Giáo trình Kỹ thuật âm thanh

atrầm(Woofer):Loatrầmtạoraâmthanhcótầnsốthấp,tầmhoạtđộngcóhiệuquảthườngcótầns ốkhoảng20Hz- 1KHzvàcóthểmởrộngđến3KHz.Đườngkínhloatrầmtừkhoảng10cmđếnhơn40cm.Loạiloacó đườngkínhtừ20cmđến30cmthườngđượclắptrongcácthùngloaHi-Fidùngtronggiađình. Loatrung(mid- range):Loatrungtạoraâmthanhtrongdãytầntừ1KHzđếnkhoảng8KHz,phạmvihiệuquảnhấttừ 1KHzđến4KHz.Loatrungthựchiệnviệctáitạolạiâmthanhcủatiếnghát,giọngnóivàhầuhếtcácn hạccụ.Đườngkínhkhoảngtừ7cmđến20cm.Hầuhếtcácloatrungđềusửdụngmàngloabằngchấtl iệugiấyhaychấtdẻoPPđểtạolạiâmthanh.Mộtsốloacóthêmthiếtkếcómộtphễunhỏgắnởvòmch ốngbụitrungtâmgiúpchosựphântánâmthanhđượcrộnghơn. Loabổng(treble):Loabổngnhómđiệnđộngnàycókíchthướcđườngkínhkhánhỏthườngdưới5c m,cũngdùngchấtliệumàngloabằnggiấyhayplastic.Cácloatrebledạngnàycómànggiấyrấtmỏn gvànhẹđểphátđượctốtcáctầnsốcao,phầnsaulưngloađượcbọckínđểtránhảnhhưởngápsuấtâmt hanhbêntrongthùngloatácđộnglênloatreble. PT IT 35 Loatoàndãy(full- range):Loatoàndãylàloạiloađượcthiếtkếđểtáitạolạimộtcáchđầyđủhầuhếtphổâmthanhngheđ ược.Loatoàndãythườngdunghoàcáctínhchấtphátâmthanhtừloatrầmđếnloatreble.Vìloacóđư ờngkínhlớnphátra quánhiềutiếngtrầm,ngượclạinếu đường kínhloanhỏ,tầnsốcaosẽchiếmưuthế.Vớikíchthướcđườngkínhloanhưthếnàođểđạtđượcsựdun ghoà?Boseđãnghiêncứuvàxácđịnhrằngvớikíchthướcđườngkínhloalà4.5inchessẽđạtđượcsự dunghoànàyvàphátđượcâmthanhtốtnhấttheotiêuchuẩncủaIEC(InternationalElectrotechnic alCommission). Hình 2-19: Đáp tuyến tần số loa toàn dải Quansátbiểuđồtrên,tathấyởtầnsốcao(highfrequency)mứcnănglượngcóđộsuygiảmvàthấphơ nởtầnsốthấp(Low)vàtrung(mid),cũngthấyrõcóđộsụtgiảmnhanhởtầnsốcựcthấp(verylowfreq uency).Biểuđồđáptuyếnnhìncóvẻkhôngthẳng(flatness)nhưngtínhchấtnàyrấtquantrọng.Vìn óthểhiệnsựcânbằngtầnsốvớicảmnhậncủangườinghetốtnhấtởtấtcảcácthểloạichươngtrìnhbiể udiễn,táitạolạigiọngnóivàcảcácchươngtrìnhtrongphòngthuâm. Bộphânchiatầnsố(Crossover): Bộphậnchiatầnsốlàbộphậnmànhàkỹthuậtkhôngmongmuốnnhưngphảichấpnhận.Mộtchi ếcloacóthểtáitạolạidãytầnsốâmtầnkhátốtvớiâmthanhtrongtrẻo,rõràng,khôngbịbiếndạng vàđộlớncủacườngđộâmthanhcũngvừađủnghe,cộngvớigiáthànhhạ.Tuynhiêntrênthựctếk hôngcómộtchiếcloanàocóthểđápứngđượcyêucầunày.Tacầnít nhất làhaichiếcloachomộthệthống,cóthểlànhiềuhơnnếukhảnăngchophép:MộtloaWoofer(loal ợitrầm)vàmộtloaTweeter(loalợibổng).Loawoofervớiđường kínhlớntạoraâmthanhtrầmvàloatweetercóđườngkínhnhỏhơntạoraâmthanhcao,tagọihệth ốngnàylà2-Way(haiđườngtiếng). PT IT 36 Hình 2-20: Loa một đường tiếng và loa 2 đường tiếng Mạchchiatầnsốthụđộng(Passivecrossover):Mạchchiatầnsốthụđộngpassivelàloạimạchđơngi ảnnhấtđểchiacắtdãytầnranhữngđoạnthíchhợp,mỗiđoạnchiacắtnàysẽđặtvàomộtchủngloạilo ađểtạolạiâmthanhtốtnhấtmàchiếcloaấycóthể phátđược.Mạchchiathụđộngkhôngdùngbấtcứnguồnđiệnnàođểhoạtđộng,nóthụđộngbởivìdù ngnguồntínhiệutrựctiếptừpowerampli,saukhiquacácbộphậncắtlọc,sẽcấpvàochiếcloathíchhợ p.Mạchchiađơngiảnthôngdụngnhấtchỉgồmhaibộphậnchính:Mộttụđiện(capacitor)nốivớiloat ầnsốcao(treble):Mộtcuộndây(inductor)nốivớiloatrầm(bass):Cuộndâythìhoạtđộngngượclại, choquacáctínhiệutầnsốthấpvàngănchặnlạicáctínhiệutầnsốcao(low-pass). Hình 2-21: Tụ điện và cuộn dây trong mạch chia tần số thụ động Sựngănchặnvàcắtcáctầnsốnàykhôngdiễnbiếndứtkhoát,nóbiếnthiêntheomứcđộgiảmdầntheo mỗibátđộ(octave).Sựsuygiảmnàybắtđầuxảyratheomộtđườngdốcgọilà:crossover- slope(đườngdốccắt)đượcđođặcbằngdBtrênmỗioctavegọitắtlàdB/oct.