Trở kháng là gì? Mối liên hệ giữa trở kháng và chất lượng âm thanh

Lạc Việt Audio08/08/2020143 lượt xem

Trở kháng là thuật ngữ quen thuộc thường dùng trong các thiết bị điện tử hằng ngày chúng ta thường dùng. Đó là kiến thức vật lý mà khi ngồi trên ghế nhà trường chúng ta đã được học. Ta cũng thường bắt gặp trở kháng trong các thông số kĩ thuật của thiết bị âm thanh. Vậy trở kháng là gì? Trở kháng có ứng dụng như thế nào trong các thiết bị âm thanh. Trở kháng của loa là gì? Cách đo trở kháng loa như thế nào… Hãy cùng Lạc Việt Audio tìm hiểu kĩ về trở kháng cũng như những tính chất, ứng dụng của nó trong các thiết bị âm thanh quanh bạn nhé!

Trở kháng là gì?

Trở kháng là đại lượng vật ký đặc trung cho tính cản trở dòng điện

Trở kháng là đại lượng vật ký đặc trung cho tính cản trở dòng điện

Thuật ngữ trở kháng trong kĩ thuật điện được kí hiệu bằng chữ cái Z, có đơn vị đo là Ôm. Đây là đại lượng vật lí đặc trưng cho tính cản trở dòng điện trong mạch điện có hiệu điện thế đặt vào. Nói như vậy, nói đến trở kháng là nhắc đến dòng điện xoay chiều. Trở kháng là cách nói mở rộng của điện trở trong dòng điện xoay chiều, chúng có thêm một đặc điểm nữa mà điện trở không có đó là độ lệch pha xoay chiều.  Đo đạc được đại lượng này có ứng dụng thực tiễn rất lớn đối với ngành vật lí bởi nó ứng dụng rộng rãi đến nhiều thiết bị điện tử. Đặc biệt kể đến là các thiết bị loa âm thanh chuyên nghiệp.

Tìm hiểu trở kháng của loa là gì?

Như đã nói ở trên, điện trở kháng có ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày. Đối với các thiết bị âm thanh thì bộ phận trở kháng được coi là một mắt xích quan trọng không thể thiếu trong quá trình truyền tải tín hiệu âm thanh. Nếu để ý kĩ ta sẽ thấy trên phần thông số kĩ thuật của loa thường có kí hiệu 4 Ôm hoặc 8 Ôm. Vậy trở kháng của loa là gì? ý nghĩa của tín hiệu trở kháng loa là gì?

Trở kháng loa là gì?

Tương tự với câu hỏi trở kháng là gì thì câu hỏi trở kháng của loa là gì cũng có cách cắt nghĩa tương tự nhưng được ứng dụng cụ thể trên một thiết bị điện: loa âm thanh. Nghĩa là đối với loa – thiết bị sử dụng dòng điện xoay chiều chắc chắn sẽ có trở kháng. Thế nhưng sự xuất hiện của nó không hẳn là xấu nếu bạn am hiểu và đấu nối các thiết bị đúng cách. Ngược lại nó còn có những ứng dụng khác trong việc kết nối âm thanh của bạn.

Trở khoáng loa là gì? Ý nghĩa thông số kĩ thuật của trở kháng loa

Trở khoáng loa là gì? Ý nghĩa thông số kĩ thuật của trở kháng loa

Để hiểu hơn về nguyên lí tác động của trở kháng đối với thiết bị loa, hãy hình dung đơn giản như sau. Coi dòng âm thanh tín hiệu là dòng nước, loa là một cơ quan chứa các cuộn dây được coi là các dây dẫn “dòng nước”  ấy. Nếu đường kính dây rộng, không có vật cản thì “dòng nước” tín hiệu âm thanh chảy càng nhanh. Vì vậy nếu chiếc loa của bạn có mức trở kháng thấp thì dòng điện, dòng tín hiệu âm thanh có khả năng di chuyển dễ dàng. Ngược lại, nếu trở kháng dây dẫn cao, dòng điện bị cản nhiều thì tín hiệu âm thanh của bạn không thể được truyền tải nhanh được. Trở kháng dây dẫn chính là trở kháng của loa. Thế nhưng không phải cứ trở kháng thấp thì sẽ tốt còn trở kháng cao thì có hại cho chiếc loa của bạn. Hãy đọc tiếp để tìm hiểu lí do nhé.

