Loa âm trầm phản xạ (Bass Reflex) là gì?
Loa âm trầm phản xạ hay còn gọi là loa bass reflex là loại loa sử dụng môt hay nhiều ống thông hơi trên thùng loa. ống này cho phép âm thanh từ phía sau của màng loa tăng hiệu quả của hệ thống ở tần số thấp so với loa hộp kín..
Bạn có thể thấy hệ thống loa âm trầm phản xạ là rất phổ biến. Nó được sản xuất với cả các loa siêu trầm, loa toàn dải. Trong thùng kín của loa trầm to bao giờ cũng có lỗ thông hơi. Điều phổ biến nhất là loa siêu trầm có 1 lỗ thông hơi và loa toàn dải có 2 lỗ.
Loa toàn dải JBL Pasion 8 có hai lỗ thông hơi ở mặt sau của loa, nó chính là loa âm trần phản xạ
Bài viết sau đây sẽ giúp bạn hiểu hơn về những lỗ thông hơi tưởng rất đơn giản nhưng hiệu quả âm thanh thì thật không ngờ.
1, Ống thông hơi hoạt động như thế nào trong hệ thống loa âm trầm phản xạ.
Phương pháp thiết kế giúp tăng cường sự tái tạo các tần số thấp nhất được tạo ra bởi loa trầm hoặc loa siêu trầm. Nó có thể có một hoặc nhiều lỗ thông hơi được gắn ở phía trước (vách ngăn) hoặc mặt sau của vỏ. Tùy thuộc vào mối quan hệ chính xác giữa các thông số driver (trình điều khiển), khối lượng vỏ , tiết diện lỗ, hiệu quả có thể được cải thiện đáng kể so với hiệu suất của vỏ hộp kín có kích thước tương tự.
Vỏ thùng loa có lỗ thông hơi có thể có một số lợi thế cho khả năng tái tạo âm thanh. Một loa phản xạ âm trầm được xây dựng tốt được điều chỉnh chính xác để âm thanh từ phía sau cùng pha với sóng phát ra từ phía trước. So với các loa có thùng kín, loa siêu trầm có lỗ thông hơi thường tạo ra âm thanh ở mức âm lượng cao hơn với độ méo thấp hơn và tăng hiệu quả. Chúng cung cấp khả năng đáp ứng và mở rộng âm trầm lớn hơn, có nghĩa là âm thanh có thể đi sâu hơn để yêu cầu hiệu ứng âm thanh trong rạp hát tại nhà hoặc tác động mạnh mẽ trong âm nhạc – luôn thu được dải tần số rộng hơn
Điều quan trọng cần lưu ý là cũng có những hạn chế đối với các thiết kế phản xạ âm trầm nhất định. Đáng kể nhất là loa sẽ có chất lượng thấp hơn tạo ra tiếng ồn khi không khí đi qua. Và hiệu suất có thể giảm khi một loa như thế bị điều khiển quá mạnh, loại bỏ các lợi ích cho âm thanh chính xác. Phần chi tiết được mô tả như sau:
Loa toàn dải OBT có tới 4 lỗ thông hơi ở phía trước loa, nó chính là loa bass reflex
Chúng ta biết rằng toàn bộ điểm của một vỏ bọc là để tách các sóng được tạo bởi mặt sau của loa khỏi các sóng được tạo ra ở phía trước. Bởi vì các sóng này phản xạ âm trầm phản xạ helmholtz lệch pha, khi chúng gặp nhau, chúng sẽ triệt tiêu lẫn nhau. Bạn có thể tạo ra sự tương tự với toán học, các số dương nằm trong pha và các số âm nằm ngoài pha. Và giống như trong toán học: – x + x = 0.
Nhưng nếu tôi sử dụng một lỗ thông hơi, điều đó có nghĩa là sóng phía sau truyền qua cổng và đến sóng phía trước và đạt được sự hủy bỏ? Đó là một câu hỏi rất hay, bởi vì thoạt nhìn, nó trông giống như một lý thuyết hợp lệ. Trong thực tế, một cái gì đó khác xảy ra. Lỗ thông hơi hoạt động như một bộ cộng hưởng Helmholtz, và sóng ngược pha ngược lại và đi ra khỏi cổng cùng pha với sóng phía trước. Bởi vì điều này, không chỉ nó không hủy bỏ các sóng phía trước, nó củng cố chúng (+ x + x = 2x). Đây là lúc hiệu quả tăng lên +3 db.
Hiệu ứng này chỉ xảy ra khi đạt tần số cộng hưởng của cổng. Trên điểm này (tần số cao hơn), khối lượng không khí bên trong lỗ thông hơi quá lớn để đáp ứng với chuyển động của loa và nó hoạt động như một vỏ bọc kín hoàn hảo. Dưới điểm này, cổng hoạt động giống như một lỗ trong hộp kín. Các sóng phía sau không đảo ngược pha và đi ra khỏi cổng, chỉ để hủy các sóng phía trước. Đó là lý do tại sao loa phản xạ âm trầm có độ dốc lớn (24 db / quãng tám) dưới điểm tần số cộng hưởng.
