Sự thật về các loại loa bị hỏng

Giới thiệu

Khi một loa trầm hoặc loa tweeter không sử dụng được, mọi người thường nói rằng nó đã bị ‘căng phồng’ hoặc ‘cháy’. Nhưng tình huống thực tế và lí do thực sự khiến loa đột nhiên hỏng là một chủ đề hiếm khi được giải thích chi tiết. Để tìm hiểu lí do loa trầm “chết”, hãy tiếp tục đọc dưới đây.

Người mua thường thiếu thông tin chính xác, nghe được những lời đồn và giải thích khoa học kỳ lạ về lí do hỏng loa. Do đó, đôi khi những người cung cấp và sửa chữa loa thường lợi dụng những điều này để gây bất lợi cho khách hàng của họ.

Dưới đây là danh sách các loại lỗi loa phổ biến nhất, theo thứ tự khả năng xảy ra.

Cuộn dây loa quá nóng dẫn tới bị hỏng
Ống dẫn và dây dẫn bị hỏng
Keo dính của cuộn dây loa bị bong
Lỗi cơ học của cấu trúc nón loa
Vật thể lạ trong khe hở từ tính
Lỗi cơ học của cấu trúc nam châm
Nón loa di chuyển quá mức nên bị hỏng

Mặc dù mục đầu tiên trong danh sách là trọng tâm chính của bài viết này, các mục khác cũng được đề cập trong Phần 6. Nhiều người có thể cảm thấy rằng thông tin ở đây không thể đúng, nhưng Phil và Rod hoàn toàn đồng ý – đây đều là sự thật. Phần lớn nội dung bạn có thể đọc ở nơi khác là suy nghĩ không tưởng và chúng tràn lan trên mạng Internet.

Điều quan trọng là bạn cần hiểu đó là nội dung của bài viết này là đã qua kiểm chứng – thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và mô phỏng. Kết quả này có thể được sử dụng cho nhiều loại trình điều khiển loa. Khi loa đang dùng bình thường, một thứ sẽ làm hỏng loa – công suất quá lớn. Trong một số trường hợp (chẳng hạn như loa tweeter và trình điều khiển nén), công suất dưới tần số tối thiểu được đề xuất có thể (và không) gây ra thiệt hại.

Quan điểm phổ biến rằng amply cắt xén sẽ làm hỏng loa là hoàn toàn sai. Đúng là nó sẽ làm hỏng trình điều khiển nếu công suất trong khi cắt lớn hơn loa có thể xử lý, nhưng đó là công suất gây ra thiệt hại, không phải do cắt xén. ‘Cắt xén’ là một trong những hiện tượng lâu đời nhất và ít được tìm hiểu nhất liên quan đến amply và loa. Cho đến ngày nay, có vô số bài đăng trên diễn đàn khiến một số tuyên bố cực kì ngớ ngẩn liên quan đến việc cắt xén. Nếu lập luận của họ là đúng, rất nhiều nghệ sĩ ghi-ta sẽ không thể hoàn thành một bài hát đơn trên sân khấu mà thiếu loa.

Một lần nữa, điều quan trọng là người đọc hiểu rằng bài viết này nói lên sự thật, không phải phỏng đoán hoặc ý kiế về sự cố đối với loa. ‘Thế giới thực’ là một môi trường rất phức tạp, và do đó có thể xuất hiện những sự cố không giống với các lỗi thông thường được miêu tả ở đây. Điều này không có nghĩa là những gì bạn đọc ở đây là sai – điều đó có nghĩa là vấn đề có thể đã không được nhận định đúng. Điều quan trọng là phải hiểu rằng công suất định mức của loa được xác định trong các điều kiện được kiểm soát, nhưng ngay cả như vậy, nó vẫn có thể không hoàn toàn đúng.

Trong mọi trường hợp, dữ liệu được công bố giả định rằng loa đang hoạt động trên phạm vi tần số đầy đủ của nó. Nếu bất kỳ trình điều khiển nào được sử dụng trong phạm vi tần số rộng hơn hoặc hẹp hơn, thì định mức đưa ra có thể không áp dụng được.