Trở kháng dây dẫn

Trở kháng của loa về bản chất chính là trở kháng của dây dẫn. Bên cạnh điện trở thuần của dây dẫn thì trong thiết bị loa luôn chứa các cuộn cảm là các dây dẫn được cuộn lại và tính toán số vòng hợp lí. Thông thường người ta gọi kháng của dây dẫn chỉ khi có dòng diện xoay chiều (DC) chạy qua. Còn đối với dòng điện một chiều (AV) sự cản trờ dòng điện của dây dẫn được gọi là điện trở. Trong thiết bị loa âm thanh sử dụng hiệu điện thế DC, chúng ta quan tâm đến trở kháng dây dẫn hơn là điện trở của dây dẫn.

Trở kháng của dây dẫn, trở kháng của cuộn dây

Trở kháng của dây dẫn, trở kháng của cuộn dây

Khi đặt một điện áp xoay chiều qua cuộn cảm (ống dây dẫn được cuộn lại), dòng điện chạy qua dây dẫn vướng phải sự cản trở rất khác biệt so với dòng điện một chiều. Hiệu điện thế tức thời chênh lệch với hiệu điện thế U dựa theo một đồ thị được biểu diễn bởi hàm sin. Đồ thị này chỉ ra độ lệch pha giữa các đại lượng trong mạch điện như: cường độ dòng điên, hiệu điện thế, tần số dòng điện, tần số góc,…

Trở kháng dây dẫn không chỉ phụ thuộc vào vác yếu tố sau:

  • Độ tự cảm của cuộn dây.
  • Tần số/ Chu kì của dòng điện xoay chiều.

Tần số/ Chu kì hoặc độ tự cảm được tăng lên thì trở kháng toàn mạch cũng sẽ tăng lên. Khi tần số dòng điện đạt đến vô cùng, trở kháng dây dẫn cũng tăng theo vô hạn. Khi ấy, mạch điện hoạt động giống như một mạch mở. Khi tần số tiến gần đến 0, trở kháng dây dẫn sẽ giảm xuống 0. Mạch hoạt động mà không có trở kháng nào ngoài điện trở thuần của dây dẫn. 

Cách đo trở kháng loa

Để đo trở kháng loa hay của bất cứ thiết bị nào bạn cần chú ý đến những yếu tố sau:

  • Điện trở
  • Cuộn cảm
  • Tụ điện
Đo lường trở kháng trên thực tế

Đo lường trở kháng trên thực tế

Trong kỹ thuật đo trở kháng dây dẫn (trở kháng loa) nói riêng và các thiết bị điện tử nói chung  có nhiều phức tạp. Chúng ta không quan tâm chi tiết đến công thức xây dựng và tính toán trở kháng bởi chúng mang tính học thuật cao. Đối với thiết bị loa, khi đo trở kháng cần lưu ý trở kháng do cuộn cảm dây bên trong cấu tạo loa quyết định. Vì vậy khi đo trở kháng loa hoặc khi mua cân nhắc các thông số trên loa để tránh trở kháng không phù hợp với các thiết bị âm thanh trong gia đình bạn.

Trở kháng của loa ảnh hưởng tới việc ghép nối loa với amply

Sau khi đã hiểu trở kháng của loa là gì, bước tiếp theo cần quan tâm là ghép nối loa với amply. Khi ghép nối loa với amply, cần cân nhắc hết sức đến vấn đề công suất và trở kháng. Khi ghép loa với amply cần chú ý để đảm bảo nó luôn tương thích, đồng thời công suất không được cao quá. Nếu không sẽ dễ khiến amly bị quá tải và bị cháy. Điều kiện cơ bản để ghép nối đó là phải đảm bảo công suất amply lớn hơn công suất trung bình của loa. Tuy nhiên không phải lúc nào đảm bảo được yếu tố này bạn cũng có thể đảm bảo 100% tính an toàn.