Đườngdốccắtnàycóthể thậtdốc(nhiềudB/oct)hoặchơidàinghiêngthoaithoải(ítdB/oct).Mộtcáchđơngiảndễhiểulà,cứ mỗimộtbộphậntụđiệnhaycuộndâyđặtvàomạchsẽtạođườngdốccắtlà6dB/octvàcứthế,nếuthêm vàohaitụhayhaicuộndâyđườngdốcsẽlà12dB/oct,3là18dB/oct,4 là24dB/octConsốnhữngbộphậntụhaycuộndâythêmvàođểtạorađườngdốcnghiêngnhiềuhay dàigọilàcấpphânchia(crossoverorder).SốdB/octcànglớn(haycấpphânchiacànglớn)sựđiềukhi ểnvàvậnhànhloacàngtốt. PT IT 37 Hình 2-22: Độ dốc cắt, cắt sâu và hệ thống loa 2 đường tiếng, 3 đường tiếng Tacóthểtínhtoánđểtạoramộthệthốnghaiđườngtiếng,3đườngtiếnghoặchơnnhằmmụcđíchcun gcấpcácdãytầnsốvàocácloabass,mid,treble. Tómlại:Mụcđíchđầutiêncủamạchlàphânchiaphổtần,cungcấptầnsốcaovàoloatreble,tầnsốthấ pvàoloabass,tầnsốtrungvàoloamidle.Thựctếnhấtcủabấtkỳmạchphânchialàbảovệloatreblekh ôngbịquátảiởtầnsốthấp.Khôngcóbộlọcphâncách,loatreblesẽsinhrađộméocao,tệhơnnósẽbịtổ nthươnghaycháyđứt.MạchchiatầnsốthụđộngsửdụngtrongcácthùngloaHi- Fidùngtronggiađình,vìnóđơngiảnvàgiáthànhhạvàchỉsửdụngmộtpoweramplichomộtcặploa domạchchiatầnsốđãđượcthựchiệnngaybêntrongthùngloa. Mạchchiatầnsốtíchcực(Activecrossover):Mạchchiatầntíchcựcphảicónguồnđiệncungcấpđểh oạtđộng,thườngđượclắpvàomộtcấutrúccókíchthướclàmộtU(Unit:đơnvịkhônggiancủabềdày cácthiếtbịâmthanhlắpvàotrongcáckệmáy).Mạchchiatíchcựcthườngđượcgắnluônvàocácthiết bịâmthanhnhưmáytăngâm,Mixeraudio.., Hình 2-23: Mạch chia tần số tích cực Mạchchiatầntíchcựccòncócáchgọikháclàmạchchiatầnsốđiệntử,nóxửlýcáctínhiệutrướccácp oweramplinhậntínhiệutừmixerxuống,quacácbộphậnđiệntửtáchchúngrathànhcácdãytầnsốk hácnhau,mỗidãytầnsốnàyđượccácpowerampriêngbiệtkhuếchđạilênvàtruyềntảiđếnloa.Mỗi dãytầnsốkhiđãđượctách,cóthểđiềuchỉnhđượccácbiênđộlớnnhỏchocácdãytầnvàchọnđượcvị trígiaođiểmcủatầnsốcắt.Mộthệthốngloahaiđườngtiếng(2- way)cầnmộtcrossovercómộtđiểmcắttầnsố(crossoverpoint).Hệthốngloa(3- PT IT 38 way)cầnhaiđiểmcắt,hệthống(4- way)cầnbađiểmcắtMạchchiatầntíchcựcdùngchohệthốngloa2-waycònđượcgọilà:bi- amp,hệthống3-waygọilà:tri-amp, 2.2.3 Kỹ thuật sử dụng và bảo quản loa 2.2.3.1 Kỹ thuật sử dụng loa Cầnchọnloathíchhợpvớiyêucầusửdụng,nhữngnơiđôngngườiồnàonhưnhàga,bếnxe,côngtrư ờngnênsửdụngloadạngcòi(loanén).Tronghộitrườngnênsửdụngloahộpbốtrírảiráchaibêntư ờnghoặcdùngloacột.Chỉnêncholoatiêuthụtừ40- 60%mứccôngsuấtdanhđịnhcủaloađểkéodàituổithọcholoavàghinhớvàinguyêntắccơbảnsau: Loatrầmđặtxuốngthấp,càngsátmặtđấtcàngtốtvìtầnsốthấpcóđộdàisóngâmrấtdàivànhữngtầns ốkhibắtđầuxuốngdưới200Hztrởnênkhôngcóhướngtính.Khisóngâmtầnsốthấprờikhỏichiếclo a,nóbịmặtphẳng(mặtđất)phảnxạvàkếtquảtăngmứcâmlượnglênrấtđángkể(cứmộtmặtphẳngtă ngđược3dB).Nếucóhaimặt,tổngcộngtăngđược6dB.