Giải thích chi tiết loa toàn dải tần
Tại sao lại nói về driver loa? Đơn giản, vì âm thanh bạn nghe thấy phát ra từ driver. Dù có sử dụng thùng loa (hoặc không dùng thùng) tối tân đến đâu, hay mạch phân tần hoàn hảo cỡ nào, nếu thiếu một driver tốt thì mọi thứ đều vô ích. Vì vậy, driver là vô cùng quan trọng, điều này không còn nghi ngờ gì nữa.
Vậy thì, một driver trung âm, không lên cao nổi cũng chẳng xuống trầm được, có gì đáng nói? Nhưng nhiều người nói rằng dải trung là dải tần quan trọng nhất để âm thanh phát ra, tôi hoàn toàn đồng ý. Nếu bạn đã từng nhàm chán như tôi, thử nghe Thái Cầm hát chỉ với một driver tweeter, hoặc nghe nhạc violin của Paganini chỉ với một driver woofer, bạn sẽ thấm thía sự đáng yêu của driver trung âm. Tôi nghĩ bạn cũng đồng ý rằng, nếu buộc phải nghe nhạc chỉ bằng một driver duy nhất, bạn chắc chắn sẽ chọn một thứ trông giống như driver trung âm. Lý do không gì khác, vì bạn biết (hoặc đoán) nó sẽ phát ra dải tần trung, và thính giác của chúng ta - người Trái Đất - chủ yếu hoạt động trong phạm vi này, chủ thể cấu thành âm nhạc cũng nằm ở đây.
Thiết kế driver trung âm
Khái niệm “màng rung một ngón tay” (ám chỉ tweeter dome) đã nói lần trước, có thể mở rộng sang phạm vi trung âm, vì bất kỳ driver phát âm nào cũng có thể được giải cấu trúc thành màng rung, hệ thống treo màng rung và hệ thống dẫn động. Chỉ là do dải tần hoạt động khác nhau, các yếu tố cấu thành này qua nhiều năm tiến hóa dần biến đổi thành kích thước nằm trong một phạm vi cụ thể. Tuy nhiên, hình dạng và chất liệu của chúng lại có nhiều biến thể, đặc biệt là chất liệu màng rung, những năm gần đây có thể nói là muôn hình vạn trạng. Chúng ta hãy cùng xem xét từng loại:
Màng rung hình nón bằng giấy
Đây có lẽ là chất liệu lâu đời nhất. Nói một cách đơn giản, dung dịch huyền phù bột giấy được đổ vào khuôn lưới hình nón đã thiết kế sẵn, bột giấy sẽ lắng đọng trên đó, phần bột giấy lắng đọng đến độ dày thích hợp được lấy ra, sau đó trải qua các công đoạn xử lý tiếp theo như sấy khô, v.v., để trở thành một màng rung hình nón bằng giấy. Thành phần bột giấy trong đó, như loại sợi, độ dài ngắn, thành phần chất độn, quy trình làm giấy và cách xử lý giai đoạn sau (như phơi gió hay ép nhiệt), đều ảnh hưởng đến đặc tính của thành phẩm cuối cùng, và trực tiếp ảnh hưởng đến đặc tính âm thanh. Tất nhiên, đây là bí mật thương mại không tiết lộ của các hãng (Chú thích 1)….
(Chú thích 1: Nhiều năm trước, tôi từng đọc một bài viết của ông Hồng Hoài Cung kể về quá trình làm màng nón giấy, ngoài việc cảm thán kiến thức uyên thâm trong màng nón giấy, tôi càng khâm phục tinh thần nghiên cứu của tiền bối Hồng. Mấy câu tôi viết nhẹ nhàng trong bài này không thể nào nói hết được tinh hoa tích lũy bằng mồ hôi nước mắt của các bậc tiền nhân tiên liệt qua bao năm tháng.)
Nhìn chung, đặc tính âm thanh của màng nón giấy là trơn tru tự nhiên, rõ ràng nhanh nhẹn mà không quá nhạy cảm. Vì chứa vô số sợi đan xen lẫn nhau, năng lượng truyền trong đó có thể bị hấp thụ rất nhanh, tạo thành độ giảm chấn tốt, do đó hiện tượng cộng hưởng tách màng ở đầu cao của dải tần phát âm không rõ ràng, dải cắt giảm dần cũng rất trơn tru. Đây có thể nói là một đặc tính tốt, vì như vậy có thể sử dụng mạch phân tần rất đơn giản, không cần cắt tỉa thêm, sự tích hợp hệ thống cũng rất lành mạnh. Ngoài ra, độ cứng của màng nón giấy khá tốt, có thành tích tốt về phản ứng tức thời và biểu hiện chi tiết cảm nhận âm thanh. Đừng thấy giấy thông thường bên cạnh đều mềm, với hình dạng và độ dày thích hợp, độ cứng của giấy có thể được làm rất tốt. Hơn nữa, nếu thiết kế và chế tạo đúng cách, màng nón giấy có thể làm rất nhẹ, nhẹ hơn màng rung nhựa nhẹ nhất trên 15%. Dù so với vật liệu sợi tổng hợp công nghệ cao mới nhất, giấy vẫn hơi nặng hơn một chút, nhưng thực tế chênh lệch không lớn, do đó hiệu suất phát âm cao. Dòng trung âm màng nón giấy 6.5 inch PR170 của Audax, hiệu suất lên tới 100dB/W. Điểm yếu có thể có của màng nón giấy là đặc tính của nó thay đổi theo độ ẩm môi trường, vì giấy hấp thụ hơi ẩm thì mật độ tăng lên (nặng hơn), độ cứng kém đi (mềm hơn), nên đặc tính phát âm cũng bị ảnh hưởng. Việc thay đổi như vậy là tốt hay xấu cũng khó nói, các thành viên câu lạc bộ Lowther của Anh tuyên bố rằng vào ngày mưa, loa Lowther nhà họ nghe đặc biệt hay. Điều đáng lo hơn có lẽ là sau nhiều chu kỳ khô ẩm, có thể gây mỏi vật liệu, từ đó thay đổi đặc tính vốn có của nó. Nhưng bạn không thấy sao, nhiều driver màng nón giấy cổ điển sau mấy chục năm hoạt động vẫn hát rất tốt, nên tình huống này có lẽ còn nhẹ và diễn biến từ từ, hơi giống như giai đoạn ủ chín rồi bước vào trạng thái ổn định khác, đối với người dùng chúng ta không nên là vấn đề. Trong những năm gần đây, một phần lớn driver màng nón giấy sản xuất đã có nhiều cách cải thiện khác nhau về mặt này, giúp đặc tính màng nón giấy ổn định hơn. Cách thường thấy là phủ bề mặt, hoặc thay đổi công thức giấy, một số nhà sản xuất tuyên bố màng nón giấy của họ chống nước, xét từ một số loa PA dùng ngoài trời, độ tin cậy khá cao. Tất nhiên, như đã đề cập trước đó, đối với những việc như thế này, người bình thường chúng ta nhiều lắm chỉ xem cho vui, muốn nhìn ra được môn đạo thì không dễ dàng chút nào. Ngoài ra, đừng bao giờ đánh đồng lịch sử lâu đời của màng nón giấy với “lạc hậu”. Xét từ tầm nhìn của toàn ngành công nghiệp âm thanh, tỷ trọng driver loa hình nón bằng giấy chiếm vị trí hàng đầu trong các loại driver. Không tin thì hãy nhìn vào TV, máy thu thanh cầm tay, hệ thống âm thanh đầu giường, máy tính… ở nhà bạn, có phải phần lớn đều dùng loa nhỏ sử dụng driver màng nón giấy? Bạn nói, này! Những thứ này sao có thể so sánh với loa High-End công nghệ cao của tôi được! Nhưng nhìn từ góc độ khác, nếu những “sản phẩm thứ cấp” này đổi sang dùng driver không phải màng nón giấy, đảm bảo sẽ khó nghe hơn, và đắt hơn. Đó là vì vật liệu màng nón giấy này có thể nói đã phát triển khá chín muồi, nên có thể đạt được tỷ lệ hiệu quả chi phí tốt. Hơn nữa, còn có rất nhiều loa huyền thoại đã qua thử thách thời gian và những bá chủ thế hệ mới siêu cấp đều có bóng dáng của màng nón giấy: WE/ALTEc 755A toàn dải, GooDMAn Axiom 80 toàn dải, Altec A5/A7, AR 3a, Lowther toàn dải, TAD… v.v. nhiều không kể xiết. Một số người chơi lão luyện đam mê lĩnh vực này còn nói thẳng: “Cho tôi màng nón giấy, ngoài ra miễn bàn!” Nhiều người cũng cho rằng, gọi việc chế tạo màng nón giấy là khoa học thì không bằng nói đó là một nghệ thuật, đủ thấy sức hút mê hồn của nó.
Màng rung nhựa
Do ngành công nghiệp hóa dầu phát triển, các sản phẩm nhựa có thể thấy khắp nơi trong môi trường sống hàng ngày của chúng ta, nguyên liệu rẻ và quy trình gia công đơn giản tự nhiên đã nhận được sự ưa chuộng của các ngành công nghiệp khác nhau, tất nhiên bao gồm cả ngành công nghiệp âm thanh. Màng rung nhựa được nói ở đây, chỉ loại màng hình nón đúc nguyên khối bằng cách ép phun nhựa hoặc các cách khác, chất liệu thông dụng nhất thuộc loại polypropylene (viết tắt là PP). Chất liệu PP này, chúng ta tiếp xúc nhiều nhất có lẽ là các sản phẩm như hộp đựng dùng cho lò vi sóng và hộp bảo quản thực phẩm, đều thuộc loại đúc ép phun. Ngoài ra, dây đai đóng kiện màu vàng hoặc xám thường dùng để gia cố bên ngoài các loại thùng giấy cũng được làm từ sợi polypropylene. Từ đó chúng ta có thể nhận thức một điều, vật liệu này thực sự rất dai. Đặc tính vật lý của đa số polymer cao phân tử là độ dai đặc biệt cao, vì cấu trúc phân tử khổng lồ và sắp xếp không theo quy tắc, nên năng lượng cơ học truyền trong đó sẽ nhanh chóng bị hấp thụ tiêu hao, đặc tính giảm chấn rất tốt. Ưu điểm này tương tự màng nón giấy, chính là sự giảm dần ở đầu cao rất trơn tru, ngoài cảm nhận âm thanh mượt mà tự nhiên, việc có thể sử dụng mạch phân tần đơn giản, bậc thấp cũng là một điểm lợi. Chúng ta có thể cảm nhận những đặc tính tốt này từ nhiều loa hai đường tiếng cỡ nhỏ của châu Âu, driver trung/trầm SCAN 6.5 inch sử dụng màng rung PP trong suốt mà ProAc dùng, có thể gọi là mẫu mực tốt nhất trong các driver loại này. Tuy nhiên, so với các chất liệu màng rung khác, độ cứng của PP không mấy tốt, khối lượng cũng nặng hơn. Dù dùng hộp bảo quản thực phẩm đập vào trán rất đau, nhưng không có nghĩa là nó có độ cứng tốt trong chuyển động vi mô tốc độ cao phạm vi nhỏ, mà điều kiện làm việc như vậy mới là điều chúng ta quan tâm khi chọn màng rung driver. Độ cứng kém của chất liệu PP gây ra việc khi hoạt động vi mô tốc độ cao (ở dải tần cao), động năng do cuộn dây âm thanh phát ra không thể truyền đạt hoàn toàn và nhất quán đến toàn bộ màng rung, tức là đã xảy ra “hiện tượng tách màng”. Dù có độ giảm chấn tốt ngăn chặn được cộng hưởng tách màng, nhưng rốt cuộc đã không thể thực hiện chuyển động piston hoàn hảo, tỷ lệ méo tiếng tương đối tăng cao, cảm nhận âm thanh là mượt mà dư thừa nhưng độ phân giải và động lực lại không đủ, một số loa hai đường tiếng dựa trên driver trung/trầm màng rung PP 8 inch, dễ xuất hiện triệu chứng chậm chạp đờ đẫn ở dải từ trung âm đến trung cao âm, nguyên nhân bệnh chính là ở đây. Nếu không quá tham lam phần âm trầm, chọn driver cỡ nhỏ hơn, có thể phần nào giảm nhẹ vấn đề này. Vì càng tệ hơn nữa là trên diện tích lớn, độ dày cần thiết để đạt đủ độ cứng tương đối lớn, khối lượng tổng thể cũng tăng theo. Vì vậy, mặt khác bạn cũng không tìm thấy loa hiệu suất cao nào sử dụng driver màng rung PP. Dù không có vấn đề hấp thụ hơi ẩm như màng nón giấy, nhưng màng rung PP có xu hướng thay đổi đặc tính theo nhiệt độ. May mắn là điều này không đến mức làm phiền chúng ta, vì giống như vấn đề độ ẩm của màng nón giấy, sự thay đổi này nên thuộc loại chậm và từ từ, đừng quá lo lắng! Nhìn tổng thể những điều trên, PP dường như không thích hợp để chế tạo màng rung do độ cứng kém và khối lượng cao, thực ra nên nói là xem chúng ta cân nhắc thế nào trong nhiều sự thỏa hiệp. Giống như driver Scan đã đề cập trước đó, dù dùng màng rung PP bị tôi chỉ trích khá thảm, nhưng vẫn có thể tạo ra sản phẩm thành công, biểu hiện tổng thể vẫn rất xuất sắc. Hoặc, cách làm tích cực hơn là cải tiến loại vật liệu này, tức là dùng PP làm nền tảng, rồi trộn thêm một số chất phụ gia để tăng cường độ cứng. Hành động này thực sự mang lại cải thiện ở một mức độ nhất định, giúp driver chế tạo ra có tiến bộ ở các mức độ khác nhau về động lực, tỷ lệ méo tiếng, biểu hiện chi tiết và hiệu suất phát âm. Như Dynaudio và Infinity/Genesis đều có driver sử dụng cách xử lý loại này, dù chất phụ gia trộn vào và cách chế tạo không hoàn toàn giống nhau, nhưng hiệu quả đều khá rõ ràng. Ngoài ra, vì nguyên liệu hóa dầu và đúc ép phun quá tiện lợi, nên tất nhiên có người sẽ phát triển vật liệu mới khác PP, như chất liệu Bextrene, TPX, hay Neoflex, thành phần hóa học không rõ, dù trông rất giống PP, nhưng độ cứng tốt hơn và khối lượng thấp hơn của các vật liệu này có thể mang lại động lực và độ phân giải tốt hơn, bạn nên có thể thấy các vật liệu nêu trên trên quảng cáo và catalog của các hãng loa, nhân tiện hãy kiểm chứng.
Màng rung kim loại
Vì độ cứng yếu dẫn đến thiếu sót về động lực và độ phân giải, vậy sử dụng vật liệu kim loại độ cứng cao để chế tạo màng rung, hẳn sẽ đạt hiệu quả rất tốt. Nếu không nói đến driver nén dùng cho loa horn, vật liệu kim loại thường thấy dùng cho driver trung âm hoặc trầm âm phóng xạ trực tiếp, thuộc loại nhôm hoặc hợp kim của nó là nhiều nhất, lợi thế lớn nhất chính là độ cứng rất cao, trong điều kiện làm việc nhất định sẽ không biến dạng, kết quả là độ méo tiếng rất thấp và độ phân giải chi tiết rất tốt. Nhưng mặt khác của độ cứng cao là tổn hao nội tại thấp, giống như tweeter “màng rung một ngón tay” tôi đã đề cập lần trước, năng lượng không bị vật liệu màng rung hấp thụ, nên khi xảy ra tách màng sẽ có đỉnh cộng hưởng rõ rệt xuất hiện ở đầu cao của đáp tuyến tần số, nếu không xử lý thích hợp, rất dễ xuất hiện “tiếng kim loại”. Cái gọi là xử lý thích hợp, trước tiên có thể trên thiết kế mạch phân tần cố gắng hết sức để đè nén đỉnh cộng hưởng này, tức là sắp xếp đỉnh cộng hưởng nằm trong dải cắt hoặc ngoài dải cắt của bộ lọc, khiến tín hiệu vào driver không chứa tần số kích thích cộng hưởng cao tần, như vậy đỉnh cộng hưởng sẽ bị “che giấu” bởi mạch phân tần, chúng ta sẽ không nghe thấy tiếng kim loại nữa. Để đạt mục đích này, thường phải sử dụng độ dốc cắt phân tần ít nhất từ bậc hai trở lên mới có thể lọc hiệu quả; nếu dùng bậc một, độ dốc quá thoải, không đủ để đè nén hiệu quả. Nếu lại di chuyển điểm phân tần xuống phía thấp, lại hy sinh băng thông khả dụng, cách làm này không mấy lành mạnh. Vì vậy, phân tần bậc cao và chọn điểm phân tần cẩn thận là điều phải đặc biệt lưu ý khi sử dụng driver màng rung kim loại. Hoặc, so với việc tránh né tiêu cực, cũng có thể cải tiến tích cực nhược điểm, đó là tăng cường độ giảm chấn cho màng rung: cấu trúc sandwich lớp kẹp, phủ vật liệu giảm chấn đều là những cách hay. Các sản phẩm loại này trên thị trường ngày càng nhiều, trong đó không thiếu những ví dụ khá thành công, như Elac đã giới thiệu trong bài “Nghiên cứu triệt để” kỳ trước, hoặc Ensemble của Thụy Sĩ với âm thanh và giá cả đều rất cao quý. Ngoài việc cộng hưởng cao tần khó đối phó, khối lượng màng rung là một yếu tố bất lợi khác. Vì lý do chi phí, chưa từng thấy driver trung âm nào được làm bằng titan. Vì vậy, driver trung âm hoặc trầm âm màng kim loại dù có thể biểu hiện động lực xuất sắc dưới sự dẫn động mạnh mẽ, nhưng hiệu suất phát âm tổng thể thực tế vẫn thấp, thường cần công suất lớn hơn để vận hành.
Chất liệu sợi tổng hợp
Xuyên suốt lịch sử, dường như vật liệu tiên tiến nhất đều được dùng trước tiên trên vũ khí giết người, thật là nỗi bi thảm lớn nhất của loài người hiếu chiến, nếu dùng cho âm thanh để mọi người thưởng thức âm nhạc, chẳng phải sẽ rất hòa bình sao? Nhiều năm sau khi cấu trúc sandwich sợi boron carbon và tổ ong ứng dụng trên máy bay chiến đấu đạt hiệu quả tuyệt vời, mới có người đem loại vật liệu này dùng cho âm thanh. Vì là vật liệu cấp hàng không, tất nhiên sở hữu kép ưu điểm vừa nhẹ vừa cường độ cao, có thể làm nhẹ hơn cả giấy, độ cứng mạnh hơn cả kim loại, mà cường độ không chỉ vượt nhôm rất nhiều, thậm chí còn cao hơn cả thép (Chú thích 2), dùng để chế tạo màng rung cho driver loa lý tưởng hết chỗ chê! Vì vậy các nhà sản xuất driver Kevlar hoặc sợi carbon, không ai không ra sức quảng bá đặc tính độ cứng cao, khối lượng thấp, và độ giảm chấn cao của nó. Hai ưu điểm đầu tiên là có thật, nhưng độ giảm chấn tự thân thì phải xem điều kiện, không nhất định là tốt hơn.
(Chú thích 2: Điều này nói đến kết quả tốt nhất có thể đạt được bằng các phương pháp định hình khác, không có nghĩa là màng rung driver mỏng manh có thể cứng hơn dao nhà bạn, ít nhất hiện tại vẫn chưa làm được.) Nếu không xử lý thích hợp, loại sợi nhân tạo độ cứng cao này sẽ đối mặt với vấn đề tương tự màng kim loại, tức là cộng hưởng tách màng ở tần cao. Dù không nghiêm trọng bằng màng rung kim loại, nhưng cộng hưởng tách màng này thực sự tồn tại, và dễ dàng đạt đến mức gây khó chịu. Trong điều kiện không được xử lý thích hợp, cảm nhận âm thanh dễ gây ra trung âm đoạn trên cứng và cao âm đoạn dưới cứng, nặng hơn thì bắt đầu chói tai. Mấy năm trước tôi từng đọc một bài đánh giá thiết bị, trong đó chủ bút tỏ ra không hài lòng với biểu hiện của trung âm Kevlar. Trong điều kiện tăng cường xử lý giảm chấn (như sandwich lớp kẹp hoặc phủ màng, v.v.), cộng với phân tần thích hợp, loại driver này có thể thể hiện độ phân giải chi tiết rất tốt, phản ứng tức thời dừng động tự nhiên, động lực lớn cực tốt và vi động lực, và những biểu hiện tốt này chỉ cần một chút công suất. Như Audiom 7K của Focal, sử dụng màng rung sandwich Kevlar và polymer bọt phủ lớp mủ cao su, hiệu suất có thể đạt 98dB/W, dù hơi kém hơn 100 dB/W của màng nón giấy Audax, cũng có thể coi là biểu hiện khá nổi bật (Chú thích 3).