1 – Sự thật về cuộn dây loa

Cuộn dây loa là các dây cuộn lại từ dây nhôm ốp đồng, nhôm hoặc đồng (CCA). Dây có thể có phần tròn hoặc đôi khi dây dải cạnh được sử dụng. Nhôm có trọng lượng hơn một nửa trọng lượng của đồng với cùng một sức kháng, vì vậy nó thường được ưa thích cho trình điều khiển hiệu quả cao và màng ngăn dạng còi (horn diaphragms). Trong mọi trường hợp, dây được phủ lớp vật liệu cách điện, thường là men tổng hợp. Dây nhôm có thể chỉ đơn giản là được anode hóa để đủ cách nhiệt.

Khi một dòng điện được truyền qua cuộn dây loa, nhiệt được tạo ra. Lượng nhiệt tính bằng Oát được đưa ra bởi công thức rất đơn giản:

P = I² × R – trong đó I là cường độ dòng điện hiệu dụng và R là điện trở thực tế của dây, ở bất kỳ nhiệt độ nào

Với dây đồng hoặc nhôm đang được sử dụng, giá trị R tăng tuyến tính khoảng 0,4% đối với mỗi lần tăng 1 độ C. Điều này có nghĩa là giá trị R tăng gấp đôi nếu nhiệt độ của toàn bộ cuộn dây tăng 250°C. Hãy ghi nhớ con số 250°C đó vì nó liên quan đến thông tin sắp tới.

2 – Cấu tạo cuộn dây loa

Cuộn dây loa là các vòng dây cuốn trên lõi ngắn, hình trụ được làm từ nhiều loại vật liệu – lâu đời nhất và rẻ nhất là giấy đã gia công. Loa công suất cao thường sử dụng các lõi làm từ nhôm và gần đây hơn là từ nhựa chịu nhiệt độ cao như Kapton. Sợi thủy tinh cũng khá phổ biến, và có thể được nhìn thấy trong cuộn dây loa bị hỏng trong Hình 5. Trong số các vật liệu này, nhôm thường là tốt nhất, bởi vì nó dẫn nhiệt và hoạt động như một bộ tản nhiệt cho cuộn dây. Nó không phải là một bộ tản nhiệt đặc biệt tốt, bởi vì nó nhỏ và bằng vật liệu mỏng, nhưng không một loại lõi phổ biến nào khác có khả năng tản nhiệt tốt cả. Chất bổ sung làm giảm độ nhạy và điều này phải được xem xét.

Hình 1 – 40mm, Cuộn dây loa hai lớp trên nhôm cũ

Để chống lại lực truyền động mạnh, dây phải được giữ tại chỗ bằng chất kết dính lúc quấn cuộn dây. Điều quan trọng là chất kết dính này có thể chịu được nhiệt độ cao mà không bị mềm hoặc cháy. Chất kết dính tốt nhất hiện có (nhựa epoxy hoặc polyester / polyurethane) có thể chịu được nhiệt độ thực tế lên tới 250°C – ít nhất là trong thời gian ngắn.

Nhiệt được tạo ra trong cuộn dây loa đi vào không khí và cấu trúc nam châm xung quanh cuộn dây. Cơ chế chính là dẫn điện (được hỗ trợ bởi đối lưu) qua khe không khí nhỏ mỗi bên của cuộn dây vào đi các mảnh cực bằng sắt của nam châm. Khe hở từ tính được làm từ sắt non, vì nó là vật liệu tốt nhất cho việc đó, trong khi nam châm năng lượng được làm bằng Alnico 5, ferrite hoặc gần đây hơn là Neodymi.

Với hầu hết các loa trầm công suất cao, không khí cũng được bơm qua lại thông qua một lỗ ở giữa mảnh cực qua chuyển động qua lại của nón loa ở tần số thấp và điều này giúp giảm nhiệt độ cuộn dây. Không cần phải nói, nếu trình điều khiển được sử dụng cho tần số trung bình đến cao và nón loa có rất ít chuyển động thì sẽ không có hiệu ứng bơm. Vì vậy, cơ chế làm mát duy nhất là thông qua dẫn điện / đối lưu.

