Nguyên tắc thiết kế thùng loa sub (siêu trầm), toàn dải, ván hở

Lạc Việt Audio 16/10/2021 467 lượt xem

Nếu đang tìm kiếm cho mình những gọi ý và ý tưởng về thiết kế thùng loa thì ở đây chúng tôi đã tổng hợp và xin chia sẻ với các bạn những thông tin căn bản nhưng quan trọng nhất, để thiết kế cho hai dòng loa phổ biến là loa sub (siêu trầm), loa toàn dải,loa kéo… trong bài viết này.

Thùng loa và những vấn đề liên quan

Đầu tiên chúng ta sẽ đi qua đôi nét căn bản về thùng loa trước để có thể nắm bắt được những điểm cốt lõi, từ đó đưa ra được những ý tưởng vừa sáng tạo vừa thiết thiết thực bạn nhé.

Thùng loa ảnh hưởng rất nhiều tới chất lượng âm thanh, độ bền, sự tiện lợi và thẩm mỹ của loa

Thùng loa ảnh hưởng rất nhiều tới chất lượng âm thanh, độ bền, sự tiện lợi và thẩm mỹ của loa

Thùng loa là cấu trúc bên ngoài của loa để bảo vệ, cố định các bộ phận bên trong, định hướng hình dáng của loa và giúp âm từ loa phát ra chuẩn và hay hơn. Thùng loa còn có tên gọi khác là vỏ thùng loa, hộp loa,… ( khi tìm kiếm thông tin bằng từ vỏ thùng nếu không thấy bạn có thể thay bằng những từ này, rất có thể sẽ ra). Do công dụng và tác động nhiều nên thùng loa rất được quan tâm, đặc biệt là với những hệ thống âm thanh hội trường, sân khấu chuyên nghiệp yêu cầu chất lượng, độ bền cao hay chỉ đơn giản là dàn loa karaoke, loa nghe nhạc cho gia đình của bạn. Khi thiết kế bạn cần để ý và nghiên cứu ký tất cả những đặc điểm cho các bộ phận từ bên trong thùng đến bên ngoài thùng như: Vì trí các thanh chằng, củ loa, tai loa,…

Thiết kế thùng loa

Thiết kế thùng loa là là công việc đầu tiên khi muốn có một thừng loa thực tế. Bản vẽ thiết kế vỏ thùng loa sẽ mô phỏng đầy đủ hình dáng, kích thước của mỗ mặt loa, từ cấu bên trong ra ngoài để người làm dựa vào đó mà làm ra thực tế. Vậy nên, việc thiết kế thùng loa cần kỹ lưỡng, cẩn thận và chính xác.

Thiết kế thùng loa là việc lên ý tưởng và đưa ra những mô tả sơ lược hình dáng của thùng loa trên giấy

Thiết kế thùng loa là việc lên ý tưởng và đưa ra những mô tả sơ lược hình dáng của thùng loa trên giấy

Hiện nay có nhiều kiểu loa, vì vậy cũng có nhiều thiết kế thùng loa khác nhau, nó tương ứng với cách thức, mục đích, địa điểm lắp đặt của loa. Nhưng có một số dòng loa được sản xuất và sử dụng nhiều nên các thiết kế của nó cũng đa dạng hơn, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu như: loa siêu trầm, loa toàn dải, loa ván hở.

Thiết kế thùng loa siêu trầm (sub )

Chúng ta đều biết loa siêu trầm hay loa sub thể hiện dải tần nhỏ nhất của bản nhạc làm cho âm thanh tổng thể của dàn nhạc trở nên uy lực và hoành tráng hơn, trầm ấp hơn. Dải trầm tạo ra độ rung khá mạnh, hơn những dả cao nên khi thiết kế thùng loa siêu trầm bạn cung cần lưu ý đến độ dày của lớp vỏ với từng loại vật liệu khác nhau để đảm bảo tính cố định, bền bỉ và an toàn cho loa dù có làm việc với hiệu suất cao.