Trở kháng loa có ảnh hưởng đến việc ghép nối loa với amply

Trở kháng loa có ảnh hưởng đến việc ghép nối loa với amply

Thông thường, loa có trở kháng ở mức từ  4 Ôm đến 8 Ôm. Tương ứng với những chỉ số ấy thì amly cũng có công suất là 200 watt đến 100 watt. Loa có trở kháng càng nhỏ thì amply phải đảm bảo công suất lớn. Loa có trở kháng lớn hơn thì công suất sẽ nhỏ hơn. Trên thực tế, có nhiều loa có trở kháng nhỏ nhưng lại không có amply phù hợp vì phải hoạt động với công suất quá lớn. Khi ấy bạn cần có amply mạnh mẽ hơn để phù hợp với trở kháng của loa. Trên thực tiễn điều này khá khó khăn vì loa trở kháng thấp kết hợp với amply công suất quá cao dễ gây cháy nổ. Vì vậy, các chuyên gia đã tính toán kĩ lưỡng và đặt mức trở kháng của loa thông thường ở chỉ số là 4 Ôm, 6 Ôm và 8 Ôm. Điều này đảm bảo được tính an toàn và sự cân bằng không quá chênh lệch giữa các dòng loa amply trên thị trường.

Kiến thức hay cần biết

Cách ghép nối trở kháng loa với amply, ghép nhiều loa cùng một lúc

Cách ghép nối nhiều loa, ghép nối loa với amply

Cách ghép nối nhiều loa, ghép nối loa với amply

Các cách ghép nối trở kháng loa với amly cơ bản

Để đảm bảo tính an toàn trong quá trình ghép nối và đạt được trải nghiệm âm thanh tốt nhất. Bạn nên tham khảo những bước dưới đây. Lưu ý lựa chọn cách làm phù hợp với thiết bị âm thanh của bạn. Và hãy để ý đến thông số trở kháng và công suất amly của bạn xem chúng ở mức nào và áp dụng cho phù hợp. Nếu đã nắm rõ nguyên tắc và hiểu về từng thiết bị âm thanh của mình. Bạn có thể áp dụng hai cách ghép nối âm thanh đơn giản sau:

Ghép nối loa song song

Sơ đồ ghép nối nhiều loa song song

Sơ đồ ghép nối nhiều loa song song

Việc ghép nối loa song song là cách ghép nối loa với amply phổ biến được áp dụng nhiều với loa karaoke. Khi ghép nối song song thì trở kháng của loa sẽ giảm, bạn sẽ phải chú ý để ghép với amply có công suất cao.

Trong ghép nối song song, trở kháng được tính theo công thức như sau:

1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +… + 1/R (n)

Ghép nối loa nối tiếp

Sơ đồ ghép nhiều loa nối tiếp

Sơ đồ ghép nhiều loa nối tiếp

Cách ghép loa nối tiếp có tác dụng làm tăng trở kháng của loa lên. Trở kháng tăng lên theo cấp số cộng vì vậy cần tính toán số thiết bị ghép nối cho chính xác để trở kháng không quá lớn, vừa đủ để tích hợp với công suất của amly gia đình bạn.

Trong ghép nối nối tiếp, trở kháng được tính theo công thức như sau:

Tổng trở (R) = R1 + R2 + R3 +… + R (n)

Cách ghép nối loa có trở kháng thấp với amply

Đối với những dàn âm thanh đòi hỏi công suất cao như để trình diễn, karaoke kinh doanh,… việc kết nối với loa sẽ yêu cầu trở kháng thấp. Đồng thời khoảng cách giữa loa và amply không quá xa, khoảng từ 50-100m. Hãy đảm bảo nguyên tắc trở kháng của loa cao hơn trở kháng của ampy. Về khoảng cách kết nối giữa loa và amply là không quá 10m.