(Chú thích 3: So sánh tài liệu của hai driver này, phát hiện nam châm của Focal Audiom 7K rõ ràng lớn hơn (1132g Vs. 880g), khối lượng phần rung cũng thấp hơn (7.3g Vs. 9.1g), kết quả hiệu suất phát âm vẫn thấp hơn Audax “hỏa lực” nhỏ hơn, đủ thấy các khâu khác như độ thuận phục của hệ thống treo, thiết kế hệ thống mạch từ, cuộn dây âm thanh, hình dạng màng rung… vẫn còn nhiều kiến thức và sự thỏa hiệp.) Ngoài các sản phẩm driver sợi Carbon và Kevlar thường thấy, còn có một loại màng rung sợi nhân tạo đặc biệt ra đời vài năm trước - HAD (High Definition Aerogel), do Audax giới thiệu, sử dụng gel polymer acrylic và nhiều loại sợi tổng hợp (bao gồm cả Carbon và Kevlar) tạo thành (Chú thích 4), đặc tính biểu hiện cực tốt, từ phép đo có thể thấy phản ứng tức thời rất tốt, độ méo tiếng cực thấp, đồng thời đạt được đặc tính giảm dần cao tần mượt mà, hoàn toàn không xuất hiện đỉnh cộng hưởng cao tần, sản phẩm hiện tại dù hiệu suất phát âm không bằng màng nón giấy hay Kevlar, nhưng có lẽ là do sự khác biệt từ tham vọng thiết kế hệ thống mạch từ, còn thực lực của các hạng mục khác thực sự không thể xem thường. Allure ba đường tiếng do SWANS mời chủ bút nổi tiếng Martin Colloms của Stereophile thiết kế đã sử dụng loại driver này, kinh nghiệm nghe ngắn của riêng tôi là thoải mái tự nhiên như driver màng nón giấy cao cấp, độ phân giải và biểu hiện động lực lại càng hiện đại hơn, không nghe thấy bất kỳ tật xấu nào, xứng đáng là thiết kế driver rất thành công (tất nhiên, việc tích hợp hệ thống đúng cách cũng nên được ghi nhận).
(Chú thích 4: Quy trình hỗn hợp gel và sợi này rất đặc biệt, từ giai đoạn đầu đến khi hoàn thành, thể tích gel sẽ thu nhỏ đến một phần mười so với ban đầu. Hay hơn nữa, trong quá trình này, các phân tử chuỗi dài liên kết polymer sẽ phát triển dọc theo sợi đã thêm vào trước đó, nên hướng sắp xếp phân tử của nó có thể kiểm soát được, độ cứng và độ giảm chấn tự thân tuyệt vời đều từ đây mà ra.)
Các vật liệu khác
Thực ra, ngoài bốn loại vật liệu chính kể trên, còn rất nhiều vật liệu nhẹ cường độ cao khác đều có thể chế tạo màng rung loa, như sợi thủy tinh, sợi cellulo, sợi graphit, bakelite, sợi tơ, polystyrene bọt, các loại nhựa bọt, và gốm kỹ thuật chính xác thiêu kết chân không… v.v., nhiều loại trong số đó rất triển vọng, một số thích hợp làm tweeter, một số thích hợp làm mid, một số thích hợp làm bass, một số phù hợp cả trung cao trầm, mỗi loại đều có sở trường riêng. Thậm chí còn nghe nói ở Nhật có người nghiên cứu phát triển một loại sử dụng thực vật đặc biệt (chính là nấm mốc), dọc theo khuôn đã thiết kế sẵn, “mọc” ra một màng nón! Người ta nói âm thanh tự nhiên của nó vượt xa mọi vật liệu. Tuy nhiên, tôi nghĩ tuyệt phẩm như vậy khó đưa vào sản xuất hàng loạt, vì chi phí quá cao (chi phí thời gian). (Ở đây cần nhắc nhở một điều là, màng rung của nhiều driver được làm khiến bạn không nhận ra nó là chất liệu gì; hoặc ngược lại, làm cho “giống” một chất liệu nào đó. Về cơ bản, điều này đã gần như là hành vi làm giả, với tư cách người tiêu dùng bất lực, chúng ta chỉ có thể cẩn thận.)
Hệ thống mạch từ
Sau khi xem qua các loại màng rung đa dạng, chúng ta hãy xem hệ thống mạch từ. Hai kỳ trước ông Trần Vận Song đã giới thiệu nhiều chất liệu nam châm, ở đây sẽ lược qua, mà tập trung thảo luận vào thiết kế tổng thể của hệ thống mạch từ. Nói một cách nghiêm túc, hệ thống mạch từ nên bao gồm phần cuộn dây âm thanh, không phải chỉ có nam châm và cấu trúc cực từ, vì chúng hoạt động cùng nhau, và cũng nên xem xét cùng lúc khi thiết kế. Nói một cách đơn giản, màng loa có thể hoạt động là nhờ cuộn dây âm thanh, và hoạt động của cuộn dây âm thanh là do lực từ sinh ra từ sự thay đổi dòng điện trong nó tương tác với từ trường cố định do nam châm và cực từ tạo ra mà hoạt động, nguyên lý này mọi người hẳn đã quen thuộc. Trong đó, thiết kế cuộn dây âm thanh và độ rộng, chiều dài khe từ, v.v. có nhiều điểm đáng thảo luận. Thiết kế cuộn dây âm thanh: Cuộn dây âm thanh, như tên gọi, là cuộn dây dùng để phát âm, được tạo thành bằng cách quấn chặt và gọn dây đồng tráng men cùng với chất kết dính đặc biệt lên ống cuộn dây. Chất liệu dây đồng tráng men có thể là đồng, nhôm, bạc hoặc hợp kim khác, hình dạng mặt cắt ngang của nó chủ yếu làm hình chữ nhật hoặc lục giác, hy vọng đạt được mật độ quấn tối đa, tức là với chiều dài cuộn dây âm thanh nhất định (Chú thích 5) có thể quấn được nhiều vòng hơn, mà nhiều vòng hơn đồng nghĩa với lực từ lớn hơn, lực dẫn động cũng tốt hơn, hệ số gia tốc của màng loa cũng cao hơn, kết quả là có khả năng hiệu suất cao, động lực lớn. Đối với cuộn dây âm thanh dây dẹt, nếu hình dạng mặt cắt ngang làm thành hình chữ nhật dẹt tỷ lệ chiều rộng/cao 1:5, khi quấn đặt cạnh ngắn dựa vào ống cuộn dây, cuộn dây âm thanh làm ra sẽ cung cấp hệ số gia tốc, hiệu suất và động lực cao hơn 30% so với cuộn dây âm thanh mặt cắt ngang tròn.
(Chú thích 5: Chiều dài cuộn dây âm thanh chỉ chiều dài dọc trục của cuộn dây đã quấn, không phải chiều dài dây trải ra.) Cuộn dây âm thanh quấn trên ống cuộn dây, tổng áp lực rất đáng kể. Bạn có thể làm thí nghiệm đơn giản: Dùng một đoạn dây mảnh (chỉ may, dây câu nylon hoặc chỉ nha khoa đều được), dùng ba phần sức quấn chặt quanh ngón tay, chỉ quấn mười vòng thôi, xem có kết quả gì? Tin rằng không mấy giây bạn sẽ vội vàng tháo nó ra. Áp lực tổng mà cuộn dây âm thanh của một số driver tác dụng lên ống cuộn dây dưới lực căng cao có thể lên đến hàng tấn! Vì vậy ống cuộn dây phải rất vững chắc, đồng thời, để chống lại sức nóng của cuộn dây âm thanh, ống cuộn dây cũng phải chịu nhiệt khá tốt. Thông thường dùng nhôm (hợp kim), Kapton, hoặc các vật liệu nhẹ, cường độ cao và chịu nhiệt khác để chế tạo ống trụ. Một số nhà sản xuất cầu kỳ hơn sẽ xử lý nhiệt nhiều lần tổ hợp cuộn dây âm thanh đã quấn, để đạt được độ ổn định tốt hơn. Jim Hunter của Klipsh từng đề cập trong một cuộc phỏng vấn trên “Speaker Builder”, họ từng nhận được loa do khách hàng gửi sửa chữa, trong đó driver horn tweeter đã rơi ra khỏi phần cổ họng horn bằng nhựa bị chảy nóng chảy, đủ thấy lúc đó toàn bộ driver thực sự nóng đến mức nào, nhưng sau khi tháo ra, tổ hợp cuộn dây âm thanh bên trong vẫn tốt! Việc quyết định kích thước cuộn dây âm thanh tồn tại một tình thế tiến thoái lưỡng nan, nếu cầu lực dẫn động để đạt hiệu suất cao và động lực lớn, cuộn dây âm thanh dài đường kính lớn nên đảm đương trọng trách lớn; nhưng làm vậy, khối lượng tăng, điện cảm cũng tăng, lại bất lợi cho phản ứng tức thời và cao tần. Mà cuộn dây âm thanh dài đồng nghĩa chỉ một phần cuộn dây âm thanh được bao phủ bởi khe từ, như vậy từ trường trong khe từ kiểm soát cuộn dây âm thanh yếu hơn, cũng dễ bị điều biến bởi từ trường do cuộn dây âm thanh sinh ra, gây ra độ méo tiếng cao hơn. Nếu cuộn dây âm thanh làm rất nhỏ, dù bản thân rất nhẹ, nhưng lực dẫn động lại quá yếu, không đạt được hiệu suất phát âm lý tưởng và khả năng kiểm soát, công suất chịu đựng cũng bị hạn chế. Vì vậy, kích thước cuộn dây âm thanh và diện tích màng rung, hình dạng, cùng độ mạnh từ của nam châm và các yếu tố khác nên có một sự thỏa hiệp tối ưu hóa. Nam châm và cấu trúc cực từ: Hãy xem nam châm và cấu trúc cực từ. Theo truyền thống, nam châm trong driver loa đều được phân cực dọc trục, tức là hướng hai cực của nam châm song song với trục tâm của nam châm hình trụ rỗng, sau đó sử dụng vật liệu dẫn từ làm cực từ để dẫn đường sức từ vào khe từ, tạo thành mạch kín. Cái mà chuyển động cuộn dây âm thanh cần chính là từ trường hướng tâm trong khe từ, tức là hướng từ trường song song với hướng bán kính, hội tụ hướng tâm hoặc phóng xạ ly tâm. Cường độ từ lực tổng và mật độ từ thông trong khe từ đều bắt nguồn từ từ lực của nam châm, và điều này liên quan đến loại nam châm và kích thước. Nam châm mà đa số driver sử dụng chính là nam châm gốm ferrite (sắt oxit ba), vì vật liệu này kháng biến đổi nhiệt độ rất tốt, khả năng chống khử từ mạnh, độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn cũng tốt, quan trọng nhất là chi phí thấp. Nhưng nhược điểm là thể tích và trọng lượng để đạt được cường độ từ lực trên một đơn vị đều rất lớn, vì vậy để đạt hiệu suất cao, bạn luôn thấy cấu trúc mạch từ khổng lồ.
Driver tweeter hoặc driver horn không cần nói, đường kính nam châm chắc chắn lớn hơn nhiều màng rung. Mà một số driver trung âm 6 inch đến 7 inch, đường kính nam châm của nó cũng có thể làm gần bằng màng rung. Thậm chí một số trung trầm âm chuyên dụng 10 đến 12 inch, đường kính nam châm cũng bằng màng rung! Từ lực cao là điều chúng ta mong muốn, vì nó mang lại lợi ích như hiệu suất cao, động lực cao, khả năng kiểm soát cao, v.v. Nhưng nam châm kích thước lớn ngoài việc trông hùng vĩ oai phong, những mặt khác chưa chắc có lợi, thậm chí còn có một số ảnh hưởng xấu đến sự lan truyền sóng âm. Vì nam châm đường kính khổng lồ chắn ngay phía sau màng rung, sóng âm mặt sau đành phải ép ra từ các mặt bên xung quanh, một phần còn bị phản xạ trực tiếp ngược lại màng rung. Nếu driver này lại được cố định trên tấm chắn rất dày, tình hình càng thêm tồi tệ, vì khoảng cách giữa màng rung và nam châm có lẽ tương đương độ dày tấm chắn, nếu không có gia công bổ sung, thì sóng sau sẽ “phun” ra từ khe hẹp còn lại hình vòng tròn. Lúc này mặt sau màng rung đối mặt là sóng phản xạ cường độ mạnh ở cự ly gần và biến đổi áp lực dữ dội, ảnh hưởng rất xấu nghiêm trọng đến đáp tuyến tần số tổng thể và độ méo tiếng. Vì vậy nếu dùng driver có cấu trúc nam châm đặc biệt lớn, nhất định phải gia công thích hợp mặt trong của tấm chắn, gọt đục ra kênh dẫn để sóng sau có thể dẫn ra thuận lợi, như loa của Theil có cách xử lý này. Hoặc sử dụng tấm chắn kim loại mỏng nhưng cường độ cao cũng có thể tránh vấn đề này. Thực ra, xem xét sâu hơn, thiết kế khung driver cũng đối mặt với khó khăn tương tự, như khung kiểu cũ dập từ tấm sắt, có phần đỡ rộng hơn, nếu đồng thời lại gần với màng nón (cone) của chính nó, sẽ tăng phản xạ sóng sau gây nhiễu âm. Khung đúc bằng nhôm kiểu mới có thể tạo hình dạng lý tưởng hơn, đồng thời đảm bảo độ bền, thẩm mỹ, và tính thực dụng nhiễu âm thấp. Hoặc, sử dụng nam châm kích thước nhỏ từ lực cao để sóng sau của driver được giãn nở đầy đủ. Khoảng năm năm trước, loa ba đường tiếng do Vendersteen (Chú thích 6) giới thiệu, driver trung âm sử dụng được đặt hàng đặc biệt từ Vifa, dùng nam châm Neodymium cỡ nhỏ. Còn Bishop - hạng sang của Wilson Benesch, do sử dụng thiết kế bass Isobaric mặt đối mặt đặc biệt, nam châm của driver hướng thẳng ra ngoài, nên ngoài việc dùng nam châm niken sắt bo (neodymium) mới hơn mạnh hơn và thu nhỏ hóa, cực từ còn làm thành hình dòng chảy cong, ngay cả khung cũng dưới tiền đề cường độ cao đã làm đến diện tích chiếu trực tiếp nhỏ nhất, giải quyết vấn đề đã đề cập trước đó có thể nói là toàn diện. Còn Lowther - driver toàn dải huyền thoại tôi nhắc đến nhiều lần, dù ra đời đã mấy chục năm, vẫn rất cẩn thận lưu ý vấn đề này. Dù nam châm Lowther sử dụng rất lớn, nhưng hình dạng đã cố gắng tối đa hóa dòng chảy, khéo léo nhường không gian phía sau màng nón, phần đỡ khung cũng thiết kế thành mặt hẹp hướng về phía phát âm, nỗ lực giảm cản trở sóng sau có thể nói là tận dụng hết mọi biện pháp. Ngoài các vấn đề trên, còn một yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng driver, đó là chuyển động của cuộn dây âm thanh trong khe từ và tương tác với nam châm. Nói một cách nghiêm túc, chuyển động của cuộn dây âm thanh và hệ thống từ lực thực ra là đẩy hoặc kéo nhau, chỉ vì hệ thống từ lực được cố định bởi khung và tấm chắn, nên trông có vẻ như nam châm đang dẫn động cuộn dây âm thanh.
(Chú thích 6: Triết lý thiết kế của hãng loa Vendersteen khá đúng đắn và lành mạnh, luôn dùng chi phí vào chỗ không nhìn thấy, bao bì bên ngoài cực kỳ đơn giản tiết kiệm, biểu hiện âm thanh đúng mực, tính nhạc cũng tốt, nên là bạn đồng hành tốt của người yêu nhạc. Tiếc là hình dáng không mấy hấp dẫn, mãi không được sự ưa chuộng của đại lý và người tiêu dùng địa phương.)
Sau khi nhận rõ sự thật này, các vấn đề phát sinh gồm: 1. Từ lực do chính cuộn dây âm thanh sinh ra sẽ khử từ ngược lại nam châm, nên nam châm phải chịu được, động lực, lực dẫn động và hiệu suất mới không bị giảm sút. Mà khả năng và đặc tính chống khử từ ngược của nam châm cũng ảnh hưởng đến đặc tính phát âm, loa dùng nam châm Alnico có âm sắc quyến rũ ở dải trung cao, tin rằng liên quan đến yếu tố này. 2. Từ lực do chính cuộn dây âm thanh sinh ra sẽ làm rối loạn từ trường vốn ổn định trong khe từ, gây ra méo tiếng. Vấn đề này có thể dùng cực từ mạ đồng hoặc chèn vòng ngắn mạch đồng để loại bỏ điều biến từ trường, từ đó giảm đáng kể méo tiếng. Kỹ thuật này đặc biệt cải thiện rõ rệt méo tiếng hỗ biến của driver trung trầm âm, vì phát âm dải trầm cần hành trình di chuyển dài, đồng thời phải phát âm trung với hành trình ngắn và nhanh, điều này khiến độ phức tạp điều biến từ trường tăng mạnh. Tình thế tiến thoái lưỡng nan của hệ thống từ lực Vs. Hướng phân cực và cấu trúc cực từ sáng tạo Ngay từ đầu khi nói về hệ thống từ lực, tôi đã đề cập theo truyền thống nam châm trong driver loa đều phân cực dọc trục, nhưng dù sao cuối cùng cuộn dây âm thanh cần từ trường hướng tâm. Vậy tại sao không ngay từ đầu làm từ trường của nam châm thành hướng tâm? Vì độ khó chế tạo cao, chi phí đắt đỏ, mãi đến khoảng bốn, năm năm trước mới có người đề xuất cách chế tạo driver loa bằng phương pháp phân cực hướng tâm. Trước tiên, cấu trúc phân cực dọc trục truyền thống có nhược điểm gì? 1. Thể tích lớn; 2. Khó làm khe từ mật độ từ thông cao và sâu dài. Vấn đề thể tích lớn đã nói trước đây, hãy nói tiếp khe từ có gì kỳ lạ. Chiều dài khe từ của hệ thống từ lực truyền thống có thể nói bằng độ dày đầu khe từ của tấm cực trên, trong điều kiện nam châm như nhau, muốn đạt mật độ từ thông cao hơn, trước tiên có thể thu hẹp độ rộng khe từ, nhưng việc này khiến tổ hợp cuộn dây âm thanh khó khăn, tăng chi phí; hơn nữa từ thông trong tấm cực không được bão hòa, nên lại phải xem xét vật liệu và độ dày tấm cực. Ngoài ra, nếu muốn làm tổ hợp khe từ dài cuộn dây âm thanh ngắn, chắc chắn sẽ đối mặt với tình cảnh mật độ từ thông giảm, cộng với cuộn dây âm thanh ngắn hơn, hiệu suất phát âm tổng thể sẽ giảm xuống rất thấp. Dù tổ hợp trạng thái này có thể đạt được độ tuyến tính công suất tốt hơn, nhưng muốn đồng thời sở hữu hiệu suất cao, phải khắc phục rất nhiều tình thế tiến thoái lưỡng nan.
Như dòng 515 của Altec và dòng 160X của TAD, sử dụng kiến trúc cuộn dây âm thanh ngắn khe từ dài, đạt được độ tuyến tính công suất cực tốt, đồng thời có hiệu suất siêu cao, thực sự rất không dễ dàng, chỉ có thể nói đây lại là một minh chứng khác về chuyện người định đoạt trời. Nếu sử dụng nam châm phân cực hướng tâm, hệ thống từ lực khe từ mật độ từ thông cao và dài dễ dàng đạt được (chi phí vẫn không thấp, chỉ là tình thế tiến thoái lưỡng nan vật lý ít hơn), chiều dài khe từ đẳng từ thông có thể dài hơn nhiều lần so với cấu trúc truyền thống, nghĩa là hành trình tuyến tính của driver cũng tăng thêm nhiều lần! Độ méo tiếng khi vận hành ở áp suất âm thanh cao cũng rất thấp. Như vậy trông rất thích hợp cho việc tái tạo âm trầm, hiện đã có sản phẩm như vậy, là loa trầm 18 inch dùng trong lĩnh vực chuyên nghiệp (Chú thích 7), người ta nói áp suất âm thanh tuyến tính tối đa của nó đã khiến tai người không chịu nổi, mà độ méo tiếng lúc này vẫn rất thấp!
(Chú thích 7: Aura Sound 1808, xin lưu ý đây không phải nhãn phụ Aura của B&W, mà là một công ty khác.) Tiếc là đến nay, chưa nghe nói có driver trung âm nào được làm bằng cách này. Dù trung âm không cần hành trình di chuyển dài, nhưng kiến trúc như vậy có thể làm thể tích rất nhỏ, từ lực rất mạnh, đối với phát âm trung âm cũng là hai điểm lợi lớn. Tin rằng trong phòng thí nghiệm của một hãng loa nào đó đã có thứ như vậy, rất nhanh sẽ có sản phẩm hàng loạt ra đời, chúng ta hãy chờ xem. Bước vào toàn dải tần Hử? Bài viết này không phải nói về driver toàn dải tần sao, sao chỉ nói về trung âm đã tốn nhiều giấy mực thế? Đừng trách, đừng trách! Thực ra là vì phát âm toàn dải tần đối mặt quá nhiều vấn đề, không thể nói rõ một lần, nên tôi muốn bắt đầu từ trung âm, rồi mở rộng sang hai đầu, như vậy khái niệm tổng thể sẽ rõ ràng hơn.