Thiết kế thùng loa siêu trầm hay loa sub là công việc cần am hiểu nhiều kiến thức âm thanh sâu

Thiết kế thùng loa siêu trầm hay loa sub là công việc cần am hiểu nhiều kiến thức âm thanh sâu

Thiết kế thùng loa siêu trầm chúng ta có thể phân loại ở một số dạng như sau:

1. Thiết kế thùng loa siêu trầm theo số củ bass

Thiết kế này có 2 dạng là 1 củ bass và 2 củ bass. Tưng ứng với số củ loa như vậy sẽ tạo ra 2 loại khối hình của loa siêu trầm là khối lục giác vuông ( lập phương) và khối hình chứ nhật. Bạn cũng có thể gọi chúng theo kiểu tỏa âm với dạng 1 là thiết kế đơn lập, loại 2 là thiết kế đẳng áp.

Bạn sẽ nhận ra ngay sự khác biệt giữ loa sub đơn (đơn lập) và sub kép ( đẳng áp) khi nhìn vào chiều dài

Bạn sẽ nhận ra ngay sự khác biệt giữ loa sub đơn (đơn lập) và sub kép ( đẳng áp) khi nhìn vào chiều dài

Thiết kế đơn lập ( sub đơn)

Những loa sub với 1 củ bass hình lập phương thường có công suất không quá lớn, vừa đủ để đáp ứng nhu cầu âm thanh cho những không gian vừa và nhỏ. Nhiều dòng loa sub mini và sub karaoke gia đình, sub hội trường công suất vừa chính là dạng thiết kế này. Vậy nên bạn có thể lựa chọn loại thiết kế này cho mình, dàn karaoke gia đình, âm thanh quán cafe acoustic hoặc bộ dàn có quy mô vừa phải.

Thiết kế thùng loa loa sub đơn lập có hình gần như hình lập phương

Thiết kế thùng loa loa sub đơn lập có hình gần như hình lập phương

Thiết kế đẳng áp (sub kép)

Với nhũng loa sub dành cho hội trường, sân khấu cần mức công suất lớn người ta sẽ dùng loại có 2 củ bass để tăng công suất, giúp âm thanh to, vang xa hơn và hoành tráng hơn.  Thiết kế thùng loa siêu trầm theo kiểu đẳng áp thực chất là thiết kế với 2 loa có củ bass được đặt cạnh nhau trong một bộ thùng sao cho chúng có vị trí đối xứng nhau. Công suất, cấu tạo, chất lượng của 2 củ cũng hoàn toàn như nhau để tạo độ hòa hợp và đồng đều cho âm thanh.

Thiết kế thùng loa sub đẳng áp thường có hình chữ nhật, bên trong hoàn toàn đối xứng nhau

Thiết kế thùng loa sub đẳng áp thường có hình chữ nhật, bên trong hoàn toàn đối xứng nhau

Điều này sẽ tạo ra âm thanh xuất sắc hơn nhờ cộng hưởng sóng âm. Khi loa siêu trầm này hoạt động, các sóng âm phát ra từ 2 loa sẽ va chạm nhau trong một không gian hẹp tạo ra sự kết hợp và cộng hưởng. cấu tạo như vậy tạo ra âm thanh có cường độ rất lớn và tiếng bass cực mạnh. Thiết kế thùng loa siêu trầm kiểu đẳng áp thường được dùng cho các quán bar, rạp chiếu phim hay âm thanh sân khấu lớn, âm thanh đám cưới ngoài trời có nhu cầu sử dụng các loại âm thanh mạnh.

2. Thiết kế thùng loa siêu trầm theo hướng củ bass:

Kiểu phân loại này được chia làm hai loại, đầu tiên là sub mặt, tiếp theo là sub hầm. Hai thiết kế này hoàn toàn đối lập nhau về hướng âm thanh phát ra từ củ bass bên trong loa. Một loại là củ bass hướng ra mặt loa, một loại là của bass quay lưng hướng vào trong thùng loa. Mỗi kiểu thiết kế này sẽ có tác động khá nhau tới chất lượng âm thanh và góc phủ âm do tính công hưởng âm thanh, chúng sẽ có những đặc điểm phù hợp riêng cho kiểu nhạc và không gian sử dụng.