Hướng dẫn ghép nốii nhiều loa cùng một lúc

Hướng dẫn ghép nối nhiều loa cùng một lúc

Người ta thường áp dụng cách kết nối này với những loa có trở kháng 4 Ôm hoặc 8 Ôm. Cách kết nối này được úng dụng rộng rãi ở các dàn âm thanh karaoke, các buổi trình diễn lớn, hay tổ chức sự kiện, hội trường lớn,… Hãy đảm bảo mức công suất của amply phù hợp với công suất loa hoặc có sự chênh lệch ở mức thấp vừa phải.

Cách ghép nối loa có trở kháng cao với amply

Ứng dụng từ trở kháng trong lắp đặt hệ thống âm thanh báo

Ứng dụng từ trở kháng trong lắp đặt hệ thống âm thanh báo

Trong các hệ thống cần phát âm thanh dạng thông báo như: Phát thanh công cộng, trường học, siêu thị, cửa hàng… thì dạng kết nối loa trở kháng cao được sử dụng phổ biến. Loa được sử dụng có biến áp cao cho phép người dùng có thể điều chỉnh công suất loa. Và amply ghép nối có thể phân chia và phát đi âm thanh ở những khu vực mong muốn mà vẫn đảm bảo tín hiệu âm thanh chất lượng và đều đặn.

Với trường hợp này, người ta mắc loa song song để giảm bớt trở kháng và loại bỏ được tính toán trở kháng rắc rối. Bạn chỉ cần tính toán làm sao để tổng trở của loa không vượt quá mức công suất cho phép của amply  mà không cần biết trở kháng của loa là bao nhiêu Ôm.

Ngoài ra ưu điểm của mắc loa trở kháng cao này còn giúp bạn có chất lượng âm thanh tốt mà vẫn đảm bảo tín hiệu truyền đi hiệu quả dù ở xa hay gần. Tựu chung lại, tùy theo mục đích sử dụng bạn hướng tới và những thuộc tính cơ bản, thông số kĩ thuật của loa mà bạn chú ý lắp đặt cho đúng cách và hiệu quả.

Ghép nối loa với thiết bị có chức năng chuyển trở kháng

Nhiều thiết bị amply hoặc receiver có chức năng thay đổi trở kháng hay còn gọi là biến trở, làm thay đổi giá trị Ôm (Ohm) của thiết bị. Tính năng này cho phép bạn kinh hoạt trong ghép nối các thiết bị loa. Nhưng hãy đề phòng khi trở kháng không phải giá trị cố định (trở kháng biến thiên). Việc khớp nối giữa các thiết bị cần có sự tính toán và đảm bảo chính xác, an toàn. Vì vậy nếu không thực sự hiểu biết, hãy để mức trở kháng ở mức cao nhất và tìm mua thiết bị ghép nối cho phù hợp. Hoặc tham khảo sự giúp đỡ từ chuyên gia để điều chỉnh và kết nói các thiết bị của bạn với nhau chính xác và cho chất lượng âm thanh đảm bảo nhất.

Trở kháng đầu vào, trở kháng đầu ra và trở kháng của tai nghe âm thanh

Khi nhắc đến tai nghe âm thanh, người ta sẽ cân nhắc rất kĩ trước khi mua bởi chúng gắn liền với sức khỏe thính giác của bạn. Cho nên khi mua tai nghe âm thanh, các thông tin chi tiết về thông số kĩ thuật phải được để ý hết sức tỉ mẩn. Ta lại bắt gặp thuật ngữ vừa quen vừa lạ: trở kháng đầu vào và trở kháng đầu ra. Vậy chúng là gì, có ý nghĩa như thế nào trong quá trình quyết định lựa chọn mua tai nghe của bạn?

Trở kháng đầu vào là gì? Trở kháng đầu ra là gì?