Vì điều kiện lý tưởng của một driver loa (bất kể cao trung trầm) nên có là:
1. Méo tiếng thấp;
2. Độ tuyến tính công suất tốt;
3. Hiệu suất cao;
4. Dải tần làm việc hiệu quả càng rộng càng tốt.
Nếu chúng ta phát huy mục thứ tư đến cực hạn, chính là một driver toàn dải tần. Kỳ sau tôi sẽ giới thiệu cách dựa trên driver trung âm để mở rộng đến phát âm toàn dải tần, trong đó sẽ đối mặt nhiều tình thế tiến thoái lưỡng nan và cách giải quyết khéo léo của các hãng cũng rất hấp dẫn, xin hãy chờ xem. Thoạt nhìn dường như cũng không phức tạp lắm, chỉ cần để một driver trung âm phát thêm chút âm cao và âm trầm, chẳng phải đã thành driver toàn dải tần sao? Bạn xem những hệ thống âm thanh ô tô, loa máy tính, máy thu thanh cầm tay, âm thanh đầu giường dùng, chẳng phải loại driver “toàn dải” không tên tuổi nào cũng thấy ở khắp nơi? Dường như cũng không có gì ghê gớm, ồn ào vô ích! Sự việc không đơn giản như vậy, bạn có biết những loa không tên tuổi kia có thể phát dải tần rộng bao nhiêu không? Tôi nghĩ không cần cung cấp dữ liệu đo lường bạn cũng có thể dễ dàng nghe thấy, những loa đó nếu phát được giọng người rõ ràng đã thuộc hàng thành phẩm tốt, tiếng trống và chũm chọe cũng thường chỉ đủ để nhận biết, tiếng Bass và nhạc cụ gõ cao âm càng thường ở trong mơ hồ. Đàn organ? Họa âm đàn dây? Âm vang piano? Đừng đùa! Còn như thế nào mới gọi là phát âm toàn dải tần, xin tham khảo phần giải thích ở cạnh bài. Tiếp theo chúng ta sẽ thảo luận việc để một driver gánh vác toàn bộ dải tần âm thanh sẽ đối mặt những vấn đề và tình thế tiến thoái lưỡng nan nào trong thiết kế. Vấn đề mở rộng đầu thấp Xét về ngoại hình, nếu kích thước tương đương, như cùng cỡ 6 inch hoặc 7 inch, driver trung âm màng nón và driver trầm âm khác biệt thực sự hạn chế, nhiều lắm là driver trầm âm do cần hành trình làm việc lớn hơn nên có viền treo rộng và mềm hơn, các phần khác dường như “trông” đều tương tự. Nhưng đây cũng chỉ là quy tắc chung, không chắc đúng khắp nơi.
Vậy nếu đưa cho bạn một driver trung âm 6 inch đến 7 inch, liệu có cách nào biến nó thành phát được âm trầm? Nếu chỉ cầu phát ra được âm trầm mà không quan tâm áp suất âm thanh và mức độ méo tiếng, thì có lẽ được. Nhìn chung, tần số hoạt động thấp nhất của driver có thể nhìn thấy sơ qua từ tần số cộng hưởng tự do của nó (Chú thích 1), tức là thứ thường được ký hiệu quen thuộc là “fs”. Vậy, làm thế nào để điều chỉnh tần số này thấp xuống? Trở kháng âm học (Chú thích 2), khối lượng phần rung, cường độ từ lực, và độ thuận phục của hệ thống treo, v.v. hẳn là yếu tố then chốt. Trong đó, trở kháng âm học (hoặc gọi tắt là 'trở âm') liên quan trực tiếp đến diện tích phát âm và tần số làm việc, nếu phát âm trực tiếp cùng kích thước và làm việc cùng dải tần, yếu tố này có thể coi là bằng nhau không cần xem xét (khái niệm trở âm này liên quan mật thiết đến việc tái tạo âm trầm và hiệu suất phát âm toàn dải tần, có dịp sẽ nói sau). Vì vậy, chúng ta hãy thảo luận các yếu tố khác. Hãy xem lại hành vi màng rung driver khi làm việc ở dải tần thấp. Thực ra nói nông cạn, chuyển động dải thấp chính là chuyển động qua lại “chậm”, số lần đi về trong một đơn vị thời gian ít, đó là âm thấp. Vậy, theo quan niệm vật lý cơ bản, dưới lực tác dụng nhất định, gia tốc của vật thể tỷ lệ nghịch với khối lượng của nó. Vì vậy, trong điều kiện các điều kiện khác tương đương hoặc tương tự, driver có khối lượng rung càng lớn, tần số cộng hưởng tự do càng thấp. Vì vậy, nếu bạn hơi chú ý, so sánh dữ liệu các loại driver khác nhau, sẽ thấy yếu tố này nói chung là đúng. Driver trầm âm 15 inch trở lên nếu tần số cộng hưởng tự do dưới 25Hz, thì khối lượng phần rung thường cao trên 100 gram. Để điều chỉnh tần số cộng hưởng tự do của một driver thấp xuống, đơn giản nhất là tăng khối lượng màng nón. Tuy nhiên, đây thực sự không phải ý hay, vì màng nón nặng chắc chắn dẫn đến hiệu suất thấp và khả năng mở rộng cao tần rất tệ. Vì vậy, có vẻ như đường này không thông. Vậy tiếp theo chúng ta có thể giảm bớt giảm chấn bên ngoài cho màng nón - chủ yếu có hai yếu tố giảm chấn cơ học và giảm chấn điện. Dù là loại giảm chấn nào, đều tác dụng lực hãm lên chuyển động của màng nón, ngăn cản chuyển động vốn có của nó. Về điều này, chúng ta có thể dùng hệ thống treo của ô tô để ví dụ: Xe hơi cỡ lớn kiểu Mỹ truyền thống thường để tăng độ êm mà điều chỉnh hệ thống treo rất mềm, để làm được điều này, nói đơn giản là dùng lò xo hệ số đàn hồi thấp và giảm xóc (ống giảm chấn) thuận phục, tổ hợp như vậy có tần số điều hòa hệ thống rất thấp (Chú thích 3), do đó có thể hấp thụ hầu hết các gồ ghề lồi lõm mà nước chảy mây trôi, vì các ngoại lực này đều là phản ứng xung trong thời gian ngắn, chuyển đổi sang lĩnh vực tần số chính là trung cao tần, nên có thể được hấp thụ hiệu quả mà không kích thích cộng hưởng hệ thống. Nhưng gặp xung có bước sóng dài (tức tần số thấp), như gợn sóng mặt cầu, thường sinh ra rung lắc lên xuống chậm từ hai đến ba chu kỳ, đây chính là tần số cộng hưởng của toàn bộ hệ thống bị ngoại lực kích thích gây ra cộng hưởng. Tương tự, trên driver loa, để điều chỉnh tần số cộng hưởng hệ thống thấp xuống cũng có thể bắt đầu từ độ thuận phục của hệ thống treo. Giảm giảm chấn, tần số cộng hưởng giảm xuống, đơn giản trực tiếp. Nhưng dùng phương pháp này vẫn đối mặt một số vấn đề, chúng ta hãy xem kỹ hơn: Về giảm chấn cơ học: Chỉ lực hãm mà hệ thống treo gồm viền treo màng nón và các nếp gấp dạng sóng dính gần chỗ nối màng nón và ống cuộn dây tác dụng lên màng nón. Hệ thống treo này ngoài việc tạo giảm chấn cho chuyển động tổng thể của màng nón, còn có tác dụng ức chế cộng hưởng tách màng của màng nón, đặc biệt là viền treo ngoài. Vì vậy một driver nếu đổi viền treo khác, sẽ thay đổi lớn âm sắc của nó, vì kiểm soát cộng hưởng tổng thể và mô hình nhiễu âm cùng mức độ đã khác. Nếu để điều chỉnh tần số cộng hưởng hệ thống thấp xuống mà tùy tiện giảm mạnh giảm chấn hệ thống treo sẽ dẫn đến tăng mức độ nhiễu âm, đặc biệt là phần trung âm. Vì vậy, điều chỉnh giảm chấn cơ học cần tiến hành cẩn thận, vừa phải. Về giảm chấn điện: Thực ra chỉ khả năng kiểm soát từ lực của driver đối với cuộn dây âm thanh. Tất nhiên, từ lực của driver càng mạnh, lực dẫn động cuộn dây âm thanh càng lớn, đồng thời lực hãm cũng càng lớn. Lực dẫn động mạnh là điều chúng ta mong muốn, vì có thể mang lại hiệu suất cao méo tiếng thấp, nhưng theo đó là giảm chấn cao khiến tần số cộng hưởng hệ thống không thể giảm; ở đây, tình thế tiến thoái lưỡng nan rành rành trước mắt, vì vậy chúng ta chỉ có thể chọn một sự thỏa hiệp. Nếu thêm vấn đề mở rộng đầu cao, sự thỏa hiệp này càng khó chọn lựa. Vấn đề mở rộng đầu cao Yếu tố chính ảnh hưởng đến tình trạng làm việc đầu cao của một driver cũng giống đầu thấp là “yếu tố điện” và “yếu tố cơ”, chỉ là tình hình không hoàn toàn giống nhau. Yếu tố điện nói đến chính là tải điện cảm do cuộn dây âm thanh gây ra, tôi đã đề cập việc này trong bài viết trước, bây giờ hãy xem sâu hơn. Như tên gọi, cuộn dây âm thanh là một cuộn cảm, nếu cuộn dây âm thanh tồn tại riêng lẻ, chính là một cuộn cảm lõi không khí, lúc này, điện cảm của cuộn cảm này không cao, và rất tuyến tính. Không may là, cuộn dây âm thanh phải hoạt động trong cấu trúc mạch từ. Không ngoại lệ, bên trong cuộn dây âm thanh là cực từ trung tâm, cấu trúc này trở thành cuộn cảm lõi sắt đúng nghĩa, như vậy điện cảm tăng mạnh, và theo đặc tính thông thấp bẩm sinh của cuộn cảm, tín hiệu cao tần ở đây trực tiếp bị suy giảm mạnh. Tệ hơn nữa, vị trí tương đối giữa cuộn dây âm thanh và cực từ trung tâm nhảy múa theo tín hiệu âm nhạc không ngừng thay đổi, giá trị điện cảm và từ trường trong khe từ tạo nên tương tác phức tạp, điều biến lẫn nhau nghiêm trọng, tình huống này đặc biệt trầm trọng khi phát âm dải rộng, âm lượng lớn. Lúc này, các loại méo tiếng tăng vọt, cảm nhận âm thanh là mờ nhạt, thô ráp, đường nét chi tiết âm thanh bị xóa mờ, hình ảnh âm thanh lập thể tan rã, sân khấu âm thanh dẹt nén. Cách giải quyết là, mạ đồng lên cực từ hoặc chèn vòng đồng, để ngắn mạch từ trường, giảm mạnh điều biến lẫn nhau, điện cảm của cuộn dây âm thanh cũng có thể giảm đáng kể. Việc này đồng thời tăng khả năng mở rộng cao tần và giảm méo tiếng. Ngoài ra, cái gọi là yếu tố cơ học có thể thảo luận từ nguyên lý cơ bản của vật lý: Lực tác dụng bằng khối lượng nhân gia tốc (F=ma), trong đó gia tốc là tốc độ thay đổi của vận tốc. Hãy tưởng tượng, một màng rung trong quá trình đẩy về phía trước cần giảm tốc, cuối cùng dừng lại ở điểm cuối hành trình, sau đó tăng tốc lùi về hướng khác, nếu ở 20KHz, toàn bộ quá trình này phải hoàn thành trong bốn mươi nghìn giây! Bạn đọc quan tâm có thể tự đặt giá trị hành trình, rồi tính giá trị gia tốc đỉnh của một nửa chu kỳ chuyển động điều hòa đơn giản như vậy lớn cỡ nào. Tôi nghĩ, không cần tính cũng có thể tưởng tượng chuyển động đổi hướng 180 độ trong bốn mươi nghìn giây có giá trị gia tốc rất lớn! Vì vậy, để đạt được đáp ứng cao tần như vậy, phải khiến màng rung đạt gia tốc cao như thế. Từ định luật đơn giản trên, chỉ có hai con đường: Giảm khối lượng màng rung và tăng lực dẫn động. Nhưng làm vậy, nhiều tình thế tiến thoái lưỡng nan và mâu thuẫn cũng theo đó mà đến. Tình thế tiến thoái lưỡng nan và mâu thuẫn khó giải Khối lượng màng rung: Như đã đề cập trước, cách đơn giản nhất để giảm tần số cộng hưởng hệ thống là tăng khối lượng màng rung; tất nhiên, việc này rất dễ làm. Tuy nhiên, vì đáp ứng cao tần và hiệu suất phát âm, cách này không phải là hay. Vậy, chúng ta đừng đối đầu cứng rắn, khiến driver ở tần thấp “thấy” màng nón nặng hơn, còn ở tần cao chỉ thấy màng nón nhẹ hơn. Nghe có vẻ hơi kỳ quái? Đây là một chiêu rất khéo léo trong thiết kế driver toàn dải, tức là phân tần “cơ học”. Tình huống thực tế khi thực hiện là, ở âm trầm, toàn bộ màng nón cùng chuyển động, dần lên cao tần, lợi dụng đặc tính tách màng khiến phần ngoại vi nặng hơn và trở âm lớn hơn “không kịp” chuyển động cùng. Lúc này, phần thực sự chuyển động theo cuộn dây âm thanh chỉ còn phần vòng trong tương đối, so với toàn bộ diện tích thì khu vực “cục bộ” này đương nhiên nhẹ hơn nhiều. Vì vậy, như vậy, theo tần số khác nhau, khối lượng chuyển động “thực tế hiệu quả” của màng nón cũng khác nhau. Như vậy, đáp ứng từ cao tần đến thấp tần có thể đạt được đồng thời. “Tách màng” vừa đề cập, nói nhẹ nhàng, nhưng suy nghĩ một chút có thể cảm nhận được những khó khăn chồng chất trong đó. Làm thế nào để khiến một phần màng rung “không kịp” chuyển động theo cuộn dây âm thanh trên một tần số nào đó đã khó kiểm soát, hơn nữa, để những phần này “đã không theo kịp thì đừng động đậy” cũng không đơn giản, vì điều sợ nhất là không theo kịp sự dẫn động của cuộn dây âm thanh mà tự động lung tung, chỉ tăng thêm nhiễu âm. Và cần lưu ý là, driver thực tế khi phát nhạc chứa tần số rất rộng, và từng giây từng phút thay đổi. Vì vậy một khi tách màng như vậy không trong tầm kiểm soát có thể tưởng tượng độ méo tiếng của nó kinh khủng cỡ nào! Lực dẫn động: Như đã đề cập trước, nếu muốn mở rộng cao tần, nhất định phải có lực dẫn động rất mạnh để gia tốc màng rung đạt nhu cầu cao tần. Mà nguồn lực dẫn động có hai: cuộn dây âm thanh và hệ thống từ lực. Quấn nhiều vòng hơn cho cuộn dây âm thanh có thể sinh ra từ lực lớn hơn, để tương tác với hệ thống từ lực sinh ra lực dẫn động lớn hơn, nhưng số vòng nhiều đồng nghĩa điện cảm tăng và khối lượng tăng, hai điều này đều bất lợi cho cao tần, nên đường này không thông, thiết kế cuộn dây âm thanh vẫn phải chọn một sự thỏa hiệp. Ở đây, “nhỏ mà đẹp” rõ ràng tốt hơn “lớn mà vô dụng”. Tiếp theo, chúng ta đành phải tăng từ lực. Dù trước đây đã nói, hệ thống từ lực mạnh sẽ tạo ra giảm chấn mạnh khiến tần số cộng hưởng tự do khó giảm, nhưng để đạt gia tốc màng rung cần thiết cho phát âm cao tần, cường độ từ lực vẫn phải mạnh hơn nhiều so với driver thông thường, mới có cách đẩy màng nón “không nhẹ” (Chú thích 4) đạt mức gia tốc đó, bằng không thì cũng không khác mấy so với driver trung âm thông thường. Về vấn đề giảm chấn quá mức, đành phải bù đắp bằng cách nới lỏng giảm chấn cơ học. Vấn đề tích hợp hệ thống: Chẳng phải chỉ có một driver, sao lại có tích hợp “hệ thống”? Hệ thống ở đây chỉ hai mặt: một là cân bằng chỉnh âm vi mô, hai là thiết kế điều hòa lắp thùng. Hai điều này thường liên quan lẫn nhau. Về lý thuyết, một driver toàn dải lý tưởng nên là sau khi lắp thùng hoặc cố định trên tấm chắn thích hợp có thể kết nối trực tiếp với ampli công suất, không có bất kỳ trở ngại nào phát ra âm thanh trời. Nhưng nghĩ đến các tình cảnh tiến thoái lưỡng nan đã đề cập trước, sau khi nhà thiết kế vắt óc đổ mồ hôi, cuối cùng làm ra một driver có thể phát âm toàn dải tần, bạn còn hy vọng nó “toàn diện” không thỏa hiệp phát ra mọi thứ bạn muốn? Hãy nhớ, trong các tình thế tiến thoái lưỡng nan khác nhau, tuyệt đại đa số lối thoát chính là “thỏa hiệp”. Nếu bạn quen thuộc với Stereophile, hẳn có ấn tượng với các biểu đồ thử nghiệm thiết bị khác nhau mà họ đăng. Nhìn chung, biểu đồ đáp tuyến tần số của ampli trong khoảng 20Hz─20KHz gần như thẳng như thước kẻ, nếu là ampli đèn, nhiều lắm chỉ hơi giảm dần ở hai đầu dải tần; còn biểu đồ đáp tuyến tần số của loa thì gồ ghề nhiều hơn, dùng cưa hỏng vẽ còn quy tắc hơn nó. Nếu xem thêm biểu đồ thác suy giảm và đáp tuyến ngoài trục, còn tệ hơn nữa, các đỉnh núi thung lũng kỳ dị đủ hình tràn ngập toàn dải tần. Tại sao đáp tuyến tần số của loa không thể làm phẳng như ampli? Vì loa là thành phần chuyển động cơ học, một khi chuyển động, năng lượng truyền, giải phóng và lưu trữ ở các phần rất phức tạp, và tương quan lẫn nhau. Như vậy, không tránh khỏi tồn tại nhiều tình trạng tích tụ năng lượng hoặc triệt tiêu lẫn nhau - nơi tích tụ năng lượng tạo thành đỉnh cộng hưởng; nơi triệt tiêu lẫn nhau tạo thành vùng lõm, như vậy đáp tuyến tần số gồ ghề không có gì lạ. Tình huống tốt hơn là hình thái gồ ghề tương đối nhẹ nhàng và đều, như vậy có thể tránh tập trung vào một phạm vi cụ thể tạo thành nhiễu âm rõ rệt. Nếu độ gồ ghề lớn hoặc tập trung một chỗ thì không ổn, nhiễu âm mạnh không chỉ làm méo sự cân bằng âm vực, năng lượng tại đỉnh cộng hưởng không chỉ mạnh hơn, mà còn lâu tan (thường có thể thấy trên biểu đồ thác suy giảm), vì vậy sẽ nghiêm trọng che lấp độ phân giải và biểu hiện vi động lực của chính nó và dải tần lân cận, dù dùng bộ lọc bẫy (trap) hệ số phẩm chất Q cao để suy giảm vẫn không giải quyết được cộng hưởng dư không sạch. Ngoài ra, tình trạng giảm chấn của driver thường biểu hiện trên xu hướng đường cong đáp tuyến tần số. Nếu đầu cao hướng lên, thì giảm chấn dải trung trầm tương đối hơi quá mức, cảm nhận âm thanh là chặt gầy chắc, hơi sáng; nếu ngược lại đầu thấp hướng lên, thì giảm chấn dải trung trầm tương đối hơi không đủ, cảm nhận âm thanh sẽ béo và rộng rãi hơn mà tối. Nói nhiều về “mặt tối” của driver loa như vậy, không ngoài mục đích nhắc nhở mọi người, dù các driver toàn dải “huyền thoại” qua các năm đều có chỗ “siêu cấp” trong các lĩnh vực khác nhau, nhưng dưới nhiều thỏa hiệp không thể tránh khỏi, không tránh khỏi có sự đánh đổi, mà rất khó làm toàn diện. Ngay cả việc chế tạo nhạc cụ cũng phải đầu tư tâm huyết lớn mới đạt được sự hoàn hảo của âm sắc và độ lớn trung bình toàn dải tần, huống chi là driver loa - kẻ “tuyến hai” bắt chước. Vì vậy, một driver toàn dải, dù có thể phát âm toàn dải tần, nhưng chưa chắc đã phẳng. Vấn đề thường gặp có: Phần trung âm (có loại là trung cao, có loại là trung trầm) lồi rộng và nhẹ, gây nhiễu âm ở mức độ nào đó; còn có loại đầu cao giảm dần nhẹ, gây cảm nhận âm thanh tối hơn; tất nhiên còn có giảm dần đầu thấp do giảm chấn quá mức, cảm nhận âm thanh tự nhiên là gầy và chặt, bass không có lượng. Nếu đáp tuyến tần số hơi lồi, và nhiễu âm này không chịu nổi, đành dùng một bộ lọc bẫy để đè phẳng chỗ lồi này. Nếu triệu chứng không nghiêm trọng, cách này phần lớn có thể đạt kết quả thỏa mãn. Đừng coi thường tổ hợp như vậy, dù từ ampli đến driver có một số “trở ngại”, nhưng đây chỉ là chỉnh sửa đáp tuyến tần số, so với sự chồng chéo phức tạp và pha méo mó trong loa phân tần đa đường, vẫn đơn giản hơn nhiều. Hơn nữa, mạch bộ lọc bẫy loại này thực