Thiết kế thùng loa siêu trầm theo hướng củ bass có 2 loại là hướng ra ngoài và vào trong

Thiết kế thùng loa siêu trầm theo hướng củ bass có 2 loại là hướng ra ngoài và vào trong

Thiết kế thùng loa siêu trầm với củ bass hướng mặt

Cấu tạo như vậy âm thanh sẽ đi thẳng hướng về phía trước, cho những người ngồi xa hay gần đều có thể nghe tốt. Kiểu thiết kế này củ loa có thể đặt song song với mặt lưới, trường hợp khác là đặt chéo so với mặt lưới. Kiểu song song sẽ cho âm có góc phủ rộng, dù bên mé loa bạn vẫn có thể nghe rõ âm thanh, nhưng kiểu đặt thú 2 âm thanh sẽ công hưởng để hứng âm được xa hơn, tính định hướng cao, nhưng nhược điểm là nó có góc phủ âm hẹp hơn, có thể ngồi bên mé sẽ nghe không được rõ nữa.

Thiết kế thùng loa siêu trầm với củ bass hướng mặt màng loa sẽ hướng về phía người nghe, góc phủ rộng

Thiết kế thùng loa siêu trầm với củ bass hướng mặt màng loa sẽ hướng về phía người nghe, góc phủ rộng

Thiết kế củ loa siêu trầm với củ bass hướng vào trong.

Với cấu tạo sub hầm như vậy, sự cộng hưởng âm thanh bên trong là rất lớn và tạo nên tính định hướng cao hơn hẳn cho loa. âm thanh sẽ được đưa ra thông theo hướng các hầm có âm lớn và hướng đi rất xa so với những kiểu thiết kế khác, tuy nhiên độ phủ âm lại không rộng như kiểu hướng mặt. dòng loa này sử dụng cho nhưng người ở xa vẫn có thể nghe rõ. Vì vậy, trong một bộ dàn chuyên nghiệp người ta thường có đủ cả sub hầm và và sub mặt để người ở xa hay gần đều nghe rõ ràng.

Thiết kế củ loa siêu trầm với củ bass hướng vào trong sẽ tạo nên sự cổng hưởng và tạo định hướng âm cao, đi xa

Thiết kế củ loa siêu trầm với củ bass hướng vào trong sẽ tạo nên sự cổng hưởng và tạo định hướng âm cao, đi xa

3. Thiết kế thùng loa siêu trầm theo độ kín hở của thùng và tác động truyền âm

Có 3 loại là thiết kế liền hộp, thiết kế lỗ thông hơi và thiết kế đẳng áp. Vì đây là kiểu phân loại thông dụng nhất nên chúng ta cùng phân tích sâu hơn ở phần dưới đây.

Thiết kế thùng loa liền hộp ( thùng kín)

Kiểu thiết kế thùng loa siêu trầm này cũng không khác các loại loa thùng thông thường. Cấu tạo của kiểu này là thùng loa được thiết kế thành nguyên khối, hộp kín và chỉ có một đường tiếng để âm thanh thoát ra ngoài đó là một củ loa woofer. Cấu tạo như vậy sẽ giúp loa giữ được cường độ âm tốt nhất, vang xa và to hơn đồng thời tránh được việt triệt tiêu các dải tần âm trầm. Giúp phủ âm rộng hơn ở những không gian có diện tích rộng. Một mặt khác khi hoạt động loa sẽ tạo ra những cộng hưởng bên trong dày đặc hơn nếu thùng kín, nhờ đó mà tạo ra được các hiệu ứng âm thanh đặc biệt mà nhà sản xuất mong muốn.

Thiết kế thùng loa liền hộp để tạo nhưng hiệu ứng âm thanh khác lạ và cho âm vang hơn

Thiết kế thùng loa liền hộp để tạo nhưng hiệu ứng âm thanh khác lạ và cho âm vang hơn

Thiết kế thùng loa có lỗ thông hơi

Thiết kế thùng loa siêu trầm có lỗ thông hơi là kiểu thiết kế có một lỗ nhỏ ở một hay một số mặt của loa. Lỗ nhỏ này được sử dụng để tăng cường không khí trao đổi giúp loa siêu trầm có thể phát ra những nốt âm thấp hơn và chuẩn hơn. Cấu tạo này làm tăng hiệu quả âm trầm,  giúp âm thanh mượt mà và ấm áp hơn, nghe hay hơn so với thiết kế liền hộp, nhưng nó lại không vang xa bằng.