Đặtloatrầmsátmặtđấthaysátváchtườngc àngtốt,vì nếu đặt loa cách vách một khoảng bằng ½ đến dưới 3 lần độ dài của bước sóng âm thanh,mặtphẳngnàycótácdụngnhưmộtnguồnâmbassảothứhaisẽgiaothoavớinguồnâmthậtgâ ynênhiệntượngtriệtphase. Loatrungđặtởvịtrígiữavìđasốcáctầnsốcủagiọngnói,cácnhạccụđềunằmởkhuvựctầnsốtrung( mid- range)vàcáctầnsốnàycóhướngtínhcao.Đặtđộcaocủaloatrungởkhoảnggiữachiềucaocủacộtlo asẽhướnggócphátloavềkhuvựccủalỗtaingườinghevàâmthanhngheđượcrõnhất. Loabổngđặtởvịtrícaovìtầnsốcaocóđộdàibướcsóngâmrấtngắn,chúngdễbịphântánvàtiêuhaotr ongkhôngkhíngaycảlớpkhóithuốcvàbụibặm.Nếuchúngtađặtcácloanàythấp,chúngsẽbịchech ắnbởikhoảngkhônggianphíatrướccónhiềuvậtchướngngạinhưđầungườiởhàngtrướcchẳnghạ n,vàngườiđứngphíasausẽchẳngnghethấygì.Nếuđặtloatreblelêncao,gócphủcủaloatheotrụcđ ứngvẫnbảođảmđủchonhữngngườiởngayhàngghếtrướcnghetốtvàchúngsẽcóđộxuyênthấuxa hơnchonhữngngườiởxanhất. Sựđồngphase-ngượcphase(in- phase/outofphase):Khiđấuloachomộthệthốngnhiềuloacầnchúýquantrọngvấnđềchúngph ảiđượcđấunốisaochotạođượcđồngphasevớinhau.Nghĩalàcáccựctínhdươngvàâmghichútr êncáccọcnốiloaphảigiốngnhau,điềunàybảođảmchocácloacùngnhậntínhiệucùngmộtchiề ucựctính,khichúngéprakhôngkhícácsóngâmđượcnéncùngmộtlúclàmâmthanhđượctăng mạnhthêmlên.Nếuđấudâysaicựctính,chúngsẽđẩyravàépvàongượcvớinhaugọilàbịngược phase(outofphase)sẽcócácvấnđềxảyranhưsau: Trườnghợploabass(tầnsốthấp)khôngđúngphase:Âmthanhtầnsốthấpbịtriệtmấthoàntoàn,ng hĩalàloavẫnhoạtđộngrấtmạnhnhưngkhôngngheđượcâmthanhphátra.Nếukhôngpháthiệnđượ cmàcốgắngtăngcườngđộcủapoweramphệthốngsẽbịquátảivàhưhỏng(cháy,đứt). PT IT 39 Trườnghợpcácloamidvàtreblekhôngđồngphase:Âmthanhvẫnngheđượcnhưngchấtlượngrấtx ấuvìbịtriệtphasetrongkhônggiandogiaothoamặcdùcácloavẫnđượcsắpxếpđúng. Hình 2-24: Sự đồng pha – ngược pha Kiểmtrasựđồngphase/ngượcpha:Phươngtiệndùngđểkểmtraphasecủacáchệthốngloađơngiản chỉlàmộtcụcpinloại9volts(nếudùngchocácloacócôngsuấtlớntừ150wtrởlên),loạipinthường, khôngphảiloạiAlkaline(vìAlkalinecódòngđiệnphóngkhámạnhcóthểlàmhỏngcuộncoilloanế uthửlâu).Đặtcựcdươngcủapinvàocựcđỏcủathùngloa(hoặcloarời)vàcựcâmvàocựcđen.Nếum àngloabịđẩyraphíangoài,thìcựcdươngcủapintrùngvớicựcdươngcủaloa.Nếumàngloabịhútvà ocựcdươngcủapinđãđặtvàocựcâmcủaloa. Ghinhớ:Cựcdươngcủaloalàcựcmàđầudươngcủapinlàmchomàngloabịđẩyra.Nếuchỉdùngkiểmtr acácloạiloaHi-Fithôngthường,chỉcầnmộtcụcpin1,5voltlàđủ. Chúý:Khôngdùngphươngphápnàyđểkiểmtracácloatreble,vìmàngloatreblerấtmỏngmanhrất khóquansátthấysựdịchchuyểncủamàngkhikiểmtrabằngnguồnpin.Chỉcóthểxácđịnhbằngvịtr íđánhdấucủahãngsảnxuấtghitrêncọcnốidâyloa. Bố trí các thùng loa: Sự phân tán âm thanh rộng (widening dispersion) Hình 2-25: Sự sắp xếp cụm ( cluster) cho độ phân tán âm thanh rộng PT IT 40 Kỹthuậtthôngthườngđểlắpđặthệthốngloavớiphươngphápcạnhnốivớicạnh(sidebyside)củam ộtnhómthùngloaloạitoàndãy(full- range)đểđạtđượcđộphântánrộngtheohướngngang.Ghinhậnrằng,nhữngthùngloanàyđượcxắp đặttrênmộtcungtròn.Sựsắpđặtnàynhằmtạosựchuyểndịchthậtnhẹnhànggiữađặctínhphátsóng âmcủatừngthùngloavớichiếcloakếcận,táitạolạiâmthanhcủamộtthùngđơntrênmộtgócđộrộng .Vềphươngvịcủatrụcđứng,chỉtươngđươnggócphátcủamộtthùngđơnriênglẻ.Cáchlắpđặtnàyk hôngtạohiệu quảbaophủâmthanhtrêntrụcđứng.Khicónhiềuchiếcloađượcxắphàngnhưthế,ngườitagọilàmộ tcụmloa“Clustet”.Cáchsắpxếploatheohìnhtrêncóthểdễnhạycảmtrongmộtvùnghẹpvềphươn gvịnằmngangởmộtvàitầnsốkhisosánhđộdàicủasóngâmvớitổngchiềudàingangcủacụmloa.N ếuthùngloalàloạidùngphátdãytầntoàndãy(full- range)cóthểcóítảnhhưởngdohiệuứnggiaothoaxảyraởcácvùngtầnsốtrung,tuynhiênảnhhưởng nàycũngnhẹnhàngvàcoinhưvôhại. Chúý:Khôngnênsắpxếpcácloạithùngloacócấutrúchìnhkhốichữnhậttheocáchcạnhsátcạnhsẽt ạorasựgiaothoarấtmạnhmẽtrênmộtkhuvựcrộng,sựgiaothoanàytạocảmgiácrấtkhóchịuảnhhư ởngnhiềuđếnchấtlượngcủaâmthanhphát,nhưhìnhdưới. Hình 2-26: Sắp xếp loa song song Sự phân tán âm thanh theo trục đứng góc phân tán hẹp (narrowing dispersion) Góc phân tán hẹpđượcyêucầuthựchiệnkhitìnhhìnhđịathếcóchiềungangtươngđốihẹpvàcầncóđộxuyênthấu dàivớinguồnâm thanhphátratừmộthướng.Mộtlỗithôngthườngnhấtlàchiaâmthanhvớicácloacòitầnsốcaocógó cphântánhẹpđểcóđộxuyênthấuxa đikèmvớiloatrầmcógócphântánrộng(khôngcóđộbaophủxa).Khicácloatrầmphảibaophủmộtk huvựcrộnghơncácloatầnsốcao,âmthanhtừcácloabổngcókhuynhhướngchiếmưuthếhơnởnhữn gkhuvựcxavàâmthanhtrởnênkhôngtrungthực.Đểtránhhiệuứngtrên,gócphủtheotrụcđứngcủal oatrầmcầnphảiđượcthuhẹplại.Mộtphươngphápthựchiệnlàdùnghệthốngloatrầmdạngcòi(bass - PT IT 41 horn)sẽđạtđượchướngtínhmạnhhơnlàdùngcácloatrầmđóngtheolốicổđiểncómàngloatrựctiếp rakhôngkhí(thùngkíncómàngloatrựctiếprakhôngkhí).Hìnhvẽminhhọachồngmộtcặpthùnglo atoàndãycócấutạobaogồmmộtloabasscóốngthoáthơi,mộtloamid,vàloatreblecóhọngcòiphânt ánhẹp.Khichồngmộtcặpthùngnhưvậyvớinhau,ngườitađặtcácloatrebleđigầnsátvớinhaunhằm thuhẹpgócphátcủachiếcloa,ởcáctầnsốthấpâmthanhcũngđượcthuhẹplạivàđượccânbằngđồng đều. Hình 2-27: Kỹ thuật chồng loa giúp cho độ xuyên thấu âm thanh đi xa hơn 2.2.3.2 Kỹ thuật bảo quản loa Phảiđặtloaởnơikhôráo,khôngcóbụibậm,nhiệtđộkhôngcao,ẩmthấpdễlàmhỏngmàngloa,gỉcuộ ndây,gỉcácthỏisắtdẫntừlực.Nếuđểbụilọtvàokhetừsẽcảntrởsựdaođộngcủacuộndâylàmchotiế ngloabịrè,méonhiệtđộcaolàmgiảmtừtínhcủanamchâm,phảicómànchắnbảovệđểtránhchuộ t,ráncắnráchmàngloa.Khôngcắmnhầmloavàoổcắmđiệnloasẽbịcháy,muốnthửphảidùngpinh oặcđồnghồđo. 2.3 Máy tăng âm (power ampli) Máytăngâm(Powerampli)làmộtthiếtbịdùngđểkhuếchđạitínhiệuâmtầnnhưtínhiệulấytừmicro ,tínhiệuphátlạiởbăng,đĩalênmứccao,cungcấpchomộthoặcnhiềuhệthốngloatronghệthốngâ mthanh.Poweramplicóthểdùngđộclậphoặcđặttrongmixeraudiotùytheomụcđíchvàcôngsuấts ửdụng. 2.3.1 Sơ đồ khối máy tăng âm PT IT 42 Hình 2-28: Sơ đồ khối máy tăng âm công suất nhỏ Hình 2-29: Sơ đồ khối máy tăng âm công suất lớn Tínhiệumicrothườngnhỏkhoảngmộtvàimilivon,còncáctínhiệukhácnhưởbăng,đĩalớnvàok hoảnghàngtrămmilivon.Dođóphảicóthêmtầngkhuếchđạiriêngchotínhiệumicro.Cácnguồntín hiệuâmtầncùngđitớitầngphatrộn,tầngnàyphảicókếtcấusaochocácnguồntínhiệuđókhônglàmả nhhưởngxấuchonhau,hơnnữacóthểphatrộnvớinhauhoặctáchriêngtừngnguồntínhiệu.Tầngcô ngsuấtphảichomộtcôngsuấtkhálớntheoyêucầukhôngvượtquáchỉtiêuquyđịnhcủamáy.Tầngk huếchđạinàyyêucầuphảicóhaiđiệnáptínhiệucóbiênđộbằngnhauvàngượcphanhau.Dođóphảic ótầngđảophaởphíatrước. 