Một số nhà sản xuất (mặc dù rất ít) đã sử dụng quạt nhỏ để kiểm soát luồng không khí. Chúng thường được cung cấp tín hiệu âm thanh, sử dụng bộ chỉnh lưu và bộ lọc đơn giản, với khả năng giới hạn điện áp quạt ở một giá trị an toàn. Cũng đã có một số sắp xếp kỳ lạ – ví dụ như lắp ráp nam châm (với tản nhiệt) được gắn ở phía trước nón loa để nó ra ngoài không khí (mát mẻ) thay vì ở trong không khí ấm bên trong vỏ loa.

Điều quan trọng:

Nếu nhiệt độ của cuộn dây, hoặc một phần của nó, vượt quá nhiệt độ làm mềm của vật liệu cách nhiệt hoặc chất kết dính được sử dụng, cuộn dây đó sẽ hỏng bằng cách tách ra và / hoặc xì khói, cháy vì vật liệu cách nhiệt hoặc chất kết dính không chịu được nữa.

Các chi tiết chung của động cơ loa được hiển thị ở trên. Có khá nhiều biến thể, nhưng những điều cơ bản không thay đổi. Ví dụ, không phải tất cả các trình điều khiển đều có một mảnh cực trung tâm thông hơi, và vị trí và kích thước của nhện loa có thể khác nhau rất nhiều. Cấu trúc nam châm cũng thay đổi, nhưng tất cả các loa đều có cực trung tâm, bản trước và sau, lõi cuộn dây, v.v.

3 – Thiệt hại quá nóng của cuộn dây giọng nói

Dây có thực sự tan chảy không? Đồng nguyên chất tan chảy ở 1085°C, trong khi nhôm nguyên chất tan chảy ở 660°C. Tuy nhiên, cuộn dây có thể đạt được nhiệt độ như vậy chỉ duy nhất khi nó bắt lửa. Ngay cả điều đó cũng đáng ngờ.

3.1 – Tại sao loa bị cháy?

Rất ít loa sẽ hỏng nếu chúng không bao giờ được kết nối với amply, vì vậy người ta thường nói rằng amply làm hỏng loa.

Trở lại thời đại của van, rất ít người sở hữu amply có đủ công suất đầu ra khiến loa thông thường quá nóng và bị hỏng. Ngày nay, các amply với định mức đầu ra trong hàng trăm và thậm chí hàng ngàn Oát mỗi kênh là rất phổ biến và có thể DỄ DÀNG làm hỏng bất kỳ loa nào.

Các nhà sản xuất loa không thể theo kịp sự gia tăng lớn về công suất đầu ra như thế của amply mặc dù sử dụng mọi kỹ thuật có sẵn để tăng khả năng xử lý công suất cho sản phẩm của họ.

Vì vậy, thay vào đó, những gì hầu hết các nhà sản xuất đã làm là tăng thông số định mức được công bố để phô bày một con số ấn tượng – nhưng thường có rất ít hoặc không có ý nghĩa thực tế gì đằng sau chúng. Bất cứ ai ngớ ngẩn tin vào những con số bị thổi phồng này sẽ trở thành khách “quen” của các thợ sửa chữa.

3.2 – Amply cắt xén là thủ phạm (??)

Công suất đầu ra định mức được đưa ra bởi các nhà sản xuất amply âm thanh chuyên nghiệp gần như khá chân thực. Amply được định mức để tạo ra công suất sóng sin liên tục trong công suất thực. Ngoài ra, hầu hết các main công suất có thể tạo ra nhiều công suất hơn so với các số liệu nếu được phép hoạt động thành biến dạng cắt. Điều này đơn giản là do một hình dạng sóng vuông có công suất gấp đôi sóng hình sin có cùng biên độ.

Mối nguy hiểm với việc cho phép amply cắt không phải là sóng tần số âm thanh bị cắt (hoặc vuông) vốn là điều xấu mà chỉ đơn giản là do đầu ra công suất đã tăng lên – thường là cực lớn!

Với chương trình âm nhạc, công suất trung bình được cung cấp cho loa có thể tăng tới 10 lần khi amply bị cắt so với tình huống không cắt. Lý do đằng sau điều này là cắt là hình thức nén âm thanh đơn giản nhất và nó LÀM TĂNG mức trung bình của tín hiệu. Thực tế không phải là amply đang cắt gây ra làm hỏng loa mà chính là công suất được cung cấp thêm cho loa.