Thông thường trong mạch điện có công suất bé thì trở kháng dây dẫn ở mức khá nhỏ, trừ một vài ngoại lệ : dây dẫn bị lỗi hoặc jack cắm kết nối có vấn đề. Trở kháng đầu ra hay còn gọi tắt là nguồn và trở kháng đầu vào (tải) là điểm kết nối và giao nhận những tính hiệu âm thanh từ dây dẫn có trở kháng.

Cụ thể, các nguồn âm phát âm thanh đều có cuộn trở kháng trong. Nó sẽ giới hạn định mức dòng điện có thể đi ra khỏi thiết bị. Cũng vì liên quan đến nguồn phát nên gọi đó là trở kháng đầu ra. Tại mỗi mức tần số khác nhau, trở kháng hoạt động như một điển trở khác và tuân theo định luật Ôm. Người ta chỉ ra rằng trở kháng đầu vào của thiết bị âm thanh nên gấp ít nhất 10 lần trở kháng của thiết bị phát nghĩa là tỉ lệ trở kháng đầu ra/ trở kháng loa phải lớn hơn 10:1. Có như vậy các thiết bị trong hệ thống mới được tối ưu một cách tốt nhất. Ví dụ gần gũi nhất với chúng ta là trở kháng của tai nghe.

Trở kháng của tai nghe âm thanh

Thiết bị tai nghe âm thanh gắn liền với sức khỏe thính giác của bạn. Vi vậy việc lựa chọn tai nghe âm thanh phù hợp là điều vô cùng cần thiết. Một thiết bị tai nghe âm thanh tốt không phải âm thanh phải to mà phải đảm bảo được chất lượng âm thanh. Nhiều amply có thể khiến âm thanh của tai nghe cất lên nghe rất khó chịu. Vì vậy ta cần để ý trở kháng của tai nghe ở mức nào thì phù hợp.

Trở kháng của tai nghe âm thanh

Trở kháng của tai nghe âm thanh

Ví dụ về một tai nghe có độ nhạy cao trên 110 dB/V thì khi tăng volume sẽ dẫn theo tăng áp, lúc này nguồn phát sẽ kêu khá to. Ngược lại, với tai nghe có độ nhạy thấp dưới 90dB/V, bạn cần tăng volume lên để đạt được cùng 1 mức nghe. Thông số của trở kháng của tai nghe cho ta biết thông tin rằng khi ta sử dụng tai nghe đó cần nhiều hiệu điện thê hay cường độ dòng điện. Chẳng hạn với tai nghe có trở kháng thấp, bạn nghe nhạc và sử dụng tiết kiệm năng lượng điện năng hơn, nhưng tín hiệu điện tử yêu cầu cao hơn. Lúc này âm thanh nền của tai nghe phát ra sẽ bị hiện tượng rè rít.

Trở kháng là một thông số thuật quan trọng đặc biết đối với thiết bị âm thanh. Qua đây chúng ta cơ bản nắm được trở kháng là gì? Trở kháng của loa là gì? Trở kháng của dây dẫn, ảnh hưởng của nó đến việc ghép nối loa với amply,… Hiểu và nắm bắt được nó giúp bạn có những kiến thức về thiết bị âm thanh và sử dụng chúng đúng cách. Qua bài viết dưới đây, Lạc Việt Audio hi vọng có thể hỗ trợ các bạn trong các vấn đề về âm thanh. Nếu cần nhận thêm sự tư vấn trực tiếp hoặc chi tiết hơn vui lòng liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ bên dưới.

Lạc Việt Audio là đơn vị đi đầu về cung cấp các thiết bị âm thanh từ gia đình đến hội trường chuyên nghiệp. Kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm, tư vấn nhiệt tình, chắc chắn sẽ làm hài lòng tất cả mọi khách hàng. Liên hệ ngay để chúng tôi được phục vụ các bạn:

 


Tư vấn miền bắc 0989 682 236 Tư vấn miền Nam 0982 655 355