2.3.2 Đặc tính kỹ thuật 2.3.2.1 Công suất danh định: Làmứccôngsuấtâmtầnlấyrađượctrêngánhquyđịnhcủamáy.Côngsuấtranàyliênhệvớiđiệnáp( Ur)vàgánhdanhđịnh(RH)theocôngthức: 𝑃𝑟 = 𝑈𝑚𝑟 2 2𝑅𝐻 hay 𝑃𝑟 = 𝑈𝑟 2 𝑅𝐻 Đáptuyếntầnsố(frequencyresponse):Poweramplinhậnvàtáitạolạicácnguồntínhiệumộtcáchc huẩnxác,nókhôngcóbộphậnchỉnhtone(bass,treble).Dođó,đáptầncủamộtpoweramplicầnphải thậtphẳngtừ20Hzđến20KHz.Nhiềuloạipoweramplicóthểcóđặctuyếnvớitầmhoạtđộngtừ5Hz đến50KHz. Đáptầncủapowerampliđượcđobằngcáchquétmộtsóngâmcódảitầnrộngvàbằngphẳngvàongõi nput,tínhiệuxuấtrasẽđượcvẽtrênmộtbiểuđồ.Cómộtđiềuquantrọnglàtrênbiểuđồnày,đặctuyến đượcđotrênmứccôngsuấtlàbaonhiêu? Thídụdướiđây,kếtquảđođạcdựavàomứccôngsuấttốiđamàpoweramplivậnhànhchotathấyđáp tuyếnvẫncòntươngđốithẳng,khôngchênhlệchbaonhiêu PT IT 43 Hình 2-30: Đáp tuyến tần số power amply Nhiềuhãngchếtạopoweramplithườngcungcấpđặctuyếnpoweramplidohãngchếtạodựatheom ứccôngsuấtrakháthấp,vớimứccôngsuấtrathấpnàycácđườngcongđặctuyếnthườngkháthẳng. Tuynhiên,hãycẩnthậnvìkhivậnhànhvớimứccôngsuấtracaotốiđa,đặctuyếncủapoweramplicót hểthayđổi.Thườngthìsẽcónhiềuđỉnhvàtrũngxuấthiệnkhipoweramplivậnhànhvớicườngđộra cao. Méodạnghàiâm(TotalHarmonicDistortion“THD”):Khimộtpoweramplichạyhếtcôngsu ất,cónhiềuloạipoweramplixuấthiệnmộtsốdaođộngnhỏtươngứngvớitínhiệuthuvào,trong trườnghợpnàychắcchắnrằngpowerampliđãcókhuếch đạithêmmộtsố hài âm sovớitín hiệu inputnguyênthủy.Những loại hàiâm nàygọilà“bóngmờ”hay“bóngma”(giốngnhưkhixemtiviđôikhiantenkhôngchuẩnxác,cóxuấth iệnthêmmộthìnhảnhphụmờđikèmtheohìnhảnhchínhgọilàbóngmahình).Cácbóngmaâmthan hnàydopoweramplibịdaođộng“nội”.Vàinghiêncứukhoahọcchứngminhrằng:lỗtaingườicóth ểchịuđựngđượckhoảng1%harmonicdistortion(sựbiếndạngcủahàiâm)trướckhiđiđếngiaiđoạn khóchịu(sốtỷlệphầntrămnàycóthểthayđổituỳtheochươngtrìnhphát).Dĩnhiênmứcbiếndạnghà iâmcàngthấpsẽcàngtốt.Cácpoweramplichấtlượngtốt,biếndạnghàiâmthườngdướiconsố1%rấ tnhiều. Tỷlệgiữatínhiệutrênmứcồnnhiễunộibộ(SignalToNoiseRtio):Dođặcđiểmcấutạocủacácmáyt ăngâmlàđượcxâydựngtừcáclinhkiệntíchcựcnhưTransitodiot...Cáclinhkiệnbándẫnnàythườn gcótiếngồnnhiễuphátsinhnộitạibêntrong(dolinhkiện)vàkhôngcócáchnàođểtriệtgiảmtiếngồn nhiễunày.Mộtpoweramplitốtthườngđượclắpgiápbằngcáclinhkiệncótiếngồnnhiễunộitạithấp nhất.TiêuchuẩncácpoweramplitốtdùngchokhuếchđạiâmthanhcóS/Nlà65dB. Độnhạyngõvào(InputSensitivity):Tínhiệuinputvàomộtpoweramplithườngđượcquyđịn hbằngmột sốvoltđểpowerampli cóthểđạt đượcmức côngsuấttốiđa(fullpower).Nếucó một mixer màđườngoutputcủa nóchỉ có0,775V,nhưngđườnginputcủa power amplilà 1V thìchắc chắn không cócách nào powerampli có thể PT IT 44 đạtđượccôngsuấttốiđađược.Dođó,cónhiềupowerampli cóthêmmộtnútchỉnhlevelinput.Nhữngnútchỉnhnàythườnghaybịnhầmlẫnvớinút“volum econtrol”,nócũngcóảnhhưởngđếnđộlớncủapoweramplinhưngchỉdùngđểđiềuchỉnhbiên độtínhiệucủangõvào(input).Trongthídụtrên,nếuchiếcmixercótínhiệuoutput0,775Vcầnp hảităngđộnhạygaincủapowerampliđểcóthểđạtđượcmức1Vinputbằngcáchchỉnhcácnútc ontrolnày. Hệsốđệmdamping(dampingfactor):Dampingfactorlàtỷlệgiữatổngtrởcủaloavànộitrởcủachiế cpowerampli.Thườngthìtổngtrởcủaloakhoảng4hay8Ohmvànộitrởcủachiếcpoweramplithườ ngcógiátrịrấtthấp.Thườngthìsốdampingfactorcànglớncàngtốt.Thôngthường,dampingfactor