Sự gia tăng công suất trung bình tỷ lệ thuận với sự gia tăng của cài đặt GAIN hệ thống so với cài đặt không cắt.

Ví dụ: Mức độ cắt vừa phải của chương trình âm nhạc hoặc chương trình lời nói là khi đỉnh tín hiệu giảm một nửa – thường là 6dB khi cắt. Để khắc phục điều này, gain hệ thống phải được giảm 6dB. Khi gain giảm 6 dB, thì đầu ra công suất trung bình cũng giảm một lượng tương tự. 6dB ít tương đương với một phần tư công suất.

Hình 3 – Công suất đầu ra, cắt và không được cắt

Trong hình trên, bộ khuếch đại 180W (đỉnh 360W) được tăng quá mức đến khoảng 3,5dB cắt (dấu vết màu xanh lá cây) và cung cấp công suất trung bình 100W. Để ngăn chặn bất kỳ sự cắt xén nào với tín hiệu được hiển thị (được mô phỏng), công suất amply cần phải được tăng lên đỉnh khoảng 800W (amply 400W). Như bạn có thể thấy từ các số liệu công suất trung bình, amply công suất cao đã tăng công suất loa lên 120W. Nhiều công suất hơn luôn tương đương với nhiệt độ cao hơn – không bao giờ ít hơn! Các yếu tố âm nhạc khác nhau có thể làm cho hiệu ứng này tốt hơn hoặc tồi tệ hơn rất nhiều – nó phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ cao điểm so với trung bình, có thể là tối thiểu với một số loại âm nhạc.

Điều này chứng minh khá rõ ràng rằng ý tưởng sử dụng các amply lớn hơn để “ngăn loa hỏng” là ngớ ngẩn – nó không và không bao giờ ngăn được. Kết hợp điều này với kiến thức gần như chắc chắn rằng người vận hành sẽ tăng gain để làm cho âm thanh to hơn, và bây giờ amply 400W sẽ được điều khiển để cắt và công suất trung bình sẽ tăng nhiều thêm. Vào thời điểm amply lớn bị biến dạng rõ ràng, công suất trung bình có thể lên tới khoảng 225W (liên tục). Có nên sử dụng amply lớn hơn nữa để ngăn loa bị cháy không? Rõ ràng là không.

Xem xét một vài thứ khác – Một cuộn dây loa có thể chịu được một đầu vào công suất trung bình nhất định mà không bị hư hại, cách nhiệt và chất kết dính sẽ trở nên rất nóng nhưng không hoàn toàn đạt đến nhiệt độ bị làm mềm đủ để gần như cho phép chuyển động của cuộn dây. Điều này có thể diễn ra vô thời hạn. Tuy nhiên – một đầu vào công suất trung bình thêm 1dB không nghe thấy được có thể đẩy nó đến giới hạn và làm loa hỏng đột ngột.

Cố gắng đánh giá giới hạn của nó bằng tai là không thể !!! Với các dạng sóng được hiển thị ở trên, một bộ phân tần 12dB / quãng tám được điều chỉnh đến 2kHz có thể tách các tần số cao và thấp. Bạn sẽ nghĩ rằng dạng sóng bị cắt sẽ có biên độ cao hơn 2kHz, nhưng điều đó không phải lúc nào cũng đúng. Dạng sóng bị cắt có công suất trung bình thấp hơn so với phiên bản chưa cắt, theo tỷ lệ tương tự như hình trên. Mức tín hiệu tương đối trên 2kHz là 6,2V RMS cho dạng sóng bị cắt và 8,7V không bị cắt. Điều này phụ thuộc rất nhiều vào chương trình, và điều quan trọng là phải hiểu rằng những hiệu ứng này rất khác nhau, tùy thuộc vào cả loại nhạc và mức độ cắt. Khi một amply bị buộc phải cắt ngày càng nhiều, mức năng lượng trung bình cho loa tweeter tăng lên. Dự kiến là công suất tăng lên tới 4,5dB dưới dạng chuyển đổi amply từ cắt không đáng kể sang 6dB nếu truyền động quá mức. Đó là hơn gấp đôi công suất định mức.

Điều đáng chú ý là đã có nhiều hệ thống ‘bảo vệ loa’ được bán trong những năm qua và hầu hết là không có hiệu quả. Một số thiết bị công suất cao mới bao gồm DSP (xử lý tín hiệu kỹ thuật số) có thể rất hữu ích, nhưng chắc chắn rằng một người sử dụng không có kỹ năng vẫn có thể làm hỏng loa. Cáh tốt nhất không làm hỏng loa là tìm một amplt có kích thước phù hợp và một kỹ sư âm thanh lành nghề.

Một tuyên bố khác từ lâu nay đó là sự hài hòa của dạng sóng bị cắt xén gây ra thiệt hại cho loa, đặc biệt là đối với các loa tweeter. Có một yếu tố của sự thật trong việc này, nhưng nó khá xa so với lí do thực sự. Không có nghi ngờ gì rằng sóng hài tồn tại dưới một dạng sóng bị cắt, nhưng biên độ thường được ước tính quá mức. Những người tuyên bố điều này cho rằng sóng hài một mình khiến cho loa bị hỏng. Chúng ta hãy xem xét năm sóng hài cơ bản đầu tiên và biên độ của chúng. ‘A’ 440Hz được chọn là tần số cơ bản để thuận tiện. Với tần số và biên độ trong hình, giá trị RMS của ‘sóng vuông’ là 7,72 Vôn RMS.

Hơn nữa dưới đây trong Hình 3A, bạn có thể thấy một hiệu ứng thú vị được gọi là ‘Hiện tượng Gibbs’. Điều này tạo ra dao động ringing được nhìn thấy ở các cạnh trước và sau của dạng sóng ‘được sản xuất’, và bị giảm nhưng không bao giờ biến mất cho đến khi sóng hài mở rộng đến vô cực. Điều này không xảy ra với sóng vuông ‘bình thường’, cho dù gây ra bởi trình tạo tín hiệu hay cắt của amply. Ngay cả việc lọc ra sóng hài phía trên cũng không tạo lại dao động ringing. Đừng cho phép điều này làm lung lay ý kiến của bạn về việc xây dựng một sóng vuông, hoặc tưởng tượng rằng nó ‘chứng minh’ bất kỳ lý thuyết điên rồ nào mà bạn đã từng đọc. Tôi khuyên bạn nên xem trang Wikipedia – Sóng vuông biết mô tả kỹ lưỡng hơn.

Tần số	Sóng hài	Biên độ (Đỉnh)
440 Hz	1	10 vôn
1,32 kHz	3	3,33 Vôn
2,20 kHz	5	2,00 vôn
3,08 kHz	7	1,42 Vôn
3,96 kHz	9	1,11 Vôn
4,84 kHz	11	0,909 Vôn

Nếu tín hiệu này được truyền qua bộ lọc 3kHz, 12dB / quãng tám, biên độ của sóng hài là 1,56V – gần 14dB dưới giá trị RMS đầy đủ. Nếu cơ bản 440Hz là một sóng sin, biên độ sau bộ lọc sẽ là 333mV, vì vậy, tổng mức đã tăng thêm một chút trên 13dB. Điều này có đủ để một mình sóng hài khiến trình điều khiển nén bị hỏng không? Thực tế không có câu trả lời rõ ràng vì bản chất năng động của tín hiệu âm thanh. Nếu trình điều khiển đã ở giới hạn của nó thì các sóng hài bổ sung có thể đủ để khiến nó hỏng, nhưng chủ yếu công suất trung bình tăng lên của toàn bộ tín hiệu âm thanh sẽ là tác nhân gây ra hư hại, không phải là chút năng lượng tăng thêm trong sóng hài.

Hình 3A – Sóng vuông, sóng hài trên 3kHz

Các dạng sóng trong Hình 3A cho thấy nguồn gốc cơ bản của sóng vuông, chỉ sử dụng các sóng hình sin được liệt kê trong bảng. Các sóng hài cần mở rộng đến ít nhất 25kHz trước khi dạng sóng thực sự giống như một sóng vuông bình thường. Lưu ý rằng sóng vuông (và thực sự tất cả các dạng sóng đối xứng) chỉ chứa sóng hài lẻ. Dấu vết màu xanh lá cây cho thấy sóng hài 1,56V sau bộ lọc 3kHz.