ra có thể tìm thấy trên mạch phân tần của nhiều loa, nên cũng không phải thứ gì đáng xấu hổ. Nếu đầu cao giảm dần, phần lớn là do hệ thống từ lực tương đối không đủ lực, hoặc màng nón quá lớn, dùng mẹo “phân tần cơ học” vẫn kéo nặng, như driver toàn dải 12 inch thậm chí 15 inch thời kỳ đầu ít nhiều có vấn đề này. Lúc này, ngoài việc thêm driver tweeter, không còn cách nào khác. Bạn nói, ôi, đây là toàn dải kiểu gì! Đừng vội kết luận, nếu xử lý thích hợp, đáp ứng của driver tweeter từ chỗ 16─18KHz (hoặc thậm chí cao hơn), dốc cắt -6dB mỗi quãng tám từ từ cắt vào, vẫn có thể đạt kết quả rất tốt, vì điểm nối phân tần đã tránh khỏi dải tần nhạy cảm của tai người, và phân tần bậc một có thể giữ pha nhất quán, nên vẫn giữ được “phần lớn” lợi ích của toàn dải. (Nếu bạn vừa có Altec 412C, lại chê chúng không có treble, xin hãy báo cho tôi ngay, tôi rất quan tâm mua. Đợi khi tôi làm ra âm thanh hay, bạn đừng mong mua lại.) Trường hợp cuối cùng là giảm dần phần bass, loại driver toàn dải này có giảm chấn mạnh hơn, bass cảm nhận thường chặt và ngắn, ưu điểm là chi tiết rõ ràng. Lúc này nếu có thể sử dụng điều hòa lắp thùng thích hợp hoặc thậm chí dùng tải horn để nâng cao trở âm phần bass mà tăng hiệu suất, đáp ứng tổng thể sẽ rất lý tưởng. Nếu chế tạo đúng cách, tổ hợp như vậy có thể cung cấp biểu hiện phát âm toàn dải tốt nhất. Đã đề cập điều hòa lắp thùng, chúng ta thuận thế nói tiếp. Loa bán trên thị trường nói chung, trên 90% là thùng kín hoặc điều hòa mở (thường gọi là 'bass reflex'). Miễn là loa hình hộp đại khái không thoát khỏi hai thiết kế này và dẫn xuất của chúng, chỉ một số ít ngoại lệ. Đối với driver toàn dải, nên khiến biên độ phát âm dải trầm càng nhỏ càng tốt. Vì biên độ càng lớn, không chỉ méo tiếng của chính bass tăng mạnh, đồng thời trung cao âm càng bị ảnh hưởng lớn. Hãy tưởng tượng khi phát âm toàn dải biên độ lớn sẽ như thế nào: chuyển động nhanh biên độ nhỏ của trung cao âm “cưỡi” trên chuyển động chậm biên độ lớn của bass, rung động trung cao âm lúc thì tiến lại gần bạn; lúc thì rời xa bạn, có thể tưởng tượng sẽ mang lại méo tiếng hỗ biến và méo tiếng Doppler rất cao. Dù driver nào cũng đối mặt vấn đề tương tự, nhưng dải tần làm việc của driver toàn dải rộng hơn nhiều so với driver khác, nên tình huống này sẽ rõ rệt hơn và nên tránh hoặc giảm hết sức. Trong hai cách lắp thùng chủ lưu vừa đề cập, điều hòa mở nên thích hợp với driver toàn dải hơn, vì cách này có thể giảm mạnh hành trình màng nón xung quanh tần số cộng hưởng hệ thống (thường 30─50Hz, tùy tình hình thiết kế). Như vậy vừa được ba điều: méo tiếng giảm, công suất chịu đựng cao hơn, hiệu suất phát âm cũng cao. Vì lý do này, phần lớn driver toàn dải đều có thể dùng cách lắp thùng này đạt hiệu quả nhìn chung không tệ. Ngoài ra, một số người theo chủ nghĩa thuần túy cho rằng, driver tốt như vậy lắp trong thùng sẽ bị ô uế bởi cộng hưởng thùng, nên không dùng thùng, lắp trực tiếp trên tấm chắn mở. Một số driver tự thân phần bass đã đủ thì thích hợp sử dụng như vậy, có thể đạt được âm thanh trong sạch không nhiễm âm nhất, như WE/Altec 755C. Người ta nói, trung âm tức thời nhanh như chớp, so với loa tĩnh điện không hề thua kém, lại có biểu hiện động lực tốt hơn. Nhưng cách này có một số nhược điểm, trước hết tất nhiên là chiếm diện tích quá lớn, vì mở rộng bass của hệ thống phụ thuộc diện tích tấm chắn, để đạt đáp ứng bass thích hợp, nhỏ cần 1 mét vuông, lớn thì không giới hạn, đục hai lỗ trên tường để lắp cũng được; tiếp theo là hiệu suất và công suất chịu đựng đều thấp hơn, đáp ứng bass cũng yếu hơn; cuối cùng là phát âm hai mặt khiến yếu tố không gian càng phức tạp khó giải, mà hai tấm cửa lớn sừng sững trước mặt thực sự cũng khó được đa số chấp nhận. Cuối cùng, là cách tải horn phức tạp nhất. Về horn, chúng ta sẽ nói chi tiết vào dịp khác, bây giờ chỉ có thể giới thiệu sơ lược. Nói đơn giản, horn là một ống dẫn mở rộng hình loa, bên rộng gọi là “miệng horn”, bên hẹp gọi là “cổ họng”. Hình dạng horn sẽ khiến trở âm ở cổ họng lớn hơn miệng, khiến áp lực giữa màng rung driver gần cổ họng và phân tử không khí rất lớn, tức là năng lượng giữa chúng có thể kết hợp rất tốt, vì vậy hiệu suất phát âm cao. Sử dụng kiểu horn gấp khúc tải sau, trong điều kiện chế tạo thích hợp, hiệu suất phần trung trầm đến trầm sẽ được nâng cao hiệu quả, vừa vặn kết hợp gần như hoàn hảo với driver giảm chấn quá mức đã đề cập trước. Giới thiệu driver: Driver toàn dải các hãng sản xuất qua các năm nói ra cũng không ít, tất nhiên tôi không thể liệt kê hết, dưới đây xin nêu một số ví dụ nổi tiếng tôi biết để độc giả tham khảo, trong đó có loại vẫn còn sản phẩm mới sản xuất, còn loại khác chỉ có thể tìm thấy trên thị trường đồ cổ second-hand. Jordan Watts: Thiết kế rất đặc biệt, dùng màng nón nhôm, ở phần giảm chấn hệ thống treo từ bỏ giảm chấn nếp gấp sóng truyền thống, mà dùng hệ thống treo dạng sợi đặc biệt, có độ thuận phục cao. Duyên phận của tôi với Jordon Watts bắt đầu từ “bình hoa”, ban đầu là do cửa hàng thanh lý bán đấu giá, mà tôi lại thấy kiểu dáng “bình hoa” này cổ kính đáng yêu, khá thú vị, nên mua. Vốn không kỳ vọng gì nhiều về âm thanh của nó, không ngờ nghe thử lại vui mừng khôn xiết, âm thanh từ màng nhôm 6 inch cũng khá “toàn dải”, trong phòng khoảng 10 pyeong của tôi, bass có vẻ có dáng, dùng âm lượng trung bình nghe một số nhạc phối khí nhỏ, sự trong sạch và dư vị đó thực sự khiến người ta cảm động. Nhược điểm là trung trầm có chút nhiễu âm, có đoạn nghe béo béo, nhưng mỗi lần tôi nghe quá nửa tiếng thì không còn nhận thấy vấn đề này, không biết là do driver khởi động (Warm-Up), hay tai tôi quen rồi. Ngoài ra là hiệu suất quá thấp, khi âm lượng hơi lớn rõ ràng ảnh hưởng độ rõ nét tổng thể. Cùng hãng còn một loại đường kính 2 inch, cũng là màng nón nhôm, ngoài bass bị hạn chế và hiệu suất thấp, biểu hiện còn lại có thể gọi là kinh điển, nó đặc biệt nổi bật trong thử nghiệm phản ứng xung, nghe chủ quan cũng rất tươi mới dễ chịu. Diatone P-610 series: Driver có lịch sử một thời và được đánh giá cao. Dùng màng nón giấy 6.5 inch và nam châm Alnico, hiệu suất 90dB/W, bass có thể đạt 50Hz, đối với driver toàn dải đã thuộc hàng thành phẩm tốt. Các đường nổi lồi trên bề mặt màng nón của nó dùng để kiểm soát tình trạng tách màng, như đã đề cập trước, có thể đạt hiệu quả phân tần cơ học ở mức độ nào đó. P-610 nguyên bản làm đến phiên bản thứ tư, năm 1993 đã ngừng sản xuất, sau đó ra mắt số lượng nhỏ phiên bản kỷ niệm, khả năng nhìn thấy trên thị trường cực thấp. Tiếc là tôi vẫn chưa có duyên nghe loa này, nhưng theo nguồn tin đáng tin cậy, driver này có lẽ xứng đáng là driver toàn dải biểu hiện “toàn diện” nhất, tức là “thỏa hiệp” khéo léo nhất, âm thanh trơn tru ngọt ngào, khả năng tạo hình ảnh siêu hạng, vi động lực tinh tế rõ ràng, và sử dụng dễ dàng nhất, dùng thùng điều hòa mở thông thường có thể hoạt động thuận lợi. Người ta nói, phối hợp tuyệt vời với ampli đèn ba cực đơn đầu ra (SET) đèn trực tiếp nung sợi đơn, đặc biệt là 2A3, bạn nếu có hứng thú, không ngại thử. Driver toàn dải huyền thoại WE/Altec 755A/C màng nón giấy 8 inch, hiệu suất cao, thông số kỹ thuật ghi của 755A là 70Hz─13KHz, công suất chịu đựng 8 watt; 755C là 40Hz─15KHz/15 watt. Từ mặt trước màng nón có thể thấy một vòng nổi lồi, hình dạng như viền treo hẹp, đây cũng dùng để kiểm soát tách màng, đạt hiệu quả phân tần cơ học. Driver này lịch sử lâu đời, loại WE sản xuất hầu như không còn thấy, sản phẩm Altec tôi cũng chỉ thấy một chiếc, mà còn không hoàn chỉnh lắm. Từ ngoại quan và cấu trúc driver, dường như không thấy có gì đặc biệt, thậm chí khung và cấu trúc nam châm có thể có một số vấn đề phản xạ sóng sau. Nhưng một số người chơi DIY nước ngoài rất đề cao driver này, còn so sánh sự trong sạch không nhiễm âm của nó với loa tĩnh điện Quad, và có tương phản động lực tốt hơn. Một nghệ sĩ violin kiêm người yêu thích DIY âm thanh nghiệp dư, Joseph Esmilla từng đăng tải trên tạp chí “Sound Practices” kinh nghiệm sử dụng Altec 755A/C, dùng tấm chắn mở cực kỳ đơn giản, phối hợp ampli SET 2A3 hoặc 300B, có thể thể hiện tính nhạc không chê vào đâu được. Goodmans Axiom 80: Một “huyền thoại” khác! Tôi thường đến chỗ bạn tốt Lý Kiến Đức, về cơ bản, chỗ anh ấy gần như là “bảo tàng danh khí”, thường xuyên có một số đồ cũ kỳ quái đáng yêu xuất hiện, lâu dần tôi cũng thấy quen, không lạ nữa. Khoảng hơn một năm trước, tôi vô tình liếc thấy một driver loa đặt cao trên giá, chỉ lộ ra nửa cái mông xanh lục đậm (tức nam châm và khung), có cảm giác quen thuộc, nhưng không thực sự nhìn thấy, giống như ấn tượng trong ký ức từ một bức ảnh nào đó. Thế là tôi hỏi anh Lý đó là cái gì, anh không ngẩng đầu, nhẹ nhàng theo làn khói thuốc phì ra một câu: “Goodmans thôi”. GOODMANS!!! Tôi nghe thấy, ngay lập tức xông lên, không kể ampli sau WE đầy đất, bay người lên, một tay túm lấy cái mông xanh lục đậm, rồi bưng cả xuống ôm trong lòng, cung kính cẩn thận từng chút ngắm nghía, càng nhìn càng thấy vật này chỉ nên trên trời có, “trông đã thấy nghe hay” (Chú thích 5), lúc này bên tai dường như đã vang lên âm thanh trời nó phát ra. Đang mê quên cả mình, thần du thái hư, bỗng nhiên tay nhẹ bẫng, chưa kịp hoàn hồn, chỉ thấy anh Lý đã giật lại Axiom 80, đồng thời nhét cây lau nhà vào tay tôi đang run rẩy, nói: “Lau nước bọt trên đất đi!” Vốn định trước hết gom ít tiền tìm cách mua đôi bảo bối này, không ngờ lần gặp đầu tiên đó lại là lần cuối. Vì không lâu sau đó, anh Lý Kiến Đức vì một số lý do “không vừa mắt” nên trả lại cho chủ cũ. Nghe tin dữ, tôi không thể tin nổi, lập tức đấm ngực dậm chân, gào thét điên cuồng, rất lâu không nói nên lời. Cho đến tận hôm nay, nhớ lại chuyện cũ này, vẫn không nhịn được ném bút ba lần than thở. Ôi… Axiom 80 là driver toàn dải kinh điển do Goodmans của Anh sản xuất trong thời kỳ 1950 đến 1960, thực tế cùng thời Goodmans còn có một số driver toàn dải hiệu suất cao âm hay khác ra mắt, nhưng lưu truyền đến hậu thế, vẫn là Axiom 80 này được khen ngợi nhất. Axiom 80, chỗ đặc biệt nhất là cấu trúc khung và thiết kế hệ thống treo, hai thứ này có thể nói là độc nhất vô nhị, nam châm nhỏ nhắn, nhưng có lẽ là Alnico. Tiếc là tôi không tìm thấy tài liệu thiết kế chính xác ban đầu, không thể xác định triết lý thiết kế chi tiết từng phần của nó, nhưng driver này trông có cảm giác “rất đúng”, cảm giác loa tốt nên như vậy. Nhà sản xuất ghi thông số kỹ thuật đáp tuyến tần số 20Hz─20KHz (!), công suất chịu đựng là 6W. Ngoài giấc mơ ban ngày của chính mình, tôi vẫn chưa có duyên nghe tiên nhạc, nên cũng không thể nói cho bạn nghe nó như thế nào. Nhưng theo nguồn tin khá đáng tin cậy từ nước ngoài, thông số kỹ thuật ghi của nhà sản xuất dường như không giả! Nhưng giống Lowther, tiền đề lớn là phải có thùng horn tải sau thượng hạng mới có thể để nó phát huy hết mức, ampli tốt nhất là 2A3, công suất 300B hơi lớn! Dòng Lowther: Lowther nổi tiếng lẫy lừng, đã có lịch sử hơn 50 năm, nếu truy nguyên nghiêm ngặt, còn có thể nói đến driver loa động quyển và bằng sáng chế màng nón kép do ông P.G.A.H. Voigt thiết kế từ những năm 1920 và 1930. Đề cập những điều này chỉ để đại khái nói về nguồn gốc lâu đời của Lowther, thực sự viết hết lịch sử của nó cũng không hết. Nhắc đến Lowther, tôi nghĩ bạn đầu tiên sẽ nghĩ đến màng nón giấy trắng rất đặc biệt, và kiểu dáng khung dễ thương lại phù hợp cơ học kết cấu, một số model cao cấp còn có nón pha trung tâm hình nấm. Xét về ngoại quan, rõ ràng nhất là cấu trúc màng nón kép vừa đề cập, tức là nhờ cấu trúc này, khiến phân tần cơ học phát huy đầy đủ chức năng: Ở trung trầm, toàn bộ màng nón (hoặc nói hai màng nón) cùng chuyển động, dần lên cao tần, màng nón ngoài bắt đầu tách màng, còn màng nón trong tiếp tục tiến lên, lúc này nón pha trung tâm có thể khiến sóng cao tần bên trong màng nón trong không triệt tiêu lẫn nhau, giúp năng lượng cao tần được bức xạ hiệu quả, đồng thời cải thiện tính khuếch tán. Nón pha hình nấm tiến thêm một bước tạo thành tải khe hẹp với mặt trong màng nón trong, giúp hiệu suất dải cao tần cao hơn, có lợi phối hợp với horn tải trước. Gần đây lại ra mắt một loại nón pha hoàn toàn mới, kiểu dáng khác biệt lớn với hình viên đạn hoặc nấm, tôi trông thấy giống vật thể bay không xác định, người ta nói có thể cải thiện đáng kể đáp ứng cao tần vốn có, và có thể lắp trên tất cả driver Lowther. Về chất liệu và chế tạo màng nón, Lowther cho đến ngày nay chi phí nhân công tăng mạnh, vẫn kiên trì dùng cách cắt dán giấy phẳng thủ công để chế tạo màng nón. Lý do là Lowther tin dùng giấy phẳng mới đạt được độ đồng đều về độ dày tốt nhất, đây là điều màng nón giấy đúc nguyên khối trực tiếp từ bột giấy không thể đạt được. Mà độ dày không đều sẽ gây cộng hưởng cục bộ dẫn đến nhiễu âm, phần quá dày cũng tăng khối lượng không cần thiết. Ngoài ra, màng nón Lowther còn ép ra hình dạng nổi lồi nhất định, không ngoài mục đích tăng cường độ bền và kiểm soát tách màng. Nhìn tổng thể, bộ màng nón thủ công này thực sự có trình độ nghệ thuật rất cao. Về cấu trúc mạch từ, đại khái chia ba loại chất liệu: nam châm gốm ferrite thông thường, Alnico, và neodymium mới. Dù driver Lowther nào so với đa số loa khác đều là từ lực mạnh hiệu suất cao, nhưng trong đó tất nhiên có hơn kém. Trong đó, loại dùng nam châm gốm giá cả “dễ chịu” nhất, nên thông số kỹ thuật cũng không mấy chói lọi; dù vậy, không có nghĩa âm thanh của nó không tốt, trái lại dễ nghe nhất, không cần mất công hiệu chỉnh. Còn dòng Alnico là đắt nhất, cũng là từ lực mạnh nhất, trong đó PM-4A mật độ từ thông cao tới 2.4 Tesla, cao nhất trong các driver do con người chế tạo hiện nay, cao tần đạt 22kHz. Dòng neodymium mới là cố gắng giữ đặc tính từ lực cao của Alnico đồng thời giảm thể tích và chi phí, nhưng hai dòng model cao cấp nhất cũng không chênh lệch bao nhiêu tiền. Mà dòng mới này về thông số kỹ thuật và tính âm thanh biểu hiện rất tốt, rất hiện đại, còn về âm sắc dư vị so sánh với Alnico, tùy người cảm nhận. Ngoài ra rất quan trọng là, Lowther cần thùng horn tải sau mới phát huy tốt nhất, vì hành trình tối đa của màng nón chỉ 1mm, nên có sự hỗ trợ của horn mới phát đủ bass. Nhưng gần đây, Lowther American Club lại công bố một số thùng bass reflex, tuyên bố bass có thể giảm dần đều đến 40Hz, và độ phân giải dải trung trầm tốt hơn. Tranh cãi này có lẽ cần chúng ta nghiên cứu. Về cảm nhận âm thanh, hầu hết loa Lowther đều có đặc điểm chung, là cảm giác hiện diện tuyệt vời, chi tiết kinh người và động lực dừng động tức thì. Trong đo lường, đa số có xu hướng hơi lồi ở dải trung cao, còn đáp tuyến ngoài trục cao tần rất kém, vùng nghe nhỏ. Thứ cá tính sâu sắc như vậy thường gây phản ứng hai cực: người yêu thích suốt đời ủng hộ, từ chối bất kỳ loa nào khác; người không thích thì cho rằng nó cạnh cũng không với tới HI-FI, không biết có gì mà mê. Ở châu Âu, nhiều nước có Câu lạc bộ Lowther, thành viên tất nhiên đều là người ủng hộ trung thành của Lowther. Sau này, làn sóng này cũng lan sang Mỹ. Tất nhiên, người Nhật nghiêm túc đến mức gần như thần kinh sớm phát hiện thứ rất hợp khẩu vị họ. Bây giờ, bạn cũng biết Lowther - thứ rất đặc biệt và khá dễ mua, có gia nhập câu lạc bộ hay không, tùy bạn. Kết luận: Loa toàn dải trong điều kiện sử dụng thích hợp có thể cho bạn cảm giác thỏa mãn tính nhạc tuyệt vời, có ưu thế pha nhất quán toàn dải tần, cũng không có mạch phân tần đáng ghét gặm nhấm tín hiệu âm nhạc quý giá, tinh diệu vi động lực và sắc thái âm nhạc, trình diễn sân khấu âm thanh và tạo hình ảnh tinh xảo hơn, đây đều là những thứ loa đa đường tiếng không thể cho bạn. Nhưng cũng xin hiểu rõ, thiên hạ không có vật gì hoàn hảo, nếu bạn quen nghe nhạc rock kim loại nặng phát 120 decibel, hoặc thường xuyên dẫn loa của bạn xông pha trong mưa đạn AV, thậm chí năm lần bảy lượt kết bạn rủ nhau hát vang. Vậy, tôi khuyên bạn đừng dùng loa toàn dải vào những nơi này, vì như vậy bạn và loa đều rất đau khổ. Sử dụng cẩn thận trân trọng những bảo bối này, dùng âm lượng khiêm tốn phát nhạc đơn giản, bạn mới nhận được rung động lớn nhất trong tâm hồn. Lúc này, bản thân âm nhạc sẽ khiến bạn cảm động triệt để, âm lượng lớn nhỏ không còn quan trọng.