vàokhoảng20làđạtyêucầu. Cácloạimạchbảovệ(ProtectionCircuitry):Nhiềuloạipoweramplicólắpthêmcácloạimạch điệntửnhằmbảovệthiếtbịtránhgặpsựcố,vàđượcphânranhưsau: - ShortCircuitProtection:Nếuđườngdâyloabịsựcốchạmchập,hoặcnếucáccọcnốid âyloabịtrục trặcxem nhưmột sự cốchậpmạch xảyra, cóthểcoitrở kháng tảiracủapoweramplibằng0vàdòngđiệntrongmạchkhuếchđạităngvọtrấtlớn,cóthểl àmcháyhỏngchiếcpowerampli. MạchShort Circuit Protectionlà loạimạch bảovệsẽcắtbộphậncấptínhiệuraloakhicósựcốchậpmạchxảyra. - RFBurnout:Cáctầnsốradiohiệndiệnởkhắpmọinơitrongkhôngkhí,vàiloạiamplilại cóthểbắtđượccáclànsóngnàyvàkhuếchđạilênraloa,cũngcóvàiloạiamplilạicókhản ăngkhuếchđạicảcácdạngsóngsiêuâmmàtaingườikhôngcảm nhậnđược.Nhữngloạisóngnhiễurắcrốinàycóthểlàmampliquánóngvàdẫnđếnhưhỏng. MạchđiệnRFBurnoutcókhảnăngbảovệkhôngchocácpoweramplikhuếchđạicácsóngc aotầnnày. - OvertempProtection:Khicácpoweramplilàmviệcnósảnsinhranhiệtnăng,vàkhinhiệtđ ộtăngcaosẽlàmpowerampligiảmhiệusuấtđôikhihưhỏng.Cónhiềupoweramplidùngnh ữngtấmgiảinhiệtbằngnhômkíchthướclớnđểgiảinhiệtrakhôngkhí.Mộtcáchkhácđểchố ngquánhiệtchopoweramplilàlắpthêmmộtcáiquạtchonó,chiếcquạtnàydùnglưuthôngv àchuyểndòngkhímátvàovàđưakhínóngrangoài.Nhiềuloạipoweramplikháccóthiếtkếq uạtnhiềutốcđộtừchậmđếnnhanhtùytheonhiệtđộvậnhànhcủapoweramplicaohaythấpn hằmgiảmtiếngồnđếnmứcthấpnhất.Cónhữngloạipoweramplithiếtkếluônmạchbảovện hiệt,khinhiệtđộtăngquácaopoweramplisẽtựngắtvàngừnghoạtđộngtrongkhiquạtvẫnti ếptụcchạyđểgiảmnhiệtđộxuốngđếnmứcantoàn. - Turnon/offTransientProtection:Khiampliởchếđộon,mạchđiệnđượcnốivàođườngdây ,cầnđếnkhoảng1giâychocácmạchđiệntửbêntrongổnđịnh.Sựkhởiđộngnàygâyramộtti ếng“bụp”ởhệthốngloavàcóthểlàmhỏngchiếcloatreble.Mạchđiệnkhởiđộngthườngcól ắpthêmmộtrelaytrễđểkhóahệthốngloalại,khikhởiđộngamplitránhnhữngxungđiệnđột ngộtbảovệhệthốngloaantoàn. PT IT 45 - DCprotector:BấtcứnguồnđiệnDCnàoxuấthiệnởngõraoutputcủapoweramplicũngđều gâytổnhạichohệthốngloabịnónglênvàcháyrấtnhanhchóng.MạchbảovệDCsẽcắthệthố ngloarakhỏipoweramplikhicó sựcốDCxuấthiện - Fuse(cầutrìbảovệ):Thườngcóhailoại,cầutrìbảovệgắntrênđườngdâyđiệnnguồnACbả ovệpoweramplitránhcháy,chậpgâyhỏahoạnkhicósựcốchạmchậpmạchđiện.Cầutrìlắp bêntrongbảovệgiữacácthànhphầnđiệntửvớinhau,thídụgiữaphầnpre- amplivàphầnamplicôngsuấtvàcácbộphậnkhácliênquanđếnbộnguồncủaampli.Nếucầ utrìbịđứtphảithaythếbằngmộtcầutrìkhácvớichứcnăngtươngđương.Nếucầutrìliêntục bịđứt:cóvấnđềbêntrongcácmạchđiệncầnngườicóchuyênmônkiểmtra. - Limiterts(mạchhạnbiêntínhiệu):Mộttrongcácchứcnăngquantrọngcủapowerampl ilàcóchứcnănghạnchếbiênđộ.Amplilàmộtthiếtbịnhậntínhiệuvànếucómộttínhiệui nputngõvàocóbiênđộlớn,nócóthểlàmhỏngAmplihoặcméotínhiệuđầuravìvậyngư ờitalắpthêmmộtmạchtựđộnghạnchếbiênđộtínhiệuvào. 2.3.3 Một số kiến thức về máy tăng âm Hình 2-31: Sơ đồ khối tổng quát của một amply 2 . 3 . 3 . 1 Mạchvàovàcáchđưatínhiệuvào Thôngthườngngườitadùngcácmạchvàocủacácmáytăngâmchấtlượngcaolàcácmạchvàokiểuv isai.NguồntínhiệuvàođượcđưavàocácđầuvàolàIN+vàIN- ,đólàđườngtínhiệucầnđượckhuếchđạilớnlên.Kiểuđưatínhiệunàychohiệuquảrấtcaocụthểlàhệ sốkhuếch đạicủamáyđượcpháthuy.Trongtrườnghợpcácnguồnvàolàđồngphathìtínhiệuđầurabịkhửgần nhưhoàntoàn.