Điều này dẫn trực tiếp đến chủ đề tiếp theo …

3.3 – “Công suất không làm hỏng loa, biến dạng âm mới là thủ phạm”

Đó là một ý kiến phổ biến, nhưng nó hoàn toàn vô nghĩa. Điều ngược lại là đúng – luôn luôn !!! Bạn sẽ bắt gặp những người (một số người trong số họ nên biết rõ hơn) đăng tải về ý kiến bất đồng này và bạn cũng sẽ thấy mọi người tuyên bố rằng cách duy nhất để ngăn loa hỏng là sử dụng amply lớn. Nhiều người biết rất ít về điện tử, và thậm chí ít hơn về giới hạn nhiệt, chất kết dính và vật lý nói chung. Bản thân điều này không phải là vấn đề … cho đến khi họ bắt đầu nói với người khác tại sao loa của họ hỏng!

Hầu hết thời gian, ‘kiến thức’ của họ là nhặt nhạnh từ những người khác biết ít như họ. Phần lớn những gì họ nghe là không chính xác nhưng được coi như cẩm nang và các quảng cáo vớ vẩn luôn lặp lại điều sai lầm đó. Nhiều người dùng có ý tốt nhưng với một nền tảng thiếu sót nghiêm trọng họ chắc chắn sẽ đưa ra lời khuyên sai.

Nếu điều vô nghĩa này là đúng, sẽ không có tay ghi-ta nào có thể hoàn thành nhiệm vụ mà không làm hỏng loa. Amply ghi-ta thường xuyên (và trong nhiều năm liên tục) hoạt động tốt với việc cắt (tức là biến dạng) và loa hoàn toàn bình thường. ‘Quy tắc may rủi’ chung cho loa ghi-ta là chúng nên được định mức ít nhất 3/2 lần công suất amply (đối với amply van) hoặc gấp đôi công suất amply cho amlpy tranzito. Do đó, bất kỳ amply 100W điển hình nào cũng phải có 200W ‘công suất loa’ để hoạt động an toàn.

Nếu biến dạng thực sự làm hỏng loa, sẽ không ai có thể sử dụng bàn đạp fuzz (méo), amply quá tải (biến dạng) sẽ là không thể, và không có hệ thống hi-fi nào có thể tái tạo các bản ghi ghi-ta bị biến dạng.

Lưu ý rằng âm trầm ‘fuzz’ (đôi khi được gọi là ‘buzzsaw bass’) có thể gây hỏng loa do một tập hợp các trường hợp cụ thể và bất thường. Cài đặt tông thường có nghĩa là hầu hết năng lượng âm trầm được cuộn ra và gain của amply được nâng cao để có được hình cắt khá nhất quán. Nhiều trình điều khiển phụ thuộc rất nhiều vào chuyển động của nón loa để làm mát, và nếu tất cả âm trầm được loại bỏ, có ít chuyển động của nón loa thì làm mát sẽ bị giảm nhiều. Một loa ghi-ta bass được định mức (giả sử) 200W với âm trầm ‘bình thường’ có thể hỏng liên tục nếu được điều khiển bằng amply 100W.

Không phải là loa không thể dùng công suất định mức của nó – nó thường có thể, miễn là người dùng dự tính như vậy. Đây không phải là điều mà hầu hết người chơi bass sẽ nhận thức được. Tuy nhiên, khi các câu hỏi được đặt ra trên một diễn đàn, sẽ thật tuyệt nếu ít nhất một người trả lời hợp lý. Hầu hết, bạn sẽ thấy một đống lời giải thích ngớ ngẩn được lôi ra, chẳng có chút thông tin thực tế nào hết.

4 – Trở kháng loa

Các nhà sản xuất cung cấp cho mỗi loa một giá trị ‘trở kháng danh nghĩa’, thường là 4, 8 hoặc (ít phổ biến hơn ngày nay) 16 Ôm – cho cả trình điều khiển riêng và cũng như các hệ thống hoàn chỉnh. Danh nghĩa chỉ đơn giản là đặc trưng cho trình điều khiển thay vì chỉ định thông số đúng cách.