Thiết kế thùng loa có lỗ thông hơi để không khí vào được nhiều, tạo ra sự hài hòa và tạo ra được âm trầm ấm hơn

Thiết kế thùng loa có lỗ thông hơi để không khí vào được nhiều, tạo ra sự hài hòa và tạo ra được âm trầm ấm hơn

Tuy nhiên, để có thể có được âm thanh hay nhất thì kích thước cũng như độ dài, kiểu dáng của lỗ thông hơi phải được tính toán kĩ lưỡng để đảm bảo phát huy đúng tác dụng của lỗ thông này. Nếu lỗ quá to sẽ khiến loa bị yếu, và mất lực còn lỗ quá nhỏ thì sẽ bị bí, khiến âm thanh như bị đè nén, hoặc giảm khả năng ngăn hiện tường triệt âm.

Dựa theo mục đích của nhà sản xuất mà lỗ thông hơi của loa siêu trầm sẽ được đặt ở những vị trí khác nhau nhưng đa số đều là ở phí trước. Bạn nên sử dụng thiết kế thùng loa sub có lỗ thông hơi cho gia đình bạn hay những sự kiện yêu cầu âm thanh chất lượng cao và sâu sắc, truyền cảm.

4. Thiết kế thùng loa siêu trầm theo nguồn cấp

Đã tìm hiểu về loa siêu trầm bạn chắc chắn sẽ biết có 2 dạng: loa sub hơi và loa sub điện. Cấu tạo của chúng khác nhau và cách thức hoạt động cũng khác nhau đưa đến Thiết kế cũng khác biệt.

Thiết kế thùng loa siêu trầm theo nguồn cấp có hai loại là sub điện và sub hơi

Thiết kế thùng loa siêu trầm theo nguồn cấp có hai loại là sub điện và sub hơi

Thiết kế thùng loa sub hơi

Những thùng loa sub hơi thường có cấu tạo đơn giản hơn so với loa sub điện, do các link kiện bên trong ít hơn và kỹ thuật đơn giản hơn. Thiết kế thùng loa sub hơi chính là những thiết kế bên trên mà chúng ta đã đọc. Tùy theo nhu cầu, mục đích, không gian sử dụng chúng ta sẽ tính toán được mức công suất, góc phủ âm và tính định hướng âm cần như thế nào, từ đó để điều chỉnh và hoàn thiện bản thiết kế.

Thiết kế thùng loa sub hơi cũng sử dụng những kiểu đã nêu trên, có khá nhiều hình dạng khác nhau

Thiết kế thùng loa sub hơi cũng sử dụng những kiểu đã nêu trên, có khá nhiều hình dạng khác nhau

Thiết kế thùng loa sub điện

Loa sub điện là dòng loa liền công suất nên đương nhiên thùng loa phải có nơi để chứa chiếc amply mini độc lập của loa. Thiết kế thùng loa sub điện sẽ phúc tạp hơn sub hơi vì nó cần một vị trí cho amply mini  nhưng không được để tác dộng đến chất lượng âm thanh cộng hưởng trong thùng loa và cũng ko để sóng âm tách động đến amply. vậy nên người ta sẽ chế tạo riêng cho amply một khoang riêng biệt và chỉ có 1 lỗ rất nhỏ, vừa đủ cho dây tín hiệu âm thanh từ amply đưa qua cho loa của loa để phát nhạc mà thôi.

Thiết kế thùng loa sub điện phúc tạp hơn một chút và có một khoang riêng để đựng amply của loa

Thiết kế thùng loa sub điện phúc tạp hơn một chút và có một khoang riêng để đựng amply của loa

Thiết kế thùng loa toàn dải

Loa toàn dải ra đời sau với đặc điểm chỉ có 1 diver thể hiện hết tất cả các dải âm thanh từ bass, trung đế treb. Có lợi thế thể hiện xuất sắc dải âm tầm trung và dải tần liền mạch, không bị mất hay hút như nhiều dòng loa có nhiều đường tiếng khác.

