Thiết bị quan trọng mang đến cảm xúc âm thanh cho chúng ta trong thời đại công nghệ hiện nay chính là loa. Chúng ta sử dụng loa hàng ngày, củ loa, tai nghe. Tuy nhiên có thể không phải ai cũng hiểu được cơ chế hoạt động của loa như thế nào. Bài viết này sẽ giúp bạn có những hiểu biết cơ bản về cơ chế hoạt động của loa.
Trước hết chúng ta tìm hiểu xem loa là gì?
Loa chính là thiết bị cuối cùng nhận tín hiệu và biến đổi thành âm thanh truyền tới tai người nghe. Màng nhĩ là một lớp da mỏng nằm bên trong tai chúng ta, những áp suất biến đổi liên tục trong không khí sẽ tác động đến màng nhĩ làm nó rung lên. Khi màng nhĩ rung lên, truyền tín hiệu tới não bộ, não bộ sẽ tự động biên dịch những rung động này thành âm thanh. Về cơ bản thì đó là cách con người nghe.
Dựa trên công thức này, con người đã sáng chế tạo ra vật phát âm thanh. Khi một vật thể nào đó phát ra âm thanh, chúng thực hiện bằng cách tạo ra những rung động trong không khí. Khi các vật thể này rung động, nó sẽ khiến các hạt khí xung quanh chuyển động theo. Các chuyển động này liên tục lan ra không gian quanh đó, tạo thành những xung rụng động truyền qua không khí đến tai người nghe, khiến màng nhĩ rung lên.
Cấu tạo và chức năng từng bộ phận của loa
Nhiệm vụ của loa là chuyển những tín hiệu âm thanh mà nó nhận được thành rung động cơ học. Loa phải tái tạo sóng âm một cách giống nhất có thể với sóng âm mà nó thu được từ nguồn âm (như micro, nhạc cụ...). Vậy cấu tạo loa gồm những bộ phận nào?
Một trong những bộ phận quan trọng quyết định tới việc một chiếc loa có tốt hay không chính là màng loa. Sắc thái cũng như chất lượng âm thanh phát ra được quyết định bởi màng loa. Các loa con phát ra âm thanh bằng cách rung màng loa ở tốc độ cao.
Cuộn âm là một thành phần rất quan trọng trong bất kì loại loa nào. Cuộn âm của loa là một nam châm điện từ, có cấu tạo bao gồm một cuộn dây dẫn bao quanh lõi kim loại. Khi dòng điện chay qua cuộn dây sẽ sinh ra một từ trường xung quanh, làm cho sắt có từ tính. Về cơ bản, bộ khuếch đại sẽ liên tục thay đổi tín hiệu điện, tạo nên những dao động giữa dòng dương và dòng âm của dây đỏ. Do điện từ luôn luôn chạy theo một chiều giữa cực dương và cực âm nên dòng điện chạy qua loa cũng đảo chiều liên tục, tạo thành dòng xoay chiều.
Dao động điện khiến cho cuộn âm chuyển động vào ra theo công thức sau: Nam châm điện từ được đặt trong từ trường cố định của nam châm vĩnh củu. Hai nam châm này (điện từ và vĩnh cửu) tương tác với nhau như hai nam châm bình thường, trái dấu hút nhau, cùng dấu đẩy nhau. Khi cực của nam châm điện thay đổi, chẳng hạn từ cực dương sang cực âm sẽ tạo nên lực từ hút sang đẩy đối với cực âm của nam châm vĩnh cửu. Lực tác động này khiến cho cuộn âm chuyển động vào ra liên tục theo dao động điện tương tự như một chiếc piston.
Hầu hết các loại loa đều dùng một thiết kế đơn giản. Ở phía sau của loa, một nam châm vĩnh cửu (thường có dạng tròn) được gắn chặt trong một khung cố định. Khi điện được dẫn vào loa, các thay đổi trong điện trường làm cuộn đồng trong nam châm rung lên. Dính với cuộn đồng này là một màng chắn, thường làm bằng giấy hay plastic. Màng này rung tới và lui để làm di chuyển không khí trước loa và theo đó sóng âm được tạo ra. Khi các sóng âm này đến tai bạn, bạn sẽ nghe được âm thanh.
Khi dòng điện lưu động theo một hướng, màng chắn rung xa khỏi nam châm. Khi dòng điện lưu động hướng ngược lại, màng chắn rung ngược về. Sự lưu động của dòng điện được thay đổi tới lui để khớp với tần số của sóng âm mà loa phải tạo ra. Đối với tần số thấp (âm trầm), thay đổi lưu dộng có thể là vài chục lần mỗi giây. Đối với tần số cao (âm bổng), có thể thay đổi lưu động lên đến 20 nghìn lần hay hơn trong mỗi giây.
Kích thước của loa có ảnh hưởng đến tần số âm thanh mà nó có thể tái tạo tốt nhất. Loa cỡ lớn hơn có thể làm chuyển động nhiều không khí hơn, nhưng nó không thể di chuyển nhanh, khiến loại này dùng để tạo âm trầm. Loa nhỏ hơn không làm chuyển động nhiều không khí, nhưng nó có thể chuyển động nhanh hơn nhiều, nên được dùng để tạo âm bổng. Do đó, hầu hết thùng hay bộ loa hi-fi thường dùng nhiều loại loa.
Một số bộ loa chỉ có một loa duy nhất, như loa của điện thoại. Tuy nhiên, dù có những bộ loa một loa phát ra rất tốt hầu hết âm thanh đủ các tầm, các bộ loa thiết kế để nghe nhạc thường dùng 2 loa hay nhiều loa hơn để giúp tạo ra đầy đủ dải tần số khả thính.
Trên đây là những thông tin cơ bản về cơ chế hoạt động của một chiếc loa. Hi vọng bài viết sẽ giúp các bạn có thể hiểu rõ về quá trình vận hành của những chiếc loa và lựa chọn cho mình được một thiết bị âm thanh phù hợp.
Chi nhánh Việt Thương Music.
TP HỒ CHÍ MINH
HÀ NỘI
ĐÀ NẴNG
Gọi tư vấn ngay! : 1800 6715