Đốivớicácmáytăngâmchấtlượngbìnhthườngthìđầuvàothườngchỉlàkiểuvàođơ ncónghĩalàmộtđườngvàotínhiệucònmộtđườngnốiđất. PT IT 46 Hình 2-32: Mạch khuếch đại vi sai Hình 2-33: Mạch khuếch đại cổ điển Mạchkhuếchđạidùngkỹthuậtvisaicóđặctínhchốngnhiễurấthiệuquảnhấtlànhiễutrêncácđường dâynốiliênlạcgiữathiếtbịnàyvớithiếtbịkhác.Vìcácloạinhiễutrênđườngdâytínhiệukhinhậpvào bộphậnkhuếchđạithườngđồngphatrêncảhaingõ(in+)vàin(- )sẽkhôngcóđiệnápchênhlệch,dođómạchvisaisẽkhôngkhuếchđạitínhiệunhiễunày,nhiễutrênd âyđượcloạibỏ. 2.3.3.2 Mạchđiệnnguồncungcấpchokhuếchđạivisai Ởcácmạchkhuếchđạicổđiển:Phầnđiệnnguồncungcấpchocácbộphậnđiệntửthườngchỉcómộtn guồnđiệnápdươnggọilàB+vànguồnâmchínhlàmasschungchocảmạch,điệnápđượckhuếchđại rachỉtănggiảmtheođiệnáptrungđiểm(B+/2)dođóhạnchếcôngsuấtra. Hình 2-34: Mạch khuếch đại cổ điển Ởcácmạchkhuếchđạivisai:Mạchkhuếchđạiđượccấpvớihainguồnđiệncógiátrịbằngnhaunhưn gkhácnhauvềcựctínhsovớimass,khiđómasslàđiệnápnềntrungtâmcógiátrịbằng0. Hình 2-35: Mạch khuếch đại cổ điển PT IT 47 2.3.3.3 Xử lý tín hiệu theo kiểu stereo ĐasốcácpowerampliđềuđượcthiếtkếdạngstereonghĩalàcóhaibộphậnkhuếchđạiđộclậpAvàBt rongcùngmộtvỏmáyvàdùngchungmộtnguồnđiệncungcấp. BộphậnkhuếchđạiAthườnggọilàChannelABộphậnkhuếchđạiBthườnggọilàChannelB Ởmôhìnhstereo,mạchđiệnhaiChannelAvàChannelBhoạtđộngđộclậpvớinhaungoạitrừnguồn điệncungcấpchonó,cảhaimạchđiệnChannelAvàChannelBđềucóngõvàoinputvisai“+”,“- ”vàđườngoutputraloariêngbiệt.Cóthểxemnhưcóhaicáiamplimononằmchungtrongmộtvỏmá y Hình 2-36: Power amply xử lý tín hiệu theo kiểu stereo 2.3.3.4 Power ampli xử lý tín hiệu theo kiểu dual mono Khisửdụngởphươngthứcdualmono,nghĩalàchỉcómộttínhiệuvàoinputchungchocảhaikênhAv àB.Tínhiệuoutputcủahaikênhsẽhoàntoàngiốngnhauvềdạngsóngvàpha,biênđộ(độlớnoutput) cóthểbằngnhauhaykhácnhaulớnnhỏtuỳtheonútchỉnhlevelcontrolinputtrênmỗichannel.Cónh àsảnxuấtdùngmộtnútgạtphíasaumáyđểchọnchopoweramplichạytheochếđộnào:stereohaydu almono,khiấycôngtắcchuyểnmạchnàysẽtựđộngnốimạchvàocủahaikênhAvàBsongsongvớin hau.Đôikhicónhữngpoweramplikhôngcónútchỉnhnày,muốndùngởchếđộdualmonocầndùng mộtloạijackcắmthíchhợpđểnốisongsonghaikênhAvàB. Lưuý:Tínhiệuraloatảiởchếđộdualmonovẫnhoạtđộngđộclậpnghĩalàdùngriêngbiệthaicọcđỏvà đenchomỗikênhAvàB PT IT 48 Hình 2-37: Dùng switch để chọn chế độ dual – mono hay stereo 2.3.3.5 Sự xén ngọn hay xén đỉnh (clipping) Mỗikhipoweramplihoạtđộnghếtcôngsuất,chúngtakhôngthểbắtnólàmhơncôngsuấtmànóđãđ ượcthiếtkế.Nếutiếptụctăngbiênđộtínhiệuđầuvàothìkết quảtínhiệuđầurabịméotạohiệntượngcắtbiênđộ.Trườnghợpnàygọilà“clip”,cóthểthấyrõnếuxe mdạngsóngđầuratrênosilloscopevàtaicóthểcảmnhậnđượcsựméonày. Hình 2-38: Tín hiệu hoàn chỉnh và tín hiệu bị xén ngọn (clip) 2.3.3.6 Chọn và sử dụng power ampli Côngsuấtdanhđịnhcủathiếtbịkhuếchđạicôngsuấtđượctínhtoánđểsửdụngchochạybấtcứhệthố ngloanàophảinằmtronggiớihạncủacôngsuấtdàihạnliêntục(continuous)vàcôngsuấtđỉnh(peak )đượcchỉđịnhrõbởinhàsảnxuấthệthốngloađó.