Vậy thì, một driver trung âm, không lên cao nổi cũng chẳng xuống trầm được, có gì đáng nói? Nhưng nhiều người nói rằng dải trung là dải tần quan trọng nhất để âm thanh phát ra, tôi hoàn toàn đồng ý. Nếu bạn đã từng nhàm chán như tôi, thử nghe Thái Cầm hát chỉ với một driver tweeter, hoặc nghe nhạc violin của Paganini chỉ với một driver woofer, bạn sẽ thấm thía sự đáng yêu của driver trung âm. Tôi nghĩ bạn cũng đồng ý rằng, nếu buộc phải nghe nhạc chỉ bằng một driver duy nhất, bạn chắc chắn sẽ chọn một thứ trông giống như driver trung âm. Lý do không gì khác, vì bạn biết (hoặc đoán) nó sẽ phát ra dải tần trung, và thính giác của chúng ta - người Trái Đất - chủ yếu hoạt động trong phạm vi này, chủ thể cấu thành âm nhạc cũng nằm ở đây.
Thiết kế driver trung âm
Khái niệm “màng rung một ngón tay” (ám chỉ tweeter dome) đã nói lần trước, có thể mở rộng sang phạm vi trung âm, vì bất kỳ driver phát âm nào cũng có thể được giải cấu trúc thành màng rung, hệ thống treo màng rung và hệ thống dẫn động. Chỉ là do dải tần hoạt động khác nhau, các yếu tố cấu thành này qua nhiều năm tiến hóa dần biến đổi thành kích thước nằm trong một phạm vi cụ thể. Tuy nhiên, hình dạng và chất liệu của chúng lại có nhiều biến thể, đặc biệt là chất liệu màng rung, những năm gần đây có thể nói là muôn hình vạn trạng. Chúng ta hãy cùng xem xét từng loại:
Màng rung hình nón bằng giấy
Đây có lẽ là chất liệu lâu đời nhất. Nói một cách đơn giản, dung dịch huyền phù bột giấy được đổ vào khuôn lưới hình nón đã thiết kế sẵn, bột giấy sẽ lắng đọng trên đó, phần bột giấy lắng đọng đến độ dày thích hợp được lấy ra, sau đó trải qua các công đoạn xử lý tiếp theo như sấy khô, v.v., để trở thành một màng rung hình nón bằng giấy. Thành phần bột giấy trong đó, như loại sợi, độ dài ngắn, thành phần chất độn, quy trình làm giấy và cách xử lý giai đoạn sau (như phơi gió hay ép nhiệt), đều ảnh hưởng đến đặc tính của thành phẩm cuối cùng, và trực tiếp ảnh hưởng đến đặc tính âm thanh. Tất nhiên, đây là bí mật thương mại không tiết lộ của các hãng (Chú thích 1)….
(Chú thích 1: Nhiều năm trước, tôi từng đọc một bài viết của ông Hồng Hoài Cung kể về quá trình làm màng nón giấy, ngoài việc cảm thán kiến thức uyên thâm trong màng nón giấy, tôi càng khâm phục tinh thần nghiên cứu của tiền bối Hồng. Mấy câu tôi viết nhẹ nhàng trong bài này không thể nào nói hết được tinh hoa tích lũy bằng mồ hôi nước mắt của các bậc tiền nhân tiên liệt qua bao năm tháng.)
Nhìn chung, đặc tính âm thanh của màng nón giấy là trơn tru tự nhiên, rõ ràng nhanh nhẹn mà không quá nhạy cảm. Vì chứa vô số sợi đan xen lẫn nhau, năng lượng truyền trong đó có thể bị hấp thụ rất nhanh, tạo thành độ giảm chấn tốt, do đó hiện tượng cộng hưởng tách màng ở đầu cao của dải tần phát âm không rõ ràng, dải cắt giảm dần cũng rất trơn tru. Đây có thể nói là một đặc tính tốt, vì như vậy có thể sử dụng mạch phân tần rất đơn giản, không cần cắt tỉa thêm, sự tích hợp hệ thống cũng rất lành mạnh. Ngoài ra, độ cứng của màng nón giấy khá tốt, có thành tích tốt về phản ứng tức thời và biểu hiện chi tiết cảm nhận âm thanh. Đừng thấy giấy thông thường bên cạnh đều mềm, với hình dạng và độ dày thích hợp, độ cứng của giấy có thể được làm rất tốt. Hơn nữa, nếu thiết kế và chế tạo đúng cách, màng nón giấy có thể làm rất nhẹ, nhẹ hơn màng rung nhựa nhẹ nhất trên 15%. Dù so với vật liệu sợi tổng hợp công nghệ cao mới nhất, giấy vẫn hơi nặng hơn một chút, nhưng thực tế chênh lệch không lớn, do đó hiệu suất phát âm cao. Dòng trung âm màng nón giấy 6.5 inch PR170 của Audax, hiệu suất lên tới 100dB/W. Điểm yếu có thể có của màng nón giấy là đặc tính của nó thay đổi theo độ ẩm môi trường, vì giấy hấp thụ hơi ẩm thì mật độ tăng lên (nặng hơn), độ cứng kém đi (mềm hơn), nên đặc tính phát âm cũng bị ảnh hưởng. Việc thay đổi như vậy là tốt hay xấu cũng khó nói, các thành viên câu lạc bộ Lowther của Anh tuyên bố rằng vào ngày mưa, loa Lowther nhà họ nghe đặc biệt hay. Điều đáng lo hơn có lẽ là sau nhiều chu kỳ khô ẩm, có thể gây mỏi vật liệu, từ đó thay đổi đặc tính vốn có của nó. Nhưng bạn không thấy sao, nhiều driver màng nón giấy cổ điển sau mấy chục năm hoạt động vẫn hát rất tốt, nên tình huống này có lẽ còn nhẹ và diễn biến từ từ, hơi giống như giai đoạn ủ chín rồi bước vào trạng thái ổn định khác, đối với người dùng chúng ta không nên là vấn đề. Trong những năm gần đây, một phần lớn driver màng nón giấy sản xuất đã có nhiều cách cải thiện khác nhau về mặt này, giúp đặc tính màng nón giấy ổn định hơn. Cách thường thấy là phủ bề mặt, hoặc thay đổi công thức giấy, một số nhà sản xuất tuyên bố màng nón giấy của họ chống nước, xét từ một số loa PA dùng ngoài trời, độ tin cậy khá cao. Tất nhiên, như đã đề cập trước đó, đối với những việc như thế này, người bình thường chúng ta nhiều lắm chỉ xem cho vui, muốn nhìn ra được môn đạo thì không dễ dàng chút nào. Ngoài ra, đừng bao giờ đánh đồng lịch sử lâu đời của màng nón giấy với “lạc hậu”. Xét từ tầm nhìn của toàn ngành công nghiệp âm thanh, tỷ trọng driver loa hình nón bằng giấy chiếm vị trí hàng đầu trong các loại driver. Không tin thì hãy nhìn vào TV, máy thu thanh cầm tay, hệ thống âm thanh đầu giường, máy tính… ở nhà bạn, có phải phần lớn đều dùng loa nhỏ sử dụng driver màng nón giấy? Bạn nói, này! Những thứ này sao có thể so sánh với loa High-End công nghệ cao của tôi được! Nhưng nhìn từ góc độ khác, nếu những “sản phẩm thứ cấp” này đổi sang dùng driver không phải màng nón giấy, đảm bảo sẽ khó nghe hơn, và đắt hơn. Đó là vì vật liệu màng nón giấy này có thể nói đã phát triển khá chín muồi, nên có thể đạt được tỷ lệ hiệu quả chi phí tốt. Hơn nữa, còn có rất nhiều loa huyền thoại đã qua thử thách thời gian và những bá chủ thế hệ mới siêu cấp đều có bóng dáng của màng nón giấy: WE/ALTEc 755A toàn dải, GooDMAn Axiom 80 toàn dải, Altec A5/A7, AR 3a, Lowther toàn dải, TAD… v.v. nhiều không kể xiết. Một số người chơi lão luyện đam mê lĩnh vực này còn nói thẳng: “Cho tôi màng nón giấy, ngoài ra miễn bàn!” Nhiều người cũng cho rằng, gọi việc chế tạo màng nón giấy là khoa học thì không bằng nói đó là một nghệ thuật, đủ thấy sức hút mê hồn của nó.
Màng rung nhựa
Do ngành công nghiệp hóa dầu phát triển, các sản phẩm nhựa có thể thấy khắp nơi trong môi trường sống hàng ngày của chúng ta, nguyên liệu rẻ và quy trình gia công đơn giản tự nhiên đã nhận được sự ưa chuộng của các ngành công nghiệp khác nhau, tất nhiên bao gồm cả ngành công nghiệp âm thanh. Màng rung nhựa được nói ở đây, chỉ loại màng hình nón đúc nguyên khối bằng cách ép phun nhựa hoặc các cách khác, chất liệu thông dụng nhất thuộc loại polypropylene (viết tắt là PP). Chất liệu PP này, chúng ta tiếp xúc nhiều nhất có lẽ là các sản phẩm như hộp đựng dùng cho lò vi sóng và hộp bảo quản thực phẩm, đều thuộc loại đúc ép phun. Ngoài ra, dây đai đóng kiện màu vàng hoặc xám thường dùng để gia cố bên ngoài các loại thùng giấy cũng được làm từ sợi polypropylene. Từ đó chúng ta có thể nhận thức một điều, vật liệu này thực sự rất dai. Đặc tính vật lý của đa số polymer cao phân tử là độ dai đặc biệt cao, vì cấu trúc phân tử khổng lồ và sắp xếp không theo quy tắc, nên năng lượng cơ học truyền trong đó sẽ nhanh chóng bị hấp thụ tiêu hao, đặc tính giảm chấn rất tốt. Ưu điểm này tương tự màng nón giấy, chính là sự giảm dần ở đầu cao rất trơn tru, ngoài cảm nhận âm thanh mượt mà tự nhiên, việc có thể sử dụng mạch phân tần đơn giản, bậc thấp cũng là một điểm lợi. Chúng ta có thể cảm nhận những đặc tính tốt này từ nhiều loa hai đường tiếng cỡ nhỏ của châu Âu, driver trung/trầm SCAN 6.5 inch sử dụng màng rung PP trong suốt mà ProAc dùng, có thể gọi là mẫu mực tốt nhất trong các driver loại này. Tuy nhiên, so với các chất liệu màng rung khác, độ cứng của PP không mấy tốt, khối lượng cũng nặng hơn. Dù dùng hộp bảo quản thực phẩm đập vào trán rất đau, nhưng không có nghĩa là nó có độ cứng tốt trong chuyển động vi mô tốc độ cao phạm vi nhỏ, mà điều kiện làm việc như vậy mới là điều chúng ta quan tâm khi chọn màng rung driver. Độ cứng kém của chất liệu PP gây ra việc khi hoạt động vi mô tốc độ cao (ở dải tần cao), động năng do cuộn dây âm thanh phát ra không thể truyền đạt hoàn toàn và nhất quán đến toàn bộ màng rung, tức là đã xảy ra “hiện tượng tách màng”. Dù có độ giảm chấn tốt ngăn chặn được cộng hưởng tách màng, nhưng rốt cuộc đã không thể thực hiện chuyển động piston hoàn hảo, tỷ lệ méo tiếng tương đối tăng cao, cảm nhận âm thanh là mượt mà dư thừa nhưng độ phân giải và động lực lại không đủ, một số loa hai đường tiếng dựa trên driver trung/trầm màng rung PP 8 inch, dễ xuất hiện triệu chứng chậm chạp đờ đẫn ở dải từ trung âm đến trung cao âm, nguyên nhân bệnh chính là ở đây. Nếu không quá tham lam phần âm trầm, chọn driver cỡ nhỏ hơn, có thể phần nào giảm nhẹ vấn đề này. Vì càng tệ hơn nữa là trên diện tích lớn, độ dày cần thiết để đạt đủ độ cứng tương đối lớn, khối lượng tổng thể cũng tăng theo. Vì vậy, mặt khác bạn cũng không tìm thấy loa hiệu suất cao nào sử dụng driver màng rung PP. Dù không có vấn đề hấp thụ hơi ẩm như màng nón giấy, nhưng màng rung PP có xu hướng thay đổi đặc tính theo nhiệt độ. May mắn là điều này không đến mức làm phiền chúng ta, vì giống như vấn đề độ ẩm của màng nón giấy, sự thay đổi này nên thuộc loại chậm và từ từ, đừng quá lo lắng! Nhìn tổng thể những điều trên, PP dường như không thích hợp để chế tạo màng rung do độ cứng kém và khối lượng cao, thực ra nên nói là xem chúng ta cân nhắc thế nào trong nhiều sự thỏa hiệp. Giống như driver Scan đã đề cập trước đó, dù dùng màng rung PP bị tôi chỉ trích khá thảm, nhưng vẫn có thể tạo ra sản phẩm thành công, biểu hiện tổng thể vẫn rất xuất sắc. Hoặc, cách làm tích cực hơn là cải tiến loại vật liệu này, tức là dùng PP làm nền tảng, rồi trộn thêm một số chất phụ gia để tăng cường độ cứng. Hành động này thực sự mang lại cải thiện ở một mức độ nhất định, giúp driver chế tạo ra có tiến bộ ở các mức độ khác nhau về động lực, tỷ lệ méo tiếng, biểu hiện chi tiết và hiệu suất phát âm. Như Dynaudio và Infinity/Genesis đều có driver sử dụng cách xử lý loại này, dù chất phụ gia trộn vào và cách chế tạo không hoàn toàn giống nhau, nhưng hiệu quả đều khá rõ ràng. Ngoài ra, vì nguyên liệu hóa dầu và đúc ép phun quá tiện lợi, nên tất nhiên có người sẽ phát triển vật liệu mới khác PP, như chất liệu Bextrene, TPX, hay Neoflex, thành phần hóa học không rõ, dù trông rất giống PP, nhưng độ cứng tốt hơn và khối lượng thấp hơn của các vật liệu này có thể mang lại động lực và độ phân giải tốt hơn, bạn nên có thể thấy các vật liệu nêu trên trên quảng cáo và catalog của các hãng loa, nhân tiện hãy kiểm chứng.
Màng rung kim loại
Vì độ cứng yếu dẫn đến thiếu sót về động lực và độ phân giải, vậy sử dụng vật liệu kim loại độ cứng cao để chế tạo màng rung, hẳn sẽ đạt hiệu quả rất tốt. Nếu không nói đến driver nén dùng cho loa horn, vật liệu kim loại thường thấy dùng cho driver trung âm hoặc trầm âm phóng xạ trực tiếp, thuộc loại nhôm hoặc hợp kim của nó là nhiều nhất, lợi thế lớn nhất chính là độ cứng rất cao, trong điều kiện làm việc nhất định sẽ không biến dạng, kết quả là độ méo tiếng rất thấp và độ phân giải chi tiết rất tốt. Nhưng mặt khác của độ cứng cao là tổn hao nội tại thấp, giống như tweeter “màng rung một ngón tay” tôi đã đề cập lần trước, năng lượng không bị vật liệu màng rung hấp thụ, nên khi xảy ra tách màng sẽ có đỉnh cộng hưởng rõ rệt xuất hiện ở đầu cao của đáp tuyến tần số, nếu không xử lý thích hợp, rất dễ xuất hiện “tiếng kim loại”. Cái gọi là xử lý thích hợp, trước tiên có thể trên thiết kế mạch phân tần cố gắng hết sức để đè nén đỉnh cộng hưởng này, tức là sắp xếp đỉnh cộng hưởng nằm trong dải cắt hoặc ngoài dải cắt của bộ lọc, khiến tín hiệu vào driver không chứa tần số kích thích cộng hưởng cao tần, như vậy đỉnh cộng hưởng sẽ bị “che giấu” bởi mạch phân tần, chúng ta sẽ không nghe thấy tiếng kim loại nữa. Để đạt mục đích này, thường phải sử dụng độ dốc cắt phân tần ít nhất từ bậc hai trở lên mới có thể lọc hiệu quả; nếu dùng bậc một, độ dốc quá thoải, không đủ để đè nén hiệu quả. Nếu lại di chuyển điểm phân tần xuống phía thấp, lại hy sinh băng thông khả dụng, cách làm này không mấy lành mạnh. Vì vậy, phân tần bậc cao và chọn điểm phân tần cẩn thận là điều phải đặc biệt lưu ý khi sử dụng driver màng rung kim loại. Hoặc, so với việc tránh né tiêu cực, cũng có thể cải tiến tích cực nhược điểm, đó là tăng cường độ giảm chấn cho màng rung: cấu trúc sandwich lớp kẹp, phủ vật liệu giảm chấn đều là những cách hay. Các sản phẩm loại này trên thị trường ngày càng nhiều, trong đó không thiếu những ví dụ khá thành công, như Elac đã giới thiệu trong bài “Nghiên cứu triệt để” kỳ trước, hoặc Ensemble của Thụy Sĩ với âm thanh và giá cả đều rất cao quý. Ngoài việc cộng hưởng cao tần khó đối phó, khối lượng màng rung là một yếu tố bất lợi khác. Vì lý do chi phí, chưa từng thấy driver trung âm nào được làm bằng titan. Vì vậy, driver trung âm hoặc trầm âm màng kim loại dù có thể biểu hiện động lực xuất sắc dưới sự dẫn động mạnh mẽ, nhưng hiệu suất phát âm tổng thể thực tế vẫn thấp, thường cần công suất lớn hơn để vận hành.
Chất liệu sợi tổng hợp
Xuyên suốt lịch sử, dường như vật liệu tiên tiến nhất đều được dùng trước tiên trên vũ khí giết người, thật là nỗi bi thảm lớn nhất của loài người hiếu chiến, nếu dùng cho âm thanh để mọi người thưởng thức âm nhạc, chẳng phải sẽ rất hòa bình sao? Nhiều năm sau khi cấu trúc sandwich sợi boron carbon và tổ ong ứng dụng trên máy bay chiến đấu đạt hiệu quả tuyệt vời, mới có người đem loại vật liệu này dùng cho âm thanh. Vì là vật liệu cấp hàng không, tất nhiên sở hữu kép ưu điểm vừa nhẹ vừa cường độ cao, có thể làm nhẹ hơn cả giấy, độ cứng mạnh hơn cả kim loại, mà cường độ không chỉ vượt nhôm rất nhiều, thậm chí còn cao hơn cả thép (Chú thích 2), dùng để chế tạo màng rung cho driver loa lý tưởng hết chỗ chê! Vì vậy các nhà sản xuất driver Kevlar hoặc sợi carbon, không ai không ra sức quảng bá đặc tính độ cứng cao, khối lượng thấp, và độ giảm chấn cao của nó. Hai ưu điểm đầu tiên là có thật, nhưng độ giảm chấn tự thân thì phải xem điều kiện, không nhất định là tốt hơn.
(Chú thích 2: Điều này nói đến kết quả tốt nhất có thể đạt được bằng các phương pháp định hình khác, không có nghĩa là màng rung driver mỏng manh có thể cứng hơn dao nhà bạn, ít nhất hiện tại vẫn chưa làm được.) Nếu không xử lý thích hợp, loại sợi nhân tạo độ cứng cao này sẽ đối mặt với vấn đề tương tự màng kim loại, tức là cộng hưởng tách màng ở tần cao. Dù không nghiêm trọng bằng màng rung kim loại, nhưng cộng hưởng tách màng này thực sự tồn tại, và dễ dàng đạt đến mức gây khó chịu. Trong điều kiện không được xử lý thích hợp, cảm nhận âm thanh dễ gây ra trung âm đoạn trên cứng và cao âm đoạn dưới cứng, nặng hơn thì bắt đầu chói tai. Mấy năm trước tôi từng đọc một bài đánh giá thiết bị, trong đó chủ bút tỏ ra không hài lòng với biểu hiện của trung âm Kevlar. Trong điều kiện tăng cường xử lý giảm chấn (như sandwich lớp kẹp hoặc phủ màng, v.v.), cộng với phân tần thích hợp, loại driver này có thể thể hiện độ phân giải chi tiết rất tốt, phản ứng tức thời dừng động tự nhiên, động lực lớn cực tốt và vi động lực, và những biểu hiện tốt này chỉ cần một chút công suất. Như Audiom 7K của Focal, sử dụng màng rung sandwich Kevlar và polymer bọt phủ lớp mủ cao su, hiệu suất có thể đạt 98dB/W, dù hơi kém hơn 100 dB/W của màng nón giấy Audax, cũng có thể coi là biểu hiện khá nổi bật (Chú thích 3).