Thiết kế thùng loa toàn dải là dòng chỉ có 1 củ loa trên một thùng nhưng cũng có rất nhiều loại

Thiết kế thùng loa toàn dải là dòng chỉ có 1 củ loa trên một thùng nhưng cũng có rất nhiều loại

Nguyên lý hoạt động của loa toàn dải là màng loa sẽ được biến đổi và dao động nhờ các tín hiệu được đưa tới 2 cực của củ loa.  Sự dao động này diễn ra theo cả 2 hướng là phía trước và phía sau màng loa. Việc dao động theo 2 hướng như vậy dẫn đến tần số âm thấp ở 2 mặt sẽ triệt tiêu lẫn nhau vì ngược pha (phase). Nếu hai tần số âm thấp đã bị triệt tiêu như vậy thì sẽ chỉ còn dải âm cao mà thôi, bản nhạc sẽ bị méo mó, mất đi sự trung thực và đầy đủ,

Nhiều dòng loa toàn dải được dân chơi nhạc rất thích nên đã thiết kế nên nhiều hình dáng rất độc đáo

Nhiều dòng loa toàn dải được dân chơi nhạc rất thích nên đã thiết kế nên nhiều hình dáng rất độc đáo

Thùng loa ra đời với mục đích là để ngăn chặn và giảm nhẹ nhất có thể hiện tượng này, khiến tần số thấp ở phía sau màng loa không gặp và triệt tiêu tần số thấp ở phía trước màng loa. sau đây là một số cách thiết kế thùng loa toàn dải cơ bản và được sử dụng nhiều nhất là Thiết kế thùng loa ván hở, loa thùng kín, loa kèn và thùng loa kết hợp các loại trên.

Thiết kế thùng loa ván hở

Thiết kế thùng loa ván hở là hình thức mà nhiều người hiện nay ưa chuộng nhất. Vì nó rất độc đáo, mang tính sáng tạo và thể hiện được cá tính của người chơi nhạc. Bên cạnh đó, nếu biết các thiết kế và lắp đặt thì chi phí không cao mà chất lượng âm thanh vẫn rất chuẩn và hay

Thiết kế thùng loa ván hở củ loa sẽ được găn trên một tấm ván và không có thùng loa. Kích thước tấm ván tùy thuộc vào thông số của củ loa và vị trí đặt loa. Với tấm ván có độ dày càng lớn thì sóng âm cần đi đoạn đường càng xa mới có thể gặp và triệt tiêu nhau. đồng thời với đó trên quang đường di chuyển nó cũng đã bị biến đổi một phần nên khi gặp đã không còn nhiều mức sóng có pha trùng nhau để triệt tiêu nhau, giúp giữ lại âm bass.

Thiết kế thùng loa ván hở chỉ có 1 tấm ván để đặt củ loa mà không có thùng phía sau trông rất chất chơi

Thiết kế thùng loa ván hở chỉ có 1 tấm ván để đặt củ loa mà không có thùng phía sau trông rất chất chơi

Ngoài ra, người ta còn sử dụng kiểu thiết kế thùng loa ván hở này cho những dòng loa có chia đường tiếng, đặc biệt là dòng 2 đường tiếng với củ bass bên dưới và củ treble bê trên. Tấm ván làm thùng loa có thể từ nhiều nguyên liệu, nhưng người ta vẫn ưu tiên từ gỗ, chiều cao vừa phải để giữ độ thẩm mỹ, củ treb thường nằm bên trên và ngang tầm tai người khi ngồi xuống ghế. Khi thiết kế thùng loa ván hở củ treb bạn thường không thấy cân xứng, không nằm giữa mặt ván, điều đó là để khoảng cách của nó tới các cạnh ván không bằng nhau, để tạo ra những rung động không cùng pha, cũng là để tráng triệt tiêu nhau.

