Lúc tiếp xúc & nói tới âm thanh thì hạng mục quen thuộc nhất với chúng ta chắc chắn đó chính là các cặp speaker. Tầm quan trọng của speaker trong hệ thống âm thanh thì chắc có lẽ mọi người bạn nào cũng đã biết, speaker chính là thiết bị cuối cùng nhận tín hiệu & biến đổi thành thanh âm truyền đến tai người nghe. Ở bài viết dưới đây mình sẽ giú¬p bạn nghiên cứu vể cấu trúc & cơ chế vận động của speaker. Cấu tạo căn bản của một chiếc speaker - driver Trước tiên thì các bạn cần hiểu rõ được cơ cấu vận động của thanh âm, rồi mới có thể làm rõ vấn đề này với speaker được. Màng nhĩ là một lớp da mỏng nằm bên trong tai người, áp suất thay đổi liên tục ở trong không khí sẽ ảnh hưởng tới màng nhĩ làm nó rung lên. Lúc màng nhĩ rung lên, não bộ sẽ tự động dịch những rung động này thành âm, đó là cách mọi người nghe được. dàn âm thanh đám cưới Dựa trên cơ chế này, con người đã sản xuất ra vật phát thanh âm. Một vật thể phát ra thanh âm bằng cách rung động trong không khí. Lúc vật thể này rung động, nó sẽ ảnh hưởng lên các hạt khí xung quanh chuyển động theo, & các vận động này liên tiếp lan ra không gian cạnh đấy tạo thành các xung rung động truyền tải qua không khí tới tai người nghe, làm màng nhĩ rung lên. Khi này não bộ có trách nhiệm phiên dịch những chuyển động đó thành âm thanh của vật thể này Các đặc điểm cơ bản của thanh âm - Tần số sóng âm thanh: Tần số sóng âm thanh sẽ quyết định âm thanh cao hay trầm truyền tới tai người nghe. Áp lực làm không khí dao động với tốc độ nhanh ở 1 quãng thời gian nhất định sẽ tạo nên thanh âm cao, và ngược lại sẽ là âm trầm. Tai người có quãng nghe từ 20Hz đến 20KHz. - Khoảng áp suất không khí: Điều kiện này chính là biên độ lớn của sóng âm, quyết định đến độ to của thanh âm. Sóng âm có biên độ càng lớn sẽ khiến màng nhĩ rung mạnh hơn, và âm thanh được não bộ dịch ra cũng lớn hơn. Các bộ phận của loa: khung sắt, nam châm, màng giấy - Micro thu âm thanh là loại sản phẩm thanh âm có cơ chế vận động tương đương tai người, cũng được gắn 1 màng rung để rung động theo sóng âm. Phương pháp speaker hồi phục âm thanh - Loa có nhiệm vụ căn bản đó là truyền các tín hiệu âm thanh mà nó thu được trở thành chuyển động cơ học, để phục hồi sóng âm thanh một cách giống nhất có thể với sóng âm thanh mà nó thu được từ nguồn thanh âm (micro, đạo cụ...). Các loại loa bây giờ có thể gồm 1 hay nhiều speaker nhỏ bên trong (hoặc còn gọi là driver - củ speaker). Màng loa (Diaphragm) - Những loa con sẽ làm tạo ra âm thanh bằng cách rung màng speaker ở vận tốc cao. Chất liệu thông dụng dùng làm màng speaker thường là giấy, nhựa hay kim loại, trong có có phần vành rộng sẽ gắn liền với viền treo. - Viền treo, hoặc vành speaker được thiết kế bằng chất liệu có thể co giãn, là 1 vành tròn cho phép màng nón chuyển động vào ra. Viền treo này được gắn với khung kim loại của loa (basket). Vùng vành hẹp của màng nón loa sẽ được chế tạo nối với cuộn âm (voice coil). - Voice coil nối với khung kim loại bởi mạng nhện (spider) vốn cũng là 1 vành tròn bằng chất liệu co giãn với trách nhiệm giữ cho cuộn âm luôn