(Chú thích 3: So sánh tài liệu của hai driver này, phát hiện nam châm của Focal Audiom 7K rõ ràng lớn hơn (1132g Vs. 880g), khối lượng phần rung cũng thấp hơn (7.3g Vs. 9.1g), kết quả hiệu suất phát âm vẫn thấp hơn Audax “hỏa lực” nhỏ hơn, đủ thấy các khâu khác như độ thuận phục của hệ thống treo, thiết kế hệ thống mạch từ, cuộn dây âm thanh, hình dạng màng rung… vẫn còn nhiều kiến thức và sự thỏa hiệp.) Ngoài các sản phẩm driver sợi Carbon và Kevlar thường thấy, còn có một loại màng rung sợi nhân tạo đặc biệt ra đời vài năm trước - HAD (High Definition Aerogel), do Audax giới thiệu, sử dụng gel polymer acrylic và nhiều loại sợi tổng hợp (bao gồm cả Carbon và Kevlar) tạo thành (Chú thích 4), đặc tính biểu hiện cực tốt, từ phép đo có thể thấy phản ứng tức thời rất tốt, độ méo tiếng cực thấp, đồng thời đạt được đặc tính giảm dần cao tần mượt mà, hoàn toàn không xuất hiện đỉnh cộng hưởng cao tần, sản phẩm hiện tại dù hiệu suất phát âm không bằng màng nón giấy hay Kevlar, nhưng có lẽ là do sự khác biệt từ tham vọng thiết kế hệ thống mạch từ, còn thực lực của các hạng mục khác thực sự không thể xem thường. Allure ba đường tiếng do SWANS mời chủ bút nổi tiếng Martin Colloms của Stereophile thiết kế đã sử dụng loại driver này, kinh nghiệm nghe ngắn của riêng tôi là thoải mái tự nhiên như driver màng nón giấy cao cấp, độ phân giải và biểu hiện động lực lại càng hiện đại hơn, không nghe thấy bất kỳ tật xấu nào, xứng đáng là thiết kế driver rất thành công (tất nhiên, việc tích hợp hệ thống đúng cách cũng nên được ghi nhận).
(Chú thích 4: Quy trình hỗn hợp gel và sợi này rất đặc biệt, từ giai đoạn đầu đến khi hoàn thành, thể tích gel sẽ thu nhỏ đến một phần mười so với ban đầu. Hay hơn nữa, trong quá trình này, các phân tử chuỗi dài liên kết polymer sẽ phát triển dọc theo sợi đã thêm vào trước đó, nên hướng sắp xếp phân tử của nó có thể kiểm soát được, độ cứng và độ giảm chấn tự thân tuyệt vời đều từ đây mà ra.)
Các vật liệu khác
Thực ra, ngoài bốn loại vật liệu chính kể trên, còn rất nhiều vật liệu nhẹ cường độ cao khác đều có thể chế tạo màng rung loa, như sợi thủy tinh, sợi cellulo, sợi graphit, bakelite, sợi tơ, polystyrene bọt, các loại nhựa bọt, và gốm kỹ thuật chính xác thiêu kết chân không… v.v., nhiều loại trong số đó rất triển vọng, một số thích hợp làm tweeter, một số thích hợp làm mid, một số thích hợp làm bass, một số phù hợp cả trung cao trầm, mỗi loại đều có sở trường riêng. Thậm chí còn nghe nói ở Nhật có người nghiên cứu phát triển một loại sử dụng thực vật đặc biệt (chính là nấm mốc), dọc theo khuôn đã thiết kế sẵn, “mọc” ra một màng nón! Người ta nói âm thanh tự nhiên của nó vượt xa mọi vật liệu. Tuy nhiên, tôi nghĩ tuyệt phẩm như vậy khó đưa vào sản xuất hàng loạt, vì chi phí quá cao (chi phí thời gian). (Ở đây cần nhắc nhở một điều là, màng rung của nhiều driver được làm khiến bạn không nhận ra nó là chất liệu gì; hoặc ngược lại, làm cho “giống” một chất liệu nào đó. Về cơ bản, điều này đã gần như là hành vi làm giả, với tư cách người tiêu dùng bất lực, chúng ta chỉ có thể cẩn thận.)
Hệ thống mạch từ
Sau khi xem qua các loại màng rung đa dạng, chúng ta hãy xem hệ thống mạch từ. Hai kỳ trước ông Trần Vận Song đã giới thiệu nhiều chất liệu nam châm, ở đây sẽ lược qua, mà tập trung thảo luận vào thiết kế tổng thể của hệ thống mạch từ. Nói một cách nghiêm túc, hệ thống mạch từ nên bao gồm phần cuộn dây âm thanh, không phải chỉ có nam châm và cấu trúc cực từ, vì chúng hoạt động cùng nhau, và cũng nên xem xét cùng lúc khi thiết kế. Nói một cách đơn giản, màng loa có thể hoạt động là nhờ cuộn dây âm thanh, và hoạt động của cuộn dây âm thanh là do lực từ sinh ra từ sự thay đổi dòng điện trong nó tương tác với từ trường cố định do nam châm và cực từ tạo ra mà hoạt động, nguyên lý này mọi người hẳn đã quen thuộc. Trong đó, thiết kế cuộn dây âm thanh và độ rộng, chiều dài khe từ, v.v. có nhiều điểm đáng thảo luận. Thiết kế cuộn dây âm thanh: Cuộn dây âm thanh, như tên gọi, là cuộn dây dùng để phát âm, được tạo thành bằng cách quấn chặt và gọn dây đồng tráng men cùng với chất kết dính đặc biệt lên ống cuộn dây. Chất liệu dây đồng tráng men có thể là đồng, nhôm, bạc hoặc hợp kim khác, hình dạng mặt cắt ngang của nó chủ yếu làm hình chữ nhật hoặc lục giác, hy vọng đạt được mật độ quấn tối đa, tức là với chiều dài cuộn dây âm thanh nhất định (Chú thích 5) có thể quấn được nhiều vòng hơn, mà nhiều vòng hơn đồng nghĩa với lực từ lớn hơn, lực dẫn động cũng tốt hơn, hệ số gia tốc của màng loa cũng cao hơn, kết quả là có khả năng hiệu suất cao, động lực lớn. Đối với cuộn dây âm thanh dây dẹt, nếu hình dạng mặt cắt ngang làm thành hình chữ nhật dẹt tỷ lệ chiều rộng/cao 1:5, khi quấn đặt cạnh ngắn dựa vào ống cuộn dây, cuộn dây âm thanh làm ra sẽ cung cấp hệ số gia tốc, hiệu suất và động lực cao hơn 30% so với cuộn dây âm thanh mặt cắt ngang tròn.
(Chú thích 5: Chiều dài cuộn dây âm thanh chỉ chiều dài dọc trục của cuộn dây đã quấn, không phải chiều dài dây trải ra.) Cuộn dây âm thanh quấn trên ống cuộn dây, tổng áp lực rất đáng kể. Bạn có thể làm thí nghiệm đơn giản: Dùng một đoạn dây mảnh (chỉ may, dây câu nylon hoặc chỉ nha khoa đều được), dùng ba phần sức quấn chặt quanh ngón tay, chỉ quấn mười vòng thôi, xem có kết quả gì? Tin rằng không mấy giây bạn sẽ vội vàng tháo nó ra. Áp lực tổng mà cuộn dây âm thanh của một số driver tác dụng lên ống cuộn dây dưới lực căng cao có thể lên đến hàng tấn! Vì vậy ống cuộn dây phải rất vững chắc, đồng thời, để chống lại sức nóng của cuộn dây âm thanh, ống cuộn dây cũng phải chịu nhiệt khá tốt. Thông thường dùng nhôm (hợp kim), Kapton, hoặc các vật liệu nhẹ, cường độ cao và chịu nhiệt khác để chế tạo ống trụ. Một số nhà sản xuất cầu kỳ hơn sẽ xử lý nhiệt nhiều lần tổ hợp cuộn dây âm thanh đã quấn, để đạt được độ ổn định tốt hơn. Jim Hunter của Klipsh từng đề cập trong một cuộc phỏng vấn trên “Speaker Builder”, họ từng nhận được loa do khách hàng gửi sửa chữa, trong đó driver horn tweeter đã rơi ra khỏi phần cổ họng horn bằng nhựa bị chảy nóng chảy, đủ thấy lúc đó toàn bộ driver thực sự nóng đến mức nào, nhưng sau khi tháo ra, tổ hợp cuộn dây âm thanh bên trong vẫn tốt! Việc quyết định kích thước cuộn dây âm thanh tồn tại một tình thế tiến thoái lưỡng nan, nếu cầu lực dẫn động để đạt hiệu suất cao và động lực lớn, cuộn dây âm thanh dài đường kính lớn nên đảm đương trọng trách lớn; nhưng làm vậy, khối lượng tăng, điện cảm cũng tăng, lại bất lợi cho phản ứng tức thời và cao tần. Mà cuộn dây âm thanh dài đồng nghĩa chỉ một phần cuộn dây âm thanh được bao phủ bởi khe từ, như vậy từ trường trong khe từ kiểm soát cuộn dây âm thanh yếu hơn, cũng dễ bị điều biến bởi từ trường do cuộn dây âm thanh sinh ra, gây ra độ méo tiếng cao hơn. Nếu cuộn dây âm thanh làm rất nhỏ, dù bản thân rất nhẹ, nhưng lực dẫn động lại quá yếu, không đạt được hiệu suất phát âm lý tưởng và khả năng kiểm soát, công suất chịu đựng cũng bị hạn chế. Vì vậy, kích thước cuộn dây âm thanh và diện tích màng rung, hình dạng, cùng độ mạnh từ của nam châm và các yếu tố khác nên có một sự thỏa hiệp tối ưu hóa. Nam châm và cấu trúc cực từ: Hãy xem nam châm và cấu trúc cực từ. Theo truyền thống, nam châm trong driver loa đều được phân cực dọc trục, tức là hướng hai cực của nam châm song song với trục tâm của nam châm hình trụ rỗng, sau đó sử dụng vật liệu dẫn từ làm cực từ để dẫn đường sức từ vào khe từ, tạo thành mạch kín. Cái mà chuyển động cuộn dây âm thanh cần chính là từ trường hướng tâm trong khe từ, tức là hướng từ trường song song với hướng bán kính, hội tụ hướng tâm hoặc phóng xạ ly tâm. Cường độ từ lực tổng và mật độ từ thông trong khe từ đều bắt nguồn từ từ lực của nam châm, và điều này liên quan đến loại nam châm và kích thước. Nam châm mà đa số driver sử dụng chính là nam châm gốm ferrite (sắt oxit ba), vì vật liệu này kháng biến đổi nhiệt độ rất tốt, khả năng chống khử từ mạnh, độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn cũng tốt, quan trọng nhất là chi phí thấp. Nhưng nhược điểm là thể tích và trọng lượng để đạt được cường độ từ lực trên một đơn vị đều rất lớn, vì vậy để đạt hiệu suất cao, bạn luôn thấy cấu trúc mạch từ khổng lồ.
Driver tweeter hoặc driver horn không cần nói, đường kính nam châm chắc chắn lớn hơn nhiều màng rung. Mà một số driver trung âm 6 inch đến 7 inch, đường kính nam châm của nó cũng có thể làm gần bằng màng rung. Thậm chí một số trung trầm âm chuyên dụng 10 đến 12 inch, đường kính nam châm cũng bằng màng rung! Từ lực cao là điều chúng ta mong muốn, vì nó mang lại lợi ích như hiệu suất cao, động lực cao, khả năng kiểm soát cao, v.v. Nhưng nam châm kích thước lớn ngoài việc trông hùng vĩ oai phong, những mặt khác chưa chắc có lợi, thậm chí còn có một số ảnh hưởng xấu đến sự lan truyền sóng âm. Vì nam châm đường kính khổng lồ chắn ngay phía sau màng rung, sóng âm mặt sau đành phải ép ra từ các mặt bên xung quanh, một phần còn bị phản xạ trực tiếp ngược lại màng rung. Nếu driver này lại được cố định trên tấm chắn rất dày, tình hình càng thêm tồi tệ, vì khoảng cách giữa màng rung và nam châm có lẽ tương đương độ dày tấm chắn, nếu không có gia công bổ sung, thì sóng sau sẽ “phun” ra từ khe hẹp còn lại hình vòng tròn. Lúc này mặt sau màng rung đối mặt là sóng phản xạ cường độ mạnh ở cự ly gần và biến đổi áp lực dữ dội, ảnh hưởng rất xấu nghiêm trọng đến đáp tuyến tần số tổng thể và độ méo tiếng. Vì vậy nếu dùng driver có cấu trúc nam châm đặc biệt lớn, nhất định phải gia công thích hợp mặt trong của tấm chắn, gọt đục ra kênh dẫn để sóng sau có thể dẫn ra thuận lợi, như loa của Theil có cách xử lý này. Hoặc sử dụng tấm chắn kim loại mỏng nhưng cường độ cao cũng có thể tránh vấn đề này. Thực ra, xem xét sâu hơn, thiết kế khung driver cũng đối mặt với khó khăn tương tự, như khung kiểu cũ dập từ tấm sắt, có phần đỡ rộng hơn, nếu đồng thời lại gần với màng nón (cone) của chính nó, sẽ tăng phản xạ sóng sau gây nhiễu âm. Khung đúc bằng nhôm kiểu mới có thể tạo hình dạng lý tưởng hơn, đồng thời đảm bảo độ bền, thẩm mỹ, và tính thực dụng nhiễu âm thấp. Hoặc, sử dụng nam châm kích thước nhỏ từ lực cao để sóng sau của driver được giãn nở đầy đủ. Khoảng năm năm trước, loa ba đường tiếng do Vendersteen (Chú thích 6) giới thiệu, driver trung âm sử dụng được đặt hàng đặc biệt từ Vifa, dùng nam châm Neodymium cỡ nhỏ. Còn Bishop - hạng sang của Wilson Benesch, do sử dụng thiết kế bass Isobaric mặt đối mặt đặc biệt, nam châm của driver hướng thẳng ra ngoài, nên ngoài việc dùng nam châm niken sắt bo (neodymium) mới hơn mạnh hơn và thu nhỏ hóa, cực từ còn làm thành hình dòng chảy cong, ngay cả khung cũng dưới tiền đề cường độ cao đã làm đến diện tích chiếu trực tiếp nhỏ nhất, giải quyết vấn đề đã đề cập trước đó có thể nói là toàn diện. Còn Lowther - driver toàn dải huyền thoại tôi nhắc đến nhiều lần, dù ra đời đã mấy chục năm, vẫn rất cẩn thận lưu ý vấn đề này. Dù nam châm Lowther sử dụng rất lớn, nhưng hình dạng đã cố gắng tối đa hóa dòng chảy, khéo léo nhường không gian phía sau màng nón, phần đỡ khung cũng thiết kế thành mặt hẹp hướng về phía phát âm, nỗ lực giảm cản trở sóng sau có thể nói là tận dụng hết mọi biện pháp. Ngoài các vấn đề trên, còn một yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng driver, đó là chuyển động của cuộn dây âm thanh trong khe từ và tương tác với nam châm. Nói một cách nghiêm túc, chuyển động của cuộn dây âm thanh và hệ thống từ lực thực ra là đẩy hoặc kéo nhau, chỉ vì hệ thống từ lực được cố định bởi khung và tấm chắn, nên trông có vẻ như nam châm đang dẫn động cuộn dây âm thanh.
(Chú thích 6: Triết lý thiết kế của hãng loa Vendersteen khá đúng đắn và lành mạnh, luôn dùng chi phí vào chỗ không nhìn thấy, bao bì bên ngoài cực kỳ đơn giản tiết kiệm, biểu hiện âm thanh đúng mực, tính nhạc cũng tốt, nên là bạn đồng hành tốt của người yêu nhạc. Tiếc là hình dáng không mấy hấp dẫn, mãi không được sự ưa chuộng của đại lý và người tiêu dùng địa phương.)
Sau khi nhận rõ sự thật này, các vấn đề phát sinh gồm: 1. Từ lực do chính cuộn dây âm thanh sinh ra sẽ khử từ ngược lại nam châm, nên nam châm phải chịu được, động lực, lực dẫn động và hiệu suất mới không bị giảm sút. Mà khả năng và đặc tính chống khử từ ngược của nam châm cũng ảnh hưởng đến đặc tính phát âm, loa dùng nam châm Alnico có âm sắc quyến rũ ở dải trung cao, tin rằng liên quan đến yếu tố này. 2. Từ lực do chính cuộn dây âm thanh sinh ra sẽ làm rối loạn từ trường vốn ổn định trong khe từ, gây ra méo tiếng. Vấn đề này có thể dùng cực từ mạ đồng hoặc chèn vòng ngắn mạch đồng để loại bỏ điều biến từ trường, từ đó giảm đáng kể méo tiếng. Kỹ thuật này đặc biệt cải thiện rõ rệt méo tiếng hỗ biến của driver trung trầm âm, vì phát âm dải trầm cần hành trình di chuyển dài, đồng thời phải phát âm trung với hành trình ngắn và nhanh, điều này khiến độ phức tạp điều biến từ trường tăng mạnh. Tình thế tiến thoái lưỡng nan của hệ thống từ lực Vs. Hướng phân cực và cấu trúc cực từ sáng tạo Ngay từ đầu khi nói về hệ thống từ lực, tôi đã đề cập theo truyền thống nam châm trong driver loa đều phân cực dọc trục, nhưng dù sao cuối cùng cuộn dây âm thanh cần từ trường hướng tâm. Vậy tại sao không ngay từ đầu làm từ trường của nam châm thành hướng tâm? Vì độ khó chế tạo cao, chi phí đắt đỏ, mãi đến khoảng bốn, năm năm trước mới có người đề xuất cách chế tạo driver loa bằng phương pháp phân cực hướng tâm. Trước tiên, cấu trúc phân cực dọc trục truyền thống có nhược điểm gì? 1. Thể tích lớn; 2. Khó làm khe từ mật độ từ thông cao và sâu dài. Vấn đề thể tích lớn đã nói trước đây, hãy nói tiếp khe từ có gì kỳ lạ. Chiều dài khe từ của hệ thống từ lực truyền thống có thể nói bằng độ dày đầu khe từ của tấm cực trên, trong điều kiện nam châm như nhau, muốn đạt mật độ từ thông cao hơn, trước tiên có thể thu hẹp độ rộng khe từ, nhưng việc này khiến tổ hợp cuộn dây âm thanh khó khăn, tăng chi phí; hơn nữa từ thông trong tấm cực không được bão hòa, nên lại phải xem xét vật liệu và độ dày tấm cực. Ngoài ra, nếu muốn làm tổ hợp khe từ dài cuộn dây âm thanh ngắn, chắc chắn sẽ đối mặt với tình cảnh mật độ từ thông giảm, cộng với cuộn dây âm thanh ngắn hơn, hiệu suất phát âm tổng thể sẽ giảm xuống rất thấp. Dù tổ hợp trạng thái này có thể đạt được độ tuyến tính công suất tốt hơn, nhưng muốn đồng thời sở hữu hiệu suất cao, phải khắc phục rất nhiều tình thế tiến thoái lưỡng nan.
Như dòng 515 của Altec và dòng 160X của TAD, sử dụng kiến trúc cuộn dây âm thanh ngắn khe từ dài, đạt được độ tuyến tính công suất cực tốt, đồng thời có hiệu suất siêu cao, thực sự rất không dễ dàng, chỉ có thể nói đây lại là một minh chứng khác về chuyện người định đoạt trời. Nếu sử dụng nam châm phân cực hướng tâm, hệ thống từ lực khe từ mật độ từ thông cao và dài dễ dàng đạt được (chi phí vẫn không thấp, chỉ là tình thế tiến thoái lưỡng nan vật lý ít hơn), chiều dài khe từ đẳng từ thông có thể dài hơn nhiều lần so với cấu trúc truyền thống, nghĩa là hành trình tuyến tính của driver cũng tăng thêm nhiều lần! Độ méo tiếng khi vận hành ở áp suất âm thanh cao cũng rất thấp. Như vậy trông rất thích hợp cho việc tái tạo âm trầm, hiện đã có sản phẩm như vậy, là loa trầm 18 inch dùng trong lĩnh vực chuyên nghiệp (Chú thích 7), người ta nói áp suất âm thanh tuyến tính tối đa của nó đã khiến tai người không chịu nổi, mà độ méo tiếng lúc này vẫn rất thấp!
(Chú thích 7: Aura Sound 1808, xin lưu ý đây không phải nhãn phụ Aura của B&W, mà là một công ty khác.) Tiếc là đến nay, chưa nghe nói có driver trung âm nào được làm bằng cách này. Dù trung âm không cần hành trình di chuyển dài, nhưng kiến trúc như vậy có thể làm thể tích rất nhỏ, từ lực rất mạnh, đối với phát âm trung âm cũng là hai điểm lợi lớn. Tin rằng trong phòng thí nghiệm của một hãng loa nào đó đã có thứ như vậy, rất nhanh sẽ có sản phẩm hàng loạt ra đời, chúng ta hãy chờ xem. Bước vào toàn dải tần Hử? Bài viết này không phải nói về driver toàn dải tần sao, sao chỉ nói về trung âm đã tốn nhiều giấy mực thế? Đừng trách, đừng trách! Thực ra là vì phát âm toàn dải tần đối mặt quá nhiều vấn đề, không thể nói rõ một lần, nên tôi muốn bắt đầu từ trung âm, rồi mở rộng sang hai đầu, như vậy khái niệm tổng thể sẽ rõ ràng hơn.