Tấm ván đặt loa thường làm từ gỗ thỉ và rất dày và chắc chắn để giảm triệt tiêu âm tại hai phía của màng loa

Tấm ván đặt loa thường làm từ gỗ thỉ và rất dày và chắc chắn để giảm triệt tiêu âm tại hai phía của màng loa

Thiết kế thùng loa kín hoặc hở

Thiết kế thùng loa toàn dải như thế này cũng có tác dụng và đặc điểm giống với thiết kế liền hộp và có lỗ thông hơi của loa siêu trầm dã nói ở trên, Bên trong thùng loa sẽ có những miếng tiêu âm và những lỗ thông hơi đặt ở những vị trí phù hợp với mục đích 1 là làm mất các dải âm trầm phía sau màng loa, làm nó không thể triệt tiêu dải âm phía trước, hoặc để tạo ra những hiệu ứng đặc biệt kết hợp cùng dải tần ở phía trước màng loa. Làm như vậy sẽ đảm bảo cho những âm siêu trầm và siêu trầm có thể được tái hiện, giải quyết được cả vấn đề về âm thanh và thẩm mỹ đối so với thiết kế thùng loa ván hở trong những trường hợp âm siêu trầm.

Thiết kế thùng loa toàn dải có thể kín hoặc hở như đối với loa sub ở trên

Thiết kế thùng loa toàn dải có thể kín hoặc hở như đối với loa sub ở trên

Thiết kế loa toàn dải có kèm kèn

Loa kèn là loại loa mà củ loa được lắp ở đáy của một chiếc ống hình kèn, có thể là kèn vuông hay tròn. Với thiết kế loa kèn thì tiếng bass cũng được cải thiện hơn đáng kể. Chiếc kèn sẽ giúp chuyển đổi và khuếch đại âm thanh làm âm bas không bị triệt tiêu mà còn có tính định hướng và ngân vang tốt hơn nhờ cộng hưởng trên thành kèn. Chiếc kèn có thể có thể ngắn hay dài để phù hợp với thẩm mỹ và mong muốn định hướng âm cũng như sở thích của người dùng. như sản xuất kèn này không hề đơn giản, cần phải có sự tính toán tỉ mỉ mới có thể đưa ra âm thanh như ý. Hơn nữa, những người chơi loa này thường rất sành điệu nên độ thẩm mỹ cũng như yêu cầu chất lượng âm thanh rất cao.

Thiết kế thùng toàn dải có kèn là thường cho dân chơi âm thanh sành điệu nên nó vừa cần đẹp mắt và âm hay

Thiết kế thùng toàn dải có kèn là thường cho dân chơi âm thanh sành điệu nên nó vừa cần đẹp mắt và âm hay

Thiết kế thùng loa kéo

Đối với loa kéo là dòng loa 2 đường tiếng và có đặc điểm di động, được vận chuyển đi rất nhiều nên chúng ta cần thiết kế thùng loa kéo sao cho nó thật chắc chắn để giữ cố định các thiết bị bên trong loa, giữ được sự an toàn, âm thanh hay cũng như lâu bền của loa. Hiện nay cũng có nhiều dòng loa kéo khác nhau nhiều về kích thước và công suất để bạn mô phỏng theo. Nhưng vì tính di động của nó nên khi lên ý tưởng thiết kế thùng loa kéo và lắp ráp bạn nên chọn những vậy liệu nhẹ nhưng bền sẽ tốt nhất.

Thiết kế thùng loa kéo cần có tính toán kỹ nơi đặt 2 bass loa và chỗ thông khí và nơi đặt bình ắc quy cấp nguồn

Thiết kế thùng loa kéo cần có tính toán kỹ nơi đặt 2 bass loa và chỗ thông khí và nơi đặt bình ắc quy cấp nguồn

Ở bài này, chúng tôi chỉ có thể nêu sơ bộ và những điều chung nhất về thiết kế thùng loa nói chung để bạn nắm được  từng loại sẽ cần và có đặc điểm gì, vì nếu phân tích hết bài sẽ quá dài. Những phần chi tiết hơn về kích thước, cấu tạo và những đặc điểm chuyên sâu hơn bạn có thể xem thêm trong bài: Bản vẽ thùng loa.

Mong những chia sẻ của Lạc Việt Audio sẽ hữu ích và phần nào hỗ trợ được các bạn. Hãy để lại bình luận nếu bạn có bất cứ thắc mắc gì về các thiết bị âm thanh hay muốn tìm hiểu thêm về các sản phẩm của chúng tôi. Đừng ngần ngại gọi ngay số 0982 655 355 để chún tôi có thể tư vấn miễn phí cho bạn nhé.

Gửi tới các bạn lời chúc vui vẻ và bình an!


MR. Tài 0982 655 355