều khiển gốc có thông số đáp ứng tần số hẹp hơn được đăng.
Đáp ứng tần số loa siêu trầm
Đáp ứng tần số màu vàng của Loa siêu trầm A trong thùng loa có lỗ thông hơi rộng 1 foot khối được điều chỉnh ở tần số 35 Hz.
Điều đầu tiên mà các nhà thiết kế hệ thống âm thanh xe hơi nghiệp dư dũng cảm của chúng tôi nên chú ý là loa siêu trầm này có phản hồi phẳng hơn nhiều ở vùng trung thấp. Tại sao? Trình điều khiển này có một vòng rút ngắn bằng nhôm được tích hợp vào động cơ. Vòng ngắn giúp giảm đáng kể độ tự cảm. Vòng rút ngắn cũng làm giảm sự thay đổi độ tự cảm dựa trên vị trí hình nón mà tất cả các loa đều gặp phải. Cuối cùng, vòng rút ngắn làm giảm độ méo đáng kể. Về đầu ra tần số thấp, cả hai trình điều khiển đều cung cấp đầu ra rất giống nhau trong vỏ này. Điều đó có nghĩa là chúng có âm thanh giống nhau? Tuyệt đối không.
Nó đang phát âm lượng lớn đến mức nào?
Một thành phần quan trọng trong việc thiết kế một hệ thống loa siêu trầm phù hợp là đảm bảo xử lý đủ công suất dựa trên sự lệch của hình nón. Để hiểu rõ hơn về chủ đề này, bạn có thể muốn đọc bài viết của BestCarAudio.com về độ lệch và độ méo hình nón.
Nếu chúng ta nhìn vào biểu đồ tần số so với độ lệch hình nón của loa siêu trầm B, chúng ta thấy rằng nó vượt quá thông số kỹ thuật Xmax định mức ở tất cả các tần số dưới 30 Hz khi được điều khiển ở công suất 400 watt. Các thành phần hệ thống treo (màng nhện và âm thanh vòm) thường được chọn dựa trên thông số kỹ thuật Xmax hình dạng của cuộn dây âm thanh, do đó, nếu bị đẩy mạnh bằng bộ khuếch đại 400 watt, hiện tượng méo tiếng có thể trở nên rõ ràng. Mức công suất 275 là an toàn ở mọi tần số trong thùng loa này, giữ mọi thứ ở mức dưới 200 watt có lẽ là một gợi ý hay.
Đáp ứng tần số loa siêu trầm
Độ lệch hình nón so với tần số (màu đỏ) của loa siêu trầm B khi được điều khiển ở công suất 400W.
Mặt khác, loa siêu trầm A có thông số kỹ thuật Xmax quan trọng hơn. Nó vượt trội ở mọi tần số ở mức 400 watt và có thể xử lý lên tới 775 watt mà không để lại khoảng trống trong cuộn dây giọng nói. Khả năng di chuyển tăng lên này cho phép Loa siêu trầm A tạo ra công suất lớn hơn đáng kể. Điều này cũng có nghĩa là khi được điều khiển ở công suất 400 watt, loa siêu trầm A có thể phát ra âm thanh rõ hơn và chính xác hơn loa siêu trầm B.