Vì điều kiện lý tưởng của một driver loa (bất kể cao trung trầm) nên có là:
1. Méo tiếng thấp;
2. Độ tuyến tính công suất tốt;
3. Hiệu suất cao;
4. Dải tần làm việc hiệu quả càng rộng càng tốt.
Nếu chúng ta phát huy mục thứ tư đến cực hạn, chính là một driver toàn dải tần. Kỳ sau tôi sẽ giới thiệu cách dựa trên driver trung âm để mở rộng đến phát âm toàn dải tần, trong đó sẽ đối mặt nhiều tình thế tiến thoái lưỡng nan và cách giải quyết khéo léo của các hãng cũng rất hấp dẫn, xin hãy chờ xem. Thoạt nhìn dường như cũng không phức tạp lắm, chỉ cần để một driver trung âm phát thêm chút âm cao và âm trầm, chẳng phải đã thành driver toàn dải tần sao? Bạn xem những hệ thống âm thanh ô tô, loa máy tính, máy thu thanh cầm tay, âm thanh đầu giường dùng, chẳng phải loại driver “toàn dải” không tên tuổi nào cũng thấy ở khắp nơi? Dường như cũng không có gì ghê gớm, ồn ào vô ích! Sự việc không đơn giản như vậy, bạn có biết những loa không tên tuổi kia có thể phát dải tần rộng bao nhiêu không? Tôi nghĩ không cần cung cấp dữ liệu đo lường bạn cũng có thể dễ dàng nghe thấy, những loa đó nếu phát được giọng người rõ ràng đã thuộc hàng thành phẩm tốt, tiếng trống và chũm chọe cũng thường chỉ đủ để nhận biết, tiếng Bass và nhạc cụ gõ cao âm càng thường ở trong mơ hồ. Đàn organ? Họa âm đàn dây? Âm vang piano? Đừng đùa! Còn như thế nào mới gọi là phát âm toàn dải tần, xin tham khảo phần giải thích ở cạnh bài. Tiếp theo chúng ta sẽ thảo luận việc để một driver gánh vác toàn bộ dải tần âm thanh sẽ đối mặt những vấn đề và tình thế tiến thoái lưỡng nan nào trong thiết kế. Vấn đề mở rộng đầu thấp Xét về ngoại hình, nếu kích thước tương đương, như cùng cỡ 6 inch hoặc 7 inch, driver trung âm màng nón và driver trầm âm khác biệt thực sự hạn chế, nhiều lắm là driver trầm âm do cần hành trình làm việc lớn hơn nên có viền treo rộng và mềm hơn, các phần khác dường như “trông” đều tương tự. Nhưng đây cũng chỉ là quy tắc chung, không chắc đúng khắp nơi.
Vậy nếu đưa cho bạn một driver trung âm 6 inch đến 7 inch, liệu có cách nào biến nó thành phát được âm trầm? Nếu chỉ cầu phát ra được âm trầm mà không quan tâm áp suất âm thanh và mức độ méo tiếng, thì có lẽ được. Nhìn chung, tần số hoạt động thấp nhất của driver có thể nhìn thấy sơ qua từ tần số cộng hưởng tự do của nó (Chú thích 1), tức là thứ thường được ký hiệu quen thuộc là “fs”. Vậy, làm thế nào để điều chỉnh tần số này thấp xuống? Trở kháng âm học (Chú thích 2), khối lượng phần rung, cường độ từ lực, và độ thuận phục của hệ thống treo, v.v. hẳn là yếu tố then chốt. Trong đó, trở kháng âm học (hoặc gọi tắt là 'trở âm') liên quan trực tiếp đến diện tích phát âm và tần số làm việc, nếu phát âm trực tiếp cùng kích thước và làm việc cùng dải tần, yếu tố này có thể coi là bằng nhau không cần xem xét (khái niệm trở âm này liên quan mật thiết đến việc tái tạo âm trầm và hiệu suất phát âm toàn dải tần, có dịp sẽ nói sau). Vì vậy, chúng ta hãy thảo luận các yếu tố khác. Hãy xem lại hành vi màng rung driver khi làm việc ở dải tần thấp. Thực ra nói nông cạn, chuyển động dải thấp chính là chuyển động qua lại “chậm”, số lần đi về trong một đơn vị thời gian ít, đó là âm thấp. Vậy, theo quan niệm vật lý cơ bản, dưới lực tác dụng nhất định, gia tốc của vật thể tỷ lệ nghịch với khối lượng của nó. Vì vậy, trong điều kiện các điều kiện khác tương đương hoặc tương tự, driver có khối lượng rung càng lớn, tần số cộng hưởng tự do càng thấp. Vì vậy, nếu bạn hơi chú ý, so sánh dữ liệu các loại driver khác nhau, sẽ thấy yếu tố này nói chung là đúng. Driver trầm âm 15 inch trở lên nếu tần số cộng hưởng tự do dưới 25Hz, thì khối lượng phần rung thường cao trên 100 gram. Để điều chỉnh tần số cộng hưởng tự do của một driver thấp xuống, đơn giản nhất là tăng khối lượng màng nón. Tuy nhiên, đây thực sự không phải ý hay, vì màng nón nặng chắc chắn dẫn đến hiệu suất thấp và khả năng mở rộng cao tần rất tệ. Vì vậy, có vẻ như đường này không thông. Vậy tiếp theo chúng ta có thể giảm bớt giảm chấn bên ngoài cho màng nón - chủ yếu có hai yếu tố giảm chấn cơ học và giảm chấn điện. Dù là loại giảm chấn nào, đều tác dụng lực hãm lên chuyển động của màng nón, ngăn cản chuyển động vốn có của nó. Về điều này, chúng ta có thể dùng hệ thống treo của ô tô để ví dụ: Xe hơi cỡ lớn kiểu Mỹ truyền thống thường để tăng độ êm mà điều chỉnh hệ thống treo rất mềm, để làm được điều này, nói đơn giản là dùng lò xo hệ số đàn hồi thấp và giảm xóc (ống giảm chấn) thuận phục, tổ hợp như vậy có tần số điều hòa hệ thống rất thấp (Chú thích 3), do đó có thể hấp thụ hầu hết các gồ ghề lồi lõm mà nước chảy mây trôi, vì các ngoại lực này đều là phản ứng xung trong thời gian ngắn, chuyển đổi sang lĩnh vực tần số chính là trung cao tần, nên có thể được hấp thụ hiệu quả mà không kích thích cộng hưởng hệ thống. Nhưng gặp xung có bước sóng dài (tức tần số thấp), như gợn sóng mặt cầu, thường sinh ra rung lắc lên xuống chậm từ hai đến ba chu kỳ, đây chính là tần số cộng hưởng của toàn bộ hệ thống bị ngoại lực kích thích gây ra cộng hưởng. Tương tự, trên driver loa, để điều chỉnh tần số cộng hưởng hệ thống thấp xuống cũng có thể bắt đầu từ độ thuận phục của hệ thống treo. Giảm giảm chấn, tần số cộng hưởng giảm xuống, đơn giản trực tiếp. Nhưng dùng phương pháp này vẫn đối mặt một số vấn đề, chúng ta hãy xem kỹ hơn: Về giảm chấn cơ học: Chỉ lực hãm mà hệ thống treo gồm viền treo màng nón và các nếp gấp dạng sóng dính gần chỗ nối màng nón và ống cuộn dây tác dụng lên màng nón. Hệ thống treo này ngoài việc tạo giảm chấn cho chuyển động tổng thể của màng nón, còn có tác dụng ức chế cộng hưởng tách màng của màng nón, đặc biệt là viền treo ngoài. Vì vậy một driver nếu đổi viền treo khác, sẽ thay đổi lớn âm sắc của nó, vì kiểm soát cộng hưởng tổng thể và mô hình nhiễu âm cùng mức độ đã khác. Nếu để điều chỉnh tần số cộng hưởng hệ thống thấp xuống mà tùy tiện giảm mạnh giảm chấn hệ thống treo sẽ dẫn đến tăng mức độ nhiễu âm, đặc biệt là phần trung âm. Vì vậy, điều chỉnh giảm chấn cơ học cần tiến hành cẩn thận, vừa phải. Về giảm chấn điện: Thực ra chỉ khả năng kiểm soát từ lực của driver đối với cuộn dây âm thanh. Tất nhiên, từ lực của driver càng mạnh, lực dẫn động cuộn dây âm thanh càng lớn, đồng thời lực hãm cũng càng lớn. Lực dẫn động mạnh là điều chúng ta mong muốn, vì có thể mang lại hiệu suất cao méo tiếng thấp, nhưng theo đó là giảm chấn cao khiến tần số cộng hưởng hệ thống không thể giảm; ở đây, tình thế tiến thoái lưỡng nan rành rành trước mắt, vì vậy chúng ta chỉ có thể chọn một sự thỏa hiệp. Nếu thêm vấn đề mở rộng đầu cao, sự thỏa hiệp này càng khó chọn lựa. Vấn đề mở rộng đầu cao Yếu tố chính ảnh hưởng đến tình trạng làm việc đầu cao của một driver cũng giống đầu thấp là “yếu tố điện” và “yếu tố cơ”, chỉ là tình hình không hoàn toàn giống nhau. Yếu tố điện nói đến chính là tải điện cảm do cuộn dây âm thanh gây ra, tôi đã đề cập việc này trong bài viết trước, bây giờ hãy xem sâu hơn. Như tên gọi, cuộn dây âm thanh là một cuộn cảm, nếu cuộn dây âm thanh tồn tại riêng lẻ, chính là một cuộn cảm lõi không khí, lúc này, điện cảm của cuộn cảm này không cao, và rất tuyến tính. Không may là, cuộn dây âm thanh phải hoạt động trong cấu trúc mạch từ. Không ngoại lệ, bên trong cuộn dây âm thanh là cực từ trung tâm, cấu trúc này trở thành cuộn cảm lõi sắt đúng nghĩa, như vậy điện cảm tăng mạnh, và theo đặc tính thông thấp bẩm sinh của cuộn cảm, tín hiệu cao tần ở đây trực tiếp bị suy giảm mạnh. Tệ hơn nữa, vị trí tương đối giữa cuộn dây âm thanh và cực từ trung tâm nhảy múa theo tín hiệu âm nhạc không ngừng thay đổi, giá trị điện cảm và từ trường trong khe từ tạo nên tương tác phức tạp, điều biến lẫn nhau nghiêm trọng, tình huống này đặc biệt trầm trọng khi phát âm dải rộng, âm lượng lớn. Lúc này, các loại méo tiếng tăng vọt, cảm nhận âm thanh là mờ nhạt, thô ráp, đường nét chi tiết âm thanh bị xóa mờ, hình ảnh âm thanh lập thể tan rã, sân khấu âm thanh dẹt nén. Cách giải quyết là, mạ đồng lên cực từ hoặc chèn vòng đồng, để ngắn mạch từ trường, giảm mạnh điều biến lẫn nhau, điện cảm của cuộn dây âm thanh cũng có thể giảm đáng kể. Việc này đồng thời tăng khả năng mở rộng cao tần và giảm méo tiếng. Ngoài ra, cái gọi là yếu tố cơ học có thể thảo luận từ nguyên lý cơ bản của vật lý: Lực tác dụng bằng khối lượng nhân gia tốc (F=ma), trong đó gia tốc là tốc độ thay đổi của vận tốc. Hãy tưởng tượng, một màng rung trong quá trình đẩy về phía trước cần giảm tốc, cuối cùng dừng lại ở điểm cuối hành trình, sau đó tăng tốc lùi về hướng khác, nếu ở 20KHz, toàn bộ quá trình này phải hoàn thành trong bốn mươi nghìn giây! Bạn đọc quan tâm có thể tự đặt giá trị hành trình, rồi tính giá trị gia tốc đỉnh của một nửa chu kỳ chuyển động điều hòa đơn giản như vậy lớn cỡ nào. Tôi nghĩ, không cần tính cũng có thể tưởng tượng chuyển động đổi hướng 180 độ trong bốn mươi nghìn giây có giá trị gia tốc rất lớn! Vì vậy, để đạt được đáp ứng cao tần như vậy, phải khiến màng rung đạt gia tốc cao như thế. Từ định luật đơn giản trên, chỉ có hai con đường: Giảm khối lượng màng rung và tăng lực dẫn động. Nhưng làm vậy, nhiều tình thế tiến thoái lưỡng nan và mâu thuẫn cũng theo đó mà đến. Tình thế tiến thoái lưỡng nan và mâu thuẫn khó giải Khối lượng màng rung: Như đã đề cập trước, cách đơn giản nhất để giảm tần số cộng hưởng hệ thống là tăng khối lượng màng rung; tất nhiên, việc này rất dễ làm. Tuy nhiên, vì đáp ứng cao tần và hiệu suất phát âm, cách này không phải là hay. Vậy, chúng ta đừng đối đầu cứng rắn, khiến driver ở tần thấp “thấy” màng nón nặng hơn, còn ở tần cao chỉ thấy màng nón nhẹ hơn. Nghe có vẻ hơi kỳ quái? Đây là một chiêu rất khéo léo trong thiết kế driver toàn dải, tức là phân tần “cơ học”. Tình huống thực tế khi thực hiện là, ở âm trầm, toàn bộ màng nón cùng chuyển động, dần lên cao tần, lợi dụng đặc tính tách màng khiến phần ngoại vi nặng hơn và trở âm lớn hơn “không kịp” chuyển động cùng. Lúc này, phần thực sự chuyển động theo cuộn dây âm thanh chỉ còn phần vòng trong tương đối, so với toàn bộ diện tích thì khu vực “cục bộ” này đương nhiên nhẹ hơn nhiều. Vì vậy, như vậy, theo tần số khác nhau, khối lượng chuyển động “thực tế hiệu quả” của màng nón cũng khác nhau. Như vậy, đáp ứng từ cao tần đến thấp tần có thể đạt được đồng thời. “Tách màng” vừa đề cập, nói nhẹ nhàng, nhưng suy nghĩ một chút có thể cảm nhận được những khó khăn chồng chất trong đó. Làm thế nào để khiến một phần màng rung “không kịp” chuyển động theo cuộn dây âm thanh trên một tần số nào đó đã khó kiểm soát, hơn nữa, để những phần này “đã không theo kịp thì đừng động đậy” cũng không đơn giản, vì điều sợ nhất là không theo kịp sự dẫn động của cuộn dây âm thanh mà tự động lung tung, chỉ tăng thêm nhiễu âm. Và cần lưu ý là, driver thực tế khi phát nhạc chứa tần số rất rộng, và từng giây từng phút thay đổi. Vì vậy một khi tách màng như vậy không trong tầm kiểm soát có thể tưởng tượng độ méo tiếng của nó kinh khủng cỡ nào! Lực dẫn động: Như đã đề cập trước, nếu muốn mở rộng cao tần, nhất định phải có lực dẫn động rất mạnh để gia tốc màng rung đạt nhu cầu cao tần. Mà nguồn lực dẫn động có hai: cuộn dây âm thanh và hệ thống từ lực. Quấn nhiều vòng hơn cho cuộn dây âm thanh có thể sinh ra từ lực lớn hơn, để tương tác với hệ thống từ lực sinh ra lực dẫn động lớn hơn, nhưng số vòng nhiều đồng nghĩa điện cảm tăng và khối lượng tăng, hai điều này đều bất lợi cho cao tần, nên đường này không thông, thiết kế cuộn dây âm thanh vẫn phải chọn một sự thỏa hiệp. Ở đây, “nhỏ mà đẹp” rõ ràng tốt hơn “lớn mà vô dụng”. Tiếp theo, chúng ta đành phải tăng từ lực. Dù trước đây đã nói, hệ thống từ lực mạnh sẽ tạo ra giảm chấn mạnh khiến tần số cộng hưởng tự do khó giảm, nhưng để đạt gia tốc màng rung cần thiết cho phát âm cao tần, cường độ từ lực vẫn phải mạnh hơn nhiều so với driver thông thường, mới có cách đẩy màng nón “không nhẹ” (Chú thích 4) đạt mức gia tốc đó, bằng không thì cũng không khác mấy so với driver trung âm thông thường. Về vấn đề giảm chấn quá mức, đành phải bù đắp bằng cách nới lỏng giảm chấn cơ học. Vấn đề tích hợp hệ thống: Chẳng phải chỉ có một driver, sao lại có tích hợp “hệ thống”? Hệ thống ở đây chỉ hai mặt: một là cân bằng chỉnh âm vi mô, hai là thiết kế điều hòa lắp thùng. Hai điều này thường liên quan lẫn nhau. Về lý thuyết, một driver toàn dải lý tưởng nên là sau khi lắp thùng hoặc cố định trên tấm chắn thích hợp có thể kết nối trực tiếp với ampli công suất, không có bất kỳ trở ngại nào phát ra âm thanh trời. Nhưng nghĩ đến các tình cảnh tiến thoái lưỡng nan đã đề cập trước, sau khi nhà thiết kế vắt óc đổ mồ hôi, cuối cùng làm ra một driver có thể phát âm toàn dải tần, bạn còn hy vọng nó “toàn diện” không thỏa hiệp phát ra mọi thứ bạn muốn? Hãy nhớ, trong các tình thế tiến thoái lưỡng nan khác nhau, tuyệt đại đa số lối thoát chính là “thỏa hiệp”. Nếu bạn quen thuộc với Stereophile, hẳn có ấn tượng với các biểu đồ thử nghiệm thiết bị khác nhau mà họ đăng. Nhìn chung, biểu đồ đáp tuyến tần số của ampli trong khoảng 20Hz─20KHz gần như thẳng như thước kẻ, nếu là ampli đèn, nhiều lắm chỉ hơi giảm dần ở hai đầu dải tần; còn biểu đồ đáp tuyến tần số của loa thì gồ ghề nhiều hơn, dùng cưa hỏng vẽ còn quy tắc hơn nó. Nếu xem thêm biểu đồ thác suy giảm và đáp tuyến ngoài trục, còn tệ hơn nữa, các đỉnh núi thung lũng kỳ dị đủ hình tràn ngập toàn dải tần. Tại sao đáp tuyến tần số của loa không thể làm phẳng như ampli? Vì loa là thành phần chuyển động cơ học, một khi chuyển động, năng lượng truyền, giải phóng và lưu trữ ở các phần rất phức tạp, và tương quan lẫn nhau. Như vậy, không tránh khỏi tồn tại nhiều tình trạng tích tụ năng lượng hoặc triệt tiêu lẫn nhau - nơi tích tụ năng lượng tạo thành đỉnh cộng hưởng; nơi triệt tiêu lẫn nhau tạo thành vùng lõm, như vậy đáp tuyến tần số gồ ghề không có gì lạ. Tình huống tốt hơn là hình thái gồ ghề tương đối nhẹ nhàng và đều, như vậy có thể tránh tập trung vào một phạm vi cụ thể tạo thành nhiễu âm rõ rệt. Nếu độ gồ ghề lớn hoặc tập trung một chỗ thì không ổn, nhiễu âm mạnh không chỉ làm méo sự cân bằng âm vực, năng lượng tại đỉnh cộng hưởng không chỉ mạnh hơn, mà còn lâu tan (thường có thể thấy trên biểu đồ thác suy giảm), vì vậy sẽ nghiêm trọng che lấp độ phân giải và biểu hiện vi động lực của chính nó và dải tần lân cận, dù dùng bộ lọc bẫy (trap) hệ số phẩm chất Q cao để suy giảm vẫn không giải quyết được cộng hưởng dư không sạch. Ngoài ra, tình trạng giảm chấn của driver thường biểu hiện trên xu hướng đường cong đáp tuyến tần số. Nếu đầu cao hướng lên, thì giảm chấn dải trung trầm tương đối hơi quá mức, cảm nhận âm thanh là chặt gầy chắc, hơi sáng; nếu ngược lại đầu thấp hướng lên, thì giảm chấn dải trung trầm tương đối hơi không đủ, cảm nhận âm thanh sẽ béo và rộng rãi hơn mà tối. Nói nhiều về “mặt tối” của driver loa như vậy, không ngoài mục đích nhắc nhở mọi người, dù các driver toàn dải “huyền thoại” qua các năm đều có chỗ “siêu cấp” trong các lĩnh vực khác nhau, nhưng dưới nhiều thỏa hiệp không thể tránh khỏi, không tránh khỏi có sự đánh đổi, mà rất khó làm toàn diện. Ngay cả việc chế tạo nhạc cụ cũng phải đầu tư tâm huyết lớn mới đạt được sự hoàn hảo của âm sắc và độ lớn trung bình toàn dải tần, huống chi là driver loa - kẻ “tuyến hai” bắt chước. Vì vậy, một driver toàn dải, dù có thể phát âm toàn dải tần, nhưng chưa chắc đã phẳng. Vấn đề thường gặp có: Phần trung âm (có loại là trung cao, có loại là trung trầm) lồi rộng và nhẹ, gây nhiễu âm ở mức độ nào đó; còn có loại đầu cao giảm dần nhẹ, gây cảm nhận âm thanh tối hơn; tất nhiên còn có giảm dần đầu thấp do giảm chấn quá mức, cảm nhận âm thanh tự nhiên là gầy và chặt, bass không có lượng. Nếu đáp tuyến tần số hơi lồi, và nhiễu âm này không chịu nổi, đành dùng một bộ lọc bẫy để đè phẳng chỗ lồi này. Nếu triệu chứng không nghiêm trọng, cách này phần lớn có thể đạt kết quả thỏa mãn. Đừng coi thường tổ hợp như vậy, dù từ ampli đến driver có một số “trở ngại”, nhưng đây chỉ là chỉnh sửa đáp tuyến tần số, so với sự chồng chéo phức tạp và pha méo mó trong loa phân tần đa đường, vẫn đơn giản hơn nhiều. Hơn nữa, mạch bộ lọc bẫy loại này thực