Ởđâykhôngchủýkhuyếnkhíchsửdụngcácthiếtb ịâmthanhcôngsuấtcaochỉvìmụcđíchtăngkhoảngtrốngantoàn(headroom).Kháiniệmvềviệcthi ếtbịkhuếchđạicôngsuấtcaođiđôivớikhoảngtrốngantoànlớnchỉthựctếkhichohệthốngvậnhành ởcườngđộthấptrongtìnhtrạngđượckiểmsoát.Tuynhiêntrongứngdụngchuyênnghiệp,độbềnlà điềucầnđượcquantâmnhấtcùngvớinhiềuđòihỏivàquyđịnhgắtgaotrongquátrìnhvậnhành.Đểtă ngkhoảngtrốngantoànmộtcáchthựctếlàcộngthêmloavàohệthốngâmthanhđểtấtcảcùngvậnhà nhvớikhoảngtrốngantoànchung,việcnàyđặcbiệtrấtđúngkhivậnhànhhệthốngloaBi- amplifier.Ởđâybộkhuếchđạicáctầnsốthấpsẽlàbộphậnđầutiênbịxénngọn(clip)trongkhibộkhu PT IT 49 ếchđạitầnsốcaovẫncònsạchsẽvìthựctế,sựxénngọntầnsốthấphầunhưrấtítkhibịpháthiện,không thểngheđượcvàítcósựđedọanàođángkểvớicáchệthốngloatầnsốthấp. Độtănggain:Chúývềnhữngquanniệmdùngcácthiếtbịkhuếchđạicóđộtănggaincao(highgain)t hìsẽcókhoảngtrốngantoàncao(headroom),điềunàykhôngđúngbởivìcácthiếtbịkhuếchđạikhô ngđượcthiếtkếđểvậnhànhnhưthế!Dĩnhiênnếuchúngtađangvậnhànhmộtbànmixerbánchuyên nghiệp(semi-pro)nhưlàcácthiếtbịnghenhạctronggiađình(hifi)vàđangvậnhànhởmức- 10dB,chúngtasẽphảicầnmộtbộpoweramplicóđộnhạycaođểchobànmixerkhôngbị“clip”trướ ckhipoweramplibị!Tuynhiên,nếupoweramplikhôngthểchỉnhđượcchođủđộnhạycầnthiếtvàđ angvậnhànhởmức+4dBhoặchơnvàbànmixeroutputrakhôngđủmứctínhiệunày,khitacốgắngn ângmứctínhiệutrênmixerchođủbiênđộvàocủapowerampli,chodùmixercóthểđápứngđượcđi ềunày,tacũngđãsongsongtăngđộồnnhiễu(noise)lênởmứccaođôikhikhôngthểchấpnhậnđược !Đâykhôngphảilà biệnpháptốt.Tránhdùnglẫnlộncácthiếtbịtrộnâm(mixer)bánchuyênnghiệpđivớicácpoweram pliloạichuyênnghiệp. Đặctínhvềđiện:Cácpoweramplichuyênnghiệpcầncósựkếtnốivớicácthiếtbịtrướcnóbằngcácb ộdâydẫntốtvàchắcchắn,mọisựkếtnốilỏnglẻosẽgâyrasựkíchmạnhvềxungtínhiệuvàcácxungn àyvớinănglựcmạnhcủapowerampli,sẽpháhủyhệthốngloanhanhchóng!Mộtsốcácpowerampl icóthiếtkếcácmạchbảovệ(Protect).Tuynhiên,mộtvàidạngxungquánhanhcóthểlàmmạchProt ectkhôngđápứngkịpvàcácthiếtbịloasẽbịhỏnggầnnhưtứcthìtrướckhicácmạchProtectlàmđượ cnhiệmvụcủanó. Bộphậncấpđiện:Bộphậncấpđiện“cứng”lànguồnđiệncungcấpchocácpowerampliđượcnốivới nguồnđiệnlướibằngcáccircuitbreaker(CB)quacácdâydẫnđủlớnđủkhảnăngcungcấpdòngđiệ nvớicườngđộcaochocáchệthốngpowerampli.Đặcbiệtquantrọngchocácpoweramplidùngđểh oạtđộngởtầnsốthấp.Tầnsốthấptạorasựđòihỏinhiềunhấtchonănglượngcủahệthốngkhuếchđại vìđặctínhtựnhiêncủatổngtrởloavàdảinănglượngcủahầuhếtchươngtrìnhphát.Mộthệthốngcấp điện“mềm”cónghĩalàcácdâydẫndòngđiệnnguồnđếncácpoweramplibằngnhữngloạidâycókí chcỡnhỏ,khicácpoweramplicầnphảikéocácloacựctrầm(woofer)bộphậncấpđiệnmềmsẽtạorat iếngbasskhôngmạnhvàkhôngrõdàng(khôngchắctiếng).Khitáitạolạicườngđộâmthanhbassở mứccaotrongchươngtrìnhmànguồnđiệnápcungcấpcũngbịbiếnđổitheovàdaođộngởmức±2% chắcchắnnguồnđiệncungcấpchohệthốngpoweramplithuộcdạngquá“mềm”.Trongtrườnghợ pnàyphảitìmnguồncungcấpđiệnngaytạilướitổngvàtrongnhiềutrườnghợpcácchươngtrìnhlớn khôngthểdùngchungnguồnđiệnlướimàtrênđócóquánhiềuhộgiađìnhkháccâumắclungtung!T aphảicầnmộtnguồnđộclậpnhưmộtmáyphátđiệnriêngcócôngsuấtđủmạnh. Sựgiảinhiệt:Đâylàmộtyếutốquantrọngkhitachọnmộtthiếtbịkhuếchđại,mộtthiếtbịkhuếchđại poweramplitốtphảicókhảnăngtạođược1/3côngsuấtởnhiệtđộkhôngkhíxungquanhhơn40°Cm àkhôngbịảnhhưởngvìnhiệtđộnà