Cổng âm trầm phản xạ bằng nhựa
2, Kích thước của ống thông hơi như thế nào là phù hợp trong hệ thống loa Bass Reflex
2.1, Mục đích chính của việc này là đạt được tần số cộng hưởng
Để đạt được tần số cộng hưởng mong muốn của thùng loa, bây giờ bạn cũng phải tính đến kích thước của cổng. Không khí bên trong thùng có khối lượng riêng và cộng hưởng theo chuyển động của không khí ở bên trong hộp . Âm lượng bên trong của hộp và âm lượng bên trong của cổng là chìa khóa để xác định tần số cộng hưởng.
Thay đổi kích thước của hộp:
Làm cho hộp lớn hơn => giảm tần số cộng hưởng
Làm cho hộp nhỏ hơn => tăng tần số cộng hưởng
Đối với đường kính cổng nhất định, thay đổi chiều dài của cổng:
Làm cho cổng dài hơn => giảm tần số cộng hưởng
Làm cho cổng ngắn hơn => tăng tần số cộng hưởng
Hãy nhớ rằng, khi chọn kích thước của lỗ thông hơi, để đạt được tần số cộng hưởng nhất định, có 2 điều quan trọng: Khối lượng không khí bên trong cổng và quy luật cộng hưởng. Nếu lỗ rộng, nó phù hợp hơn, vì không khí di chuyển với ít hạn chế hơn. Điều này có nghĩa là lỗ thông hơi cần phải được thực hiện đủ lâu để đáp ứng sự tuân thủ mong muốn. Theo kiểu ngược lại, một cổng nhỏ ít tuân thủ và không cần phải dài. Vì vậy, bán kính và chiều dài của cổng được kết nối với nhau và phải được khớp chính xác để đạt được kết quả mong muốn. Bạn có thể thấy mối quan hệ này, giữa chiều dài và bán kính, trong biểu đồ trực quan ngay bên dưới.
Ống thông hơi bass reflex
2.2, Kích thước của lỗ thông hơi.
Hình dạng được sử dụng phổ biến nhất cho cổng phản xạ âm trầm là hình trụ hoặc hình chữ nhật. Cổng hình chữ nhật được tạo bằng các mảnh vật liệu bạn đang sử dụng để làm hộp, nhưng hầu hết các cổng tròn đều được sử dụng. Chúng được làm bằng các vật liệu khác nhau (chủ yếu là nhựa), nhưng nếu cửa hàng âm thanh địa phương của bạn không có cổng phản xạ âm trầm, bạn có thể sử dụng thành công ống PVC chẳng hạn. Đối với các cuộc thảo luận đang diễn ra về các lỗ thông hơi này, chúng tôi sẽ tập trung vào cái hình trụ, vì nó phổ biến hơn.
Kích thước cổng đóng vai trò chính quyết định tần số cộng hưởng (fB) của hộp. Tôi sẽ không viết công thức tính fB của hộp, vì bạn sẽ sử dụng phần mềm chuyên dụng cho việc này.
Nhưng tôi sẽ đề cập rằng (đối với một loa nhất định) tần số điều chỉnh của hộp (fB) sẽ phụ thuộc vào 3 yếu tố: Chiều dài của cổng Bán kính cảng Thể tích của hộp (VB)
2.2.1, Cơ sở chọn kích thước lỗ thông hơi
Kích thước của cổng là phần nào bạn chọn. Ví dụ: nếu bạn muốn đạt được một fB nhất định bằng cách sử dụng một khối lượng nhất định của hộp, bạn có thể thay đổi độ dài của cổng khi bạn chọn, nhưng bạn sẽ phải thay đổi bán kính của cổng cho phù hợp, sao cho 2 giá trị đầu tiên (fB và VB) không đổi. Mặc dù có vẻ như bạn có quyền tự do lựa chọn kích thước bạn thích, nhưng thực tế có một số yếu tố bạn cần phải tính đến một cách nghiêm túc.
Đường kính của cổng cần phải có giá trị tối thiểu. Khi tần số đạt đến giá trị cộng hưởng (fB), cổng sẽ phát ra gần như toàn bộ công suất âm thanh (loa di chuyển rất ít và cổng thực hiện hầu hết công việc) và do đó, lỗ thông hơi cần có sự dịch chuyển âm lượng tối thiểu trong để ngăn chặn nén điện.
Ông Thiele và ông Small đã đưa ra công thức riêng để quyết định đường kính tối thiểu được đề nghị cho các lỗ thông hơi này. Nhưng trong thực tế, điều này có chút liên quan vì bạn sẽ luôn nhắm đến một chiếc loa lớn hơn. Làm cho lỗ thông hơi có đường kính lớn hơn có nghĩa là bạn phải làm cho cổng dài hơn để giữ cùng tần số cộng hưởng, vì vậy bạn có thể hiểu rằng có một số hạn chế về mức độ bạn có thể đi. Các lỗ thông hơi hoạt động theo kiểu phi tuyến bất kể kích thước bạn chọn, nhưng sẽ có kích thước lớn hơn, gần như chắc chắn sẽ có hiệu suất phi tuyến ít hơn. Do đó, đường kính lớn hơn có nghĩa là có ít nhiễu loạn không khí hơn và nó sẽ chuyển thành tiếng ồn cổng ít hơn ở âm lượng lớn.