ra có thể tìm thấy trên mạch phân tần của nhiều loa, nên cũng không phải thứ gì đáng xấu hổ. Nếu đầu cao giảm dần, phần lớn là do hệ thống từ lực tương đối không đủ lực, hoặc màng nón quá lớn, dùng mẹo “phân tần cơ học” vẫn kéo nặng, như driver toàn dải 12 inch thậm chí 15 inch thời kỳ đầu ít nhiều có vấn đề này. Lúc này, ngoài việc thêm driver tweeter, không còn cách nào khác. Bạn nói, ôi, đây là toàn dải kiểu gì! Đừng vội kết luận, nếu xử lý thích hợp, đáp ứng của driver tweeter từ chỗ 16─18KHz (hoặc thậm chí cao hơn), dốc cắt -6dB mỗi quãng tám từ từ cắt vào, vẫn có thể đạt kết quả rất tốt, vì điểm nối phân tần đã tránh khỏi dải tần nhạy cảm của tai người, và phân tần bậc một có thể giữ pha nhất quán, nên vẫn giữ được “phần lớn” lợi ích của toàn dải. (Nếu bạn vừa có Altec 412C, lại chê chúng không có treble, xin hãy báo cho tôi ngay, tôi rất quan tâm mua. Đợi khi tôi làm ra âm thanh hay, bạn đừng mong mua lại.) Trường hợp cuối cùng là giảm dần phần bass, loại driver toàn dải này có giảm chấn mạnh hơn, bass cảm nhận thường chặt và ngắn, ưu điểm là chi tiết rõ ràng. Lúc này nếu có thể sử dụng điều hòa lắp thùng thích hợp hoặc thậm chí dùng tải horn để nâng cao trở âm phần bass mà tăng hiệu suất, đáp ứng tổng thể sẽ rất lý tưởng. Nếu chế tạo đúng cách, tổ hợp như vậy có thể cung cấp biểu hiện phát âm toàn dải tốt nhất. Đã đề cập điều hòa lắp thùng, chúng ta thuận thế nói tiếp. Loa bán trên thị trường nói chung, trên 90% là thùng kín hoặc điều hòa mở (thường gọi là 'bass reflex'). Miễn là loa hình hộp đại khái không thoát khỏi hai thiết kế này và dẫn xuất của chúng, chỉ một số ít ngoại lệ. Đối với driver toàn dải, nên khiến biên độ phát âm dải trầm càng nhỏ càng tốt. Vì biên độ càng lớn, không chỉ méo tiếng của chính bass tăng mạnh, đồng thời trung cao âm càng bị ảnh hưởng lớn. Hãy tưởng tượng khi phát âm toàn dải biên độ lớn sẽ như thế nào: chuyển động nhanh biên độ nhỏ của trung cao âm “cưỡi” trên chuyển động chậm biên độ lớn của bass, rung động trung cao âm lúc thì tiến lại gần bạn; lúc thì rời xa bạn, có thể tưởng tượng sẽ mang lại méo tiếng hỗ biến và méo tiếng Doppler rất cao. Dù driver nào cũng đối mặt vấn đề tương tự, nhưng dải tần làm việc của driver toàn dải rộng hơn nhiều so với driver khác, nên tình huống này sẽ rõ rệt hơn và nên tránh hoặc giảm hết sức. Trong hai cách lắp thùng chủ lưu vừa đề cập, điều hòa mở nên thích hợp với driver toàn dải hơn, vì cách này có thể giảm mạnh hành trình màng nón xung quanh tần số cộng hưởng hệ thống (thường 30─50Hz, tùy tình hình thiết kế). Như vậy vừa được ba điều: méo tiếng giảm, công suất chịu đựng cao hơn, hiệu suất phát âm cũng cao. Vì lý do này, phần lớn driver toàn dải đều có thể dùng cách lắp thùng này đạt hiệu quả nhìn chung không tệ. Ngoài ra, một số người theo chủ nghĩa thuần túy cho rằng, driver tốt như vậy lắp trong thùng sẽ bị ô uế bởi cộng hưởng thùng, nên không dùng thùng, lắp trực tiếp trên tấm chắn mở. Một số driver tự thân phần bass đã đủ thì thích hợp sử dụng như vậy, có thể đạt được âm thanh trong sạch không nhiễm âm nhất, như WE/Altec 755C. Người ta nói, trung âm tức thời nhanh như chớp, so với loa tĩnh điện không hề thua kém, lại có biểu hiện động lực tốt hơn. Nhưng cách này có một số nhược điểm, trước hết tất nhiên là chiếm diện tích quá lớn, vì mở rộng bass của hệ thống phụ thuộc diện tích tấm chắn, để đạt đáp ứng bass thích hợp, nhỏ cần 1 mét vuông, lớn thì không giới hạn, đục hai lỗ trên tường để lắp cũng được; tiếp theo là hiệu suất và công suất chịu đựng đều thấp hơn, đáp ứng bass cũng yếu hơn; cuối cùng là phát âm hai mặt khiến yếu tố không gian càng phức tạp khó giải, mà hai tấm cửa lớn sừng sững trước mặt thực sự cũng khó được đa số chấp nhận. Cuối cùng, là cách tải horn phức tạp nhất. Về horn, chúng ta sẽ nói chi tiết vào dịp khác, bây giờ chỉ có thể giới thiệu sơ lược. Nói đơn giản, horn là một ống dẫn mở rộng hình loa, bên rộng gọi là “miệng horn”, bên hẹp gọi là “cổ họng”. Hình dạng horn sẽ khiến trở âm ở cổ họng lớn hơn miệng, khiến áp lực giữa màng rung driver gần cổ họng và phân tử không khí rất lớn, tức là năng lượng giữa chúng có thể kết hợp rất tốt, vì vậy hiệu suất phát âm cao. Sử dụng kiểu horn gấp khúc tải sau, trong điều kiện chế tạo thích hợp, hiệu suất phần trung trầm đến trầm sẽ được nâng cao hiệu quả, vừa vặn kết hợp gần như hoàn hảo với driver giảm chấn quá mức đã đề cập trước. Giới thiệu driver: Driver toàn dải các hãng sản xuất qua các năm nói ra cũng không ít, tất nhiên tôi không thể liệt kê hết, dưới đây xin nêu một số ví dụ nổi tiếng tôi biết để độc giả tham khảo, trong đó có loại vẫn còn sản phẩm mới sản xuất, còn loại khác chỉ có thể tìm thấy trên thị trường đồ cổ second-hand. Jordan Watts: Thiết kế rất đặc biệt, dùng màng nón nhôm, ở phần giảm chấn hệ thống treo từ bỏ giảm chấn nếp gấp sóng truyền thống, mà dùng hệ thống treo dạng sợi đặc biệt, có độ thuận phục cao. Duyên phận của tôi với Jordon Watts bắt đầu từ “bình hoa”, ban đầu là do cửa hàng thanh lý bán đấu giá, mà tôi lại thấy kiểu dáng “bình hoa” này cổ kính đáng yêu, khá thú vị, nên mua. Vốn không kỳ vọng gì nhiều về âm thanh của nó, không ngờ nghe thử lại vui mừng khôn xiết, âm thanh từ màng nhôm 6 inch cũng khá “toàn dải”, trong phòng khoảng 10 pyeong của tôi, bass có vẻ có dáng, dùng âm lượng trung bình nghe một số nhạc phối khí nhỏ, sự trong sạch và dư vị đó thực sự khiến người ta cảm động. Nhược điểm là trung trầm có chút nhiễu âm, có đoạn nghe béo béo, nhưng mỗi lần tôi nghe quá nửa tiếng thì không còn nhận thấy vấn đề này, không biết là do driver khởi động (Warm-Up), hay tai tôi quen rồi. Ngoài ra là hiệu suất quá thấp, khi âm lượng hơi lớn rõ ràng ảnh hưởng độ rõ nét tổng thể. Cùng hãng còn một loại đường kính 2 inch, cũng là màng nón nhôm, ngoài bass bị hạn chế và hiệu suất thấp, biểu hiện còn lại có thể gọi là kinh điển, nó đặc biệt nổi bật trong thử nghiệm phản ứng xung, nghe chủ quan cũng rất tươi mới dễ chịu. Diatone P-610 series: Driver có lịch sử một thời và được đánh giá cao. Dùng màng nón giấy 6.5 inch và nam châm Alnico, hiệu suất 90dB/W, bass có thể đạt 50Hz, đối với driver toàn dải đã thuộc hàng thành phẩm tốt. Các đường nổi lồi trên bề mặt màng nón của nó dùng để kiểm soát tình trạng tách màng, như đã đề cập trước, có thể đạt hiệu quả phân tần cơ học ở mức độ nào đó. P-610 nguyên bản làm đến phiên bản thứ tư, năm 1993 đã ngừng sản xuất, sau đó ra mắt số lượng nhỏ phiên bản kỷ niệm, khả năng nhìn thấy trên thị trường cực thấp. Tiếc là tôi vẫn chưa có duyên nghe loa này, nhưng theo nguồn tin đáng tin cậy, driver này có lẽ xứng đáng là driver toàn dải biểu hiện “toàn diện” nhất, tức là “thỏa hiệp” khéo léo nhất, âm thanh trơn tru ngọt ngào, khả năng tạo hình ảnh siêu hạng, vi động lực tinh tế rõ ràng, và sử dụng dễ dàng nhất, dùng thùng điều hòa mở thông thường có thể hoạt động thuận lợi. Người ta nói, phối hợp tuyệt vời với ampli đèn ba cực đơn đầu ra (SET) đèn trực tiếp nung sợi đơn, đặc biệt là 2A3, bạn nếu có hứng thú, không ngại thử. Driver toàn dải huyền thoại WE/Altec 755A/C màng nón giấy 8 inch, hiệu suất cao, thông số kỹ thuật ghi của 755A là 70Hz─13KHz, công suất chịu đựng 8 watt; 755C là 40Hz─15KHz/15 watt. Từ mặt trước màng nón có thể thấy một vòng nổi lồi, hình dạng như viền treo hẹp, đây cũng dùng để kiểm soát tách màng, đạt hiệu quả phân tần cơ học. Driver này lịch sử lâu đời, loại WE sản xuất hầu như không còn thấy, sản phẩm Altec tôi cũng chỉ thấy một chiếc, mà còn không hoàn chỉnh lắm. Từ ngoại quan và cấu trúc driver, dường như không thấy có gì đặc biệt, thậm chí khung và cấu trúc nam châm có thể có một số vấn đề phản xạ sóng sau. Nhưng một số người chơi DIY nước ngoài rất đề cao driver này, còn so sánh sự trong sạch không nhiễm âm của nó với loa tĩnh điện Quad, và có tương phản động lực tốt hơn. Một nghệ sĩ violin kiêm người yêu thích DIY âm thanh nghiệp dư, Joseph Esmilla từng đăng tải trên tạp chí “Sound Practices” kinh nghiệm sử dụng Altec 755A/C, dùng tấm chắn mở cực kỳ đơn giản, phối hợp ampli SET 2A3 hoặc 300B, có thể thể hiện tính nhạc không chê vào đâu được. Goodmans Axiom 80: Một “huyền thoại” khác! Tôi thường đến chỗ bạn tốt Lý Kiến Đức, về cơ bản, chỗ anh ấy gần như là “bảo tàng danh khí”, thường xuyên có một số đồ cũ kỳ quái đáng yêu xuất hiện, lâu dần tôi cũng thấy quen, không lạ nữa. Khoảng hơn một năm trước, tôi vô tình liếc thấy một driver loa đặt cao trên giá, chỉ lộ ra nửa cái mông xanh lục đậm (tức nam châm và khung), có cảm giác quen thuộc, nhưng không thực sự nhìn thấy, giống như ấn tượng trong ký ức từ một bức ảnh nào đó. Thế là tôi hỏi anh Lý đó là cái gì, anh không ngẩng đầu, nhẹ nhàng theo làn khói thuốc phì ra một câu: “Goodmans thôi”. GOODMANS!!! Tôi nghe thấy, ngay lập tức xông lên, không kể ampli sau WE đầy đất, bay người lên, một tay túm lấy cái mông xanh lục đậm, rồi bưng cả xuống ôm trong lòng, cung kính cẩn thận từng chút ngắm nghía, càng nhìn càng thấy vật này chỉ nên trên trời có, “trông đã thấy nghe hay” (Chú thích 5), lúc này bên tai dường như đã vang lên âm thanh trời nó phát ra. Đang mê quên cả mình, thần du thái hư, bỗng nhiên tay nhẹ bẫng, chưa kịp hoàn hồn, chỉ thấy anh Lý đã giật lại Axiom 80, đồng thời nhét cây lau nhà vào tay tôi đang run rẩy, nói: “Lau nước bọt trên đất đi!” Vốn định trước hết gom ít tiền tìm cách mua đôi bảo bối này, không ngờ lần gặp đầu tiên đó lại là lần cuối. Vì không lâu sau đó, anh Lý Kiến Đức vì một số lý do “không vừa mắt” nên trả lại cho chủ cũ. Nghe tin dữ, tôi không thể tin nổi, lập tức đấm ngực dậm chân, gào thét điên cuồng, rất lâu không nói nên lời. Cho đến tận hôm nay, nhớ lại chuyện cũ này, vẫn không nhịn được ném bút ba lần than thở. Ôi… Axiom 80 là driver toàn dải kinh điển do Goodmans của Anh sản xuất trong thời kỳ 1950 đến 1960, thực tế cùng thời Goodmans còn có một số driver toàn dải hiệu suất cao âm hay khác ra mắt, nhưng lưu truyền đến hậu thế, vẫn là Axiom 80 này được khen ngợi nhất. Axiom 80, chỗ đặc biệt nhất là cấu trúc khung và thiết kế hệ thống treo, hai thứ này có thể nói là độc nhất vô nhị, nam châm nhỏ nhắn, nhưng có lẽ là Alnico. Tiếc là tôi không tìm thấy tài liệu thiết kế chính xác ban đầu, không thể xác định triết lý thiết kế chi tiết từng phần của nó, nhưng driver này trông có cảm giác “rất đúng”, cảm giác loa tốt nên như vậy. Nhà sản xuất ghi thông số kỹ thuật đáp tuyến tần số 20Hz─20KHz (!), công suất chịu đựng là 6W. Ngoài giấc mơ ban ngày của chính mình, tôi vẫn chưa có duyên nghe tiên nhạc, nên cũng không thể nói cho bạn nghe nó như thế nào. Nhưng theo nguồn tin khá đáng tin cậy từ nước ngoài, thông số kỹ thuật ghi của nhà sản xuất dường như không giả! Nhưng giống Lowther, tiền đề lớn là phải có thùng horn tải sau thượng hạng mới có thể để nó phát huy hết mức, ampli tốt nhất là 2A3, công suất 300B hơi lớn! Dòng Lowther: Lowther nổi tiếng lẫy lừng, đã có lịch sử hơn 50 năm, nếu truy nguyên nghiêm ngặt, còn có thể nói đến driver loa động quyển và bằng sáng chế màng nón kép do ông P.G.A.H. Voigt thiết kế từ những năm 1920 và 1930. Đề cập những điều này chỉ để đại khái nói về nguồn gốc lâu đời của Lowther, thực sự viết hết lịch sử của nó cũng không hết. Nhắc đến Lowther, tôi nghĩ bạn đầu tiên sẽ nghĩ đến màng nón giấy trắng rất đặc biệt, và kiểu dáng khung dễ thương lại phù hợp cơ học kết cấu, một số model cao cấp còn có nón pha trung tâm hình nấm. Xét về ngoại quan, rõ ràng nhất là cấu trúc màng nón kép vừa đề cập, tức là nhờ cấu trúc này, khiến phân tần cơ học phát huy đầy đủ chức năng: Ở trung trầm, toàn bộ màng nón (hoặc nói hai màng nón) cùng chuyển động, dần lên cao tần, màng nón ngoài bắt đầu tách màng, còn màng nón trong tiếp tục tiến lên, lúc này nón pha trung tâm có thể khiến sóng cao tần bên trong màng nón trong không triệt tiêu lẫn nhau, giúp năng lượng cao tần được bức xạ hiệu quả, đồng thời cải thiện tính khuếch tán. Nón pha hình nấm tiến thêm một bước tạo thành tải khe hẹp với mặt trong màng nón trong, giúp hiệu suất dải cao tần cao hơn, có lợi phối hợp với horn tải trước. Gần đây lại ra mắt một loại nón pha hoàn toàn mới, kiểu dáng khác biệt lớn với hình viên đạn hoặc nấm, tôi trông thấy giống vật thể bay không xác định, người ta nói có thể cải thiện đáng kể đáp ứng cao tần vốn có, và có thể lắp trên tất cả driver Lowther. Về chất liệu và chế tạo màng nón, Lowther cho đến ngày nay chi phí nhân công tăng mạnh, vẫn kiên trì dùng cách cắt dán giấy phẳng thủ công để chế tạo màng nón. Lý do là Lowther tin dùng giấy phẳng mới đạt được độ đồng đều về độ dày tốt nhất, đây là điều màng nón giấy đúc nguyên khối trực tiếp từ bột giấy không thể đạt được. Mà độ dày không đều sẽ gây cộng hưởng cục bộ dẫn đến nhiễu âm, phần quá dày cũng tăng khối lượng không cần thiết. Ngoài ra, màng nón Lowther còn ép ra hình dạng nổi lồi nhất định, không ngoài mục đích tăng cường độ bền và kiểm soát tách màng. Nhìn tổng thể, bộ màng nón thủ công này thực sự có trình độ nghệ thuật rất cao. Về cấu trúc mạch từ, đại khái chia ba loại chất liệu: nam châm gốm ferrite thông thường, Alnico, và neodymium mới. Dù driver Lowther nào so với đa số loa khác đều là từ lực mạnh hiệu suất cao, nhưng trong đó tất nhiên có hơn kém. Trong đó, loại dùng nam châm gốm giá cả “dễ chịu” nhất, nên thông số kỹ thuật cũng không mấy chói lọi; dù vậy, không có nghĩa âm thanh của nó không tốt, trái lại dễ nghe nhất, không cần mất công hiệu chỉnh. Còn dòng Alnico là đắt nhất, cũng là từ lực mạnh nhất, trong đó PM-4A mật độ từ thông cao tới 2.4 Tesla, cao nhất trong các driver do con người chế tạo hiện nay, cao tần đạt 22kHz. Dòng neodymium mới là cố gắng giữ đặc tính từ lực cao của Alnico đồng thời giảm thể tích và chi phí, nhưng hai dòng model cao cấp nhất cũng không chênh lệch bao nhiêu tiền. Mà dòng mới này về thông số kỹ thuật và tính âm thanh biểu hiện rất tốt, rất hiện đại, còn về âm sắc dư vị so sánh với Alnico, tùy người cảm nhận. Ngoài ra rất quan trọng là, Lowther cần thùng horn tải sau mới phát huy tốt nhất, vì hành trình tối đa của màng nón chỉ 1mm, nên có sự hỗ trợ của horn mới phát đủ bass. Nhưng gần đây, Lowther American Club lại công bố một số thùng bass reflex, tuyên bố bass có thể giảm dần đều đến 40Hz, và độ phân giải dải trung trầm tốt hơn. Tranh cãi này có lẽ cần chúng ta nghiên cứu. Về cảm nhận âm thanh, hầu hết loa Lowther đều có đặc điểm chung, là cảm giác hiện diện tuyệt vời, chi tiết kinh người và động lực dừng động tức thì. Trong đo lường, đa số có xu hướng hơi lồi ở dải trung cao, còn đáp tuyến ngoài trục cao tần rất kém, vùng nghe nhỏ. Thứ cá tính sâu sắc như vậy thường gây phản ứng hai cực: người yêu thích suốt đời ủng hộ, từ chối bất kỳ loa nào khác; người không thích thì cho rằng nó cạnh cũng không với tới HI-FI, không biết có gì mà mê. Ở châu Âu, nhiều nước có Câu lạc bộ Lowther, thành viên tất nhiên đều là người ủng hộ trung thành của Lowther. Sau này, làn sóng này cũng lan sang Mỹ. Tất nhiên, người Nhật nghiêm túc đến mức gần như thần kinh sớm phát hiện thứ rất hợp khẩu vị họ. Bây giờ, bạn cũng biết Lowther - thứ rất đặc biệt và khá dễ mua, có gia nhập câu lạc bộ hay không, tùy bạn. Kết luận: Loa toàn dải trong điều kiện sử dụng thích hợp có thể cho bạn cảm giác thỏa mãn tính nhạc tuyệt vời, có ưu thế pha nhất quán toàn dải tần, cũng không có mạch phân tần đáng ghét gặm nhấm tín hiệu âm nhạc quý giá, tinh diệu vi động lực và sắc thái âm nhạc, trình diễn sân khấu âm thanh và tạo hình ảnh tinh xảo hơn, đây đều là những thứ loa đa đường tiếng không thể cho bạn. Nhưng cũng xin hiểu rõ, thiên hạ không có vật gì hoàn hảo, nếu bạn quen nghe nhạc rock kim loại nặng phát 120 decibel, hoặc thường xuyên dẫn loa của bạn xông pha trong mưa đạn AV, thậm chí năm lần bảy lượt kết bạn rủ nhau hát vang. Vậy, tôi khuyên bạn đừng dùng loa toàn dải vào những nơi này, vì như vậy bạn và loa đều rất đau khổ. Sử dụng cẩn thận trân trọng những bảo bối này, dùng âm lượng khiêm tốn phát nhạc đơn giản, bạn mới nhận được rung động lớn nhất trong tâm hồn. Lúc này, bản thân âm nhạc sẽ khiến bạn cảm động triệt để, âm lượng lớn nhỏ không còn quan trọng.