ở chính xác vị trí trung tâm nhưng vẫn cho phép cuộn này chuyển động vào ra. Đôi khi màng speaker cũng được thiết kế ở kiểu vòm thay cho kiểu nón trong một số tình huống đặc biệt. Cực của cuộn âm sẽ thay đổi khi dòng điện đổi chiều Cuộn âm Đây là một phần rất quan trọng trong bất kì dòng loa nào. Thực chất cuộn âm của speaker là 1 nam châm điện từ, với cấu trúc gồm 1 cuộn dây dẫn bọc quanh lõi kim loại (thường là sắt). Dòng điện truyền qua cuộn dây sẽ tạo ra một từ trường xung quanh, làm cho sắt có từ tính. Từ trường này giống như từ trường quanh nam châm vĩnh cửu, cũng gồm có cực Bắc và cực Nam & cũng hút kim loại. Tuy nhiên khác với nam châm vĩnh cửu, ở nam châm điện từ chúng ta có thể đổi cực Bắc Nam bằng cách đảo chiều dòng điện. Và đây cũng là cơ chế vận hành của tín hiệu âm Stereo mà mọi người thường dùng, dòng điện chuyển chiều liên tục qua 2 đầu kết nối có trên speaker. Hai đầu kết nối dây loa Về căn bản, hệ thống khuếch đại (amplifier) liên tục thay đổi tín hiệu điện, chuyển động giữa dòng dương và dòng âm của dây đỏ. Do điện tử luôn chạy theo 1 chiều giữa cực dương và chiều âm, dòng điện đi qua speaker cũng đảo chiều liên tục tạo thành dòng xoay chiều. Dòng xoay chiều này đến lượt nó sẽ làm đảo cục nam châm điện từ liên tục nhiều lần trong 1 giây. Nam châm am thanh san khau ngoai troi - Phương thức mà rung động điện có thể làm cho cuộn âm di chuyển vào ra như sau: Nam châm điện từ được để trong từ trường cố định của nam châm vĩnh củu. 2 nam châm này (điện từ & vĩnh cửu) tương tác với nhau giống như hai nam châm bình thường, ngược dấu hút nhau, cùng dấu đẩy nhau. Khi cực của nam châm điện đổi thay, chẳng hạn từ chiều dương thành cực âm sẽ tạo nên lực từ hút sang đẩy đối với chiều âm của nam châm vĩnh cửu. Lực tác động này khiến cho cuộn âm thanh chuyển động vào ra thường xuyên theo rung động điện tương đương như 1 chiếc piston. Nam châm đóng vai trò quan trọng - Cuộn dây khi di chuyển sẽ kéo theo màng speaker di chuyển theo, do 2 thành phần này được kết nối vào nhau. Khi màng speaker chuyển động tác động đến không khí phía trước speaker bị rung động, từ đó sóng âm được tạo ra. Tín hiệu điện tử cũng có thể được dịch thành dạng sóng, theo đó, tần số và biên độ của sóng điện tử này sẽ ảnh hưởng & điều khiển cuộn âm di chuyển theo tỷ lệ và khoảng cách nhất định. Do sóng điện tử này là dạng mã hóa của sóng âm gốc nên chuyển động màng loa theo tỷ lệ & khoảng cách nhất định đến lượt nó sẽ hình thành sóng âm đúng với tần số và biên độ mà nó đã được mã hóa. - Những loa con thường được chế tạo với kích thước khác nhau nhằm phục vụ cho những dải tần nhất định. Theo cách chế tạo phổ biến những dải tần của loa sẽ được chia nhỏ & được thể hiện ra bên ngoài bằng nhiều speaker con khác nhau. Đó là tất cả về cấu tạo và cơ chế vận hành của 1 chiếc speaker. Có thể bài viết có phần dài và hơi nặng về lý thuyết, nhưng nếu đọc kĩ sẽ giúp các bạn có thể hiểu sâu về bản chất căn bản của thanh âm cũng như quy trình vận hành của các speaker, như thế sẽ giúp ích rất nhiều cho bản thân trong lĩnh vực âm thanh này.