Ống thông hơi bass reflex của một loa siêu trầm
2.2.2, Công thức tương quan giữa đường kính và chiều dài lỗ thông hơi.
Đối với khối lượng hộp cố định và để duy trì fB mong muốn, đây là một ví dụ thực tế về mối quan hệ giữa đường kính và chiều dài của cổng:
Port diameter 2″ (5 cm) => Length of 2.3″ (5.8 cm)
Port diameter 3″ (7.5 cm) => Length of 6.2″ (15.5 cm)
Port diameter 4″ (10 cm) => Length of 12.3″ (30.8 cm)
Port diameter 6″ (15 cm) => Length of 30″ (75 cm)
Những con số này chỉ là để làm cho một điểm. Một thùng loa đã được sử dụng để tạo ra chúng. Hãy dựa vào đó để sử dụng chúng cho loa của bạn.
Như bạn có thể thấy, đi quá cao với đường kính có thể mang lại độ dài ấn tượng cho cổng phản xạ âm trầm. Các cổng dài hơn có xu hướng tự cộng hưởng và điều đó đưa ra một số thay đổi đáp ứng tần số nhỏ. Bạn không nên lo lắng quá nhiều về điều này và suy nghĩ về việc lỗ thông hơi nhỏ sẽ tệ hơn như thế nào.
2.2.3, Kích thước một lỗ thông hơi tối thiểu là bao nhiêu.
Bạn phải phù hợp với kích thước loa phản xạ âm trầm của bạn với kích thước của cổng. Dưới đây là một số khuyến nghị về kích thước lỗ thông hơi tối thiểu so với kích thước loa:
1 lỗ thông hơi => 4 ″ loa
Loa 2 ″ vent => 4 hoặc 5 ″ (tối đa 6)
3 ″ lỗ thông hơi => 6 ″ loa (8 tối đa)
Loa 4 ″ vent => 8 ″ hoặc 10 ((tối đa 12)
Loa 6 vent => 12 ″ hoặc 15
Khi đường kính tăng lên, chiều dài của cổng tăng lên, vì vậy nếu bạn đang sử dụng loa trầm lớn và cần lỗ thông hơi dài hơn, bạn có thể sử dụng một trong những giải pháp sau
Sử dụng khuỷu tay 90 ° để chuyển hướng lỗ thông hơi lên hoặc xuống. Bằng cách này, bạn không thể làm cho bao vây thực sự sâu để chứa lỗ thông hơi dài. Sử dụng nhiều cổng. Để tìm đường kính kết hợp của 2 cổng, sử dụng công thức: dt = (d12 + d22) 1/2. Vì vậy, nếu bạn có hai cổng 5, nó sẽ bằng một cổng 7,07 .. Một cách khác để tăng tính tuyến tính của lỗ thông hơi là sử dụng cổng loe. Có một ngọn lửa ở hai đầu của lỗ thông hơi làm giảm sự biến dạng và giảm thiểu tiếng ồn mà không khí tạo ra khi nó lao ra khỏi cổng. Ở mức âm lượng cao, người ta nói rằng một cổng loe giúp giảm tiếng ồn trong khoảng 5 db, điều này rất đáng kể.
3, Các yếu tố bổ sung trong việc thiết kế lỗ thông hơi của hệ thống âm trầm phản xạ.
3.1, Màng vải loa.
Dưới tần số cộng hưởng của cụm cổng hộp, lỗ thông hơi hoạt động giống như một lỗ trong hộp kín. Do đó, độ tuân thủ của hộp rất cao và loa di chuyển không bị hạn chế. Trong trường hợp không có không khí bên trong mùa xuân, thì loa trầm không bị ẩm nữa và có thể đạt được những chuyến du ngoạn ấn tượng, qua Xmax được trích dẫn, nếu đẩy quá mạnh. Tóm lại, sử dụng bộ lọc thụ động hoặc chủ động, để giảm khả năng làm hỏng loa.
3.2, Vật liệu tiêu âm.
Giống như với vỏ kín, vật liệu giảm xóc có thể được sử dụng để giảm cộng hưởng bảng và sóng đứng. Không giống như vỏ bọc kín, bạn không nên nhét hộp bằng vật liệu giảm xóc, vì bạn sẽ làm tắc nghẽn cổng. Chỉ cần đặt 1-2 material vật liệu thấm vào các bức tường của vỏ bọc (trên một trong hai mặt đối diện hoặc tất cả các bức tường).
Trên đây là toàn bộ kiến thức về hệ thống loa âm trầm phản xạ bass reflex. Hy vọng nó giúp các bạn hiểu sâu hơn về những chiếc lỗ trên loa tưởng vô hại mà mang lại những hiệu quả vô cùng to lớn. Một lần nữa hãy thử bịt kín nó lại, bạn sẽ thấy chán luôn với chiếc loa của mình.
Comments