Trong trường hợp trình điều khiển nón loa, như loa trầm và loa nhạc cụ, tình huống rất đơn giản và giá trị danh nghĩa có thể được tìm thấy bằng cách kiểm tra đồng hồ Ôm và áp dụng một công thức đơn giản …

Trở kháng danh nghĩa = R + 30% – trong đó R là điện trở DC đơn vị Ôm – có thể được viết lại dưới dạng …
Trở kháng danh nghĩa = R × 1.3 (Điều này không đặc biệt chính xác, nhưng nó không phải là một ‘quy tắc may rủi’ tệ)

‘Trở kháng danh nghĩa’ của loa trầm hoặc loa nhạc cụ là giá trị trung bình của trở kháng thực sự mà trình điều khiển thể hiện trong phạm vi âm thanh giữa băng tần ở nhiệt độ phòng. Mức tối thiểu thực tế thường xảy ra ở băng tần từ 200 Hz đến 500 Hz và tần số kiểm tra thông thường là 250 Hz hoặc 400 Hz. Một loa có điện trở với cuộn dây loa DC 6 Ôm sẽ có trở kháng danh nghĩa là 8 Ôm.

Khi trở kháng ở mức tối thiểu, điều đó có nghĩa là nó là điện trở thuần túy, với dòng điện và điện áp theo pha. Thêm 30% cho trở kháng danh nghĩa đến từ trở kháng lớn hơn mức tối thiểu trong phạm vi tần số (thường không được tiết lộ). Tổn thất năng lượng trong viền treo, dòng chảy phù hợp cấu trúc nam châm sắt và âm thanh bức xạ, cũng như cảm ứng cuộn dây tất cả giúp tăng trở kháng AC phần nào.

Bên ngoài dải tần số trung, các giá trị trở kháng có thể thay đổi rất nhiều nhưng ở bất cứ đâu cũng không giảm xuống giá trị thấp hơn mức tối thiểu. Dưới 250 Hz, vỏ loa có ảnh hưởng lớn đến các giá trị trở kháng thực tế, mà chỉ kiểm tra hoặc mô hình hóa phần mềm cẩn thận thì sẽ biết được.

Lưu ý… khi hoạt động ở mức công suất tối đa có thể chịu được, nhiệt độ cuộn dây loa có thể đạt trên 200°C để điện trở DC có thể gần gấp đôi. Điều này có nghĩa là chuyển động của nón loa ít bị ẩm hơn nhiều so với khi ở nhiệt độ phòng và bất kỳ điểm phân tần thụ động đã thay đổi nào.

Nếu điện trở DC tăng gấp đôi, trở kháng cũng vậy, vì vậy trong khi bạn nghĩ rằng bạn đang cung cấp cho loa (giả sử) 700W, con số thực tế là gần 350W. Việc giảm công suất thực tế (tương đương với giảm SPL) được gọi là ‘nén công suất’. Chỉ có một vài nhà sản xuất trình điều khiển loa đủ can đảm để công bố số liệu nén công suất. Nếu bạn tăng gain để lấy lại 700W của mình, loa sẽ hỏng, vì nó đã ở giới hạn của nó.

‘Nén công suất’ thường là thứ duy nhất giúp trình điều khiển không bị hỏng. Thời gian trước khi tín hiệu bị ảnh hưởng phụ thuộc vào khối lượng nhiệt của cuộn dây loa, nhưng thường sẽ nhỏ hơn 30 giây. Biểu đồ sau đây được lấy từ biểu dữ liệu JBL 2226.

dB	Công suất	Nén
–10 dB	60 W	0,7 dB
–3 dB	300 W	2,5 dB
Tối đa	600 W	4,0 dB

Bạn có thể thấy rằng khi hoạt động hết công suất, nén nguồn làm giảm công suất áp dụng hơn một nửa. Nó không được nêu rõ liệu ‘600W’ có phải là giá trị danh nghĩa sẽ cấp cho cuộn dây loa ở nhiệt độ phòng hay giá trị cho cuộn dây loa ở nhiệt độ hoạt động cao nhất. Tôi nghi ngờ cái trước, có nghĩa là khi loa được điều khiển với ~ 70V RMS, công suất cuộn dây thực sự là 239W, và không phải 600W như tưởng tượng. Nén công suất hiếm khi được nêu ra và không có quy ước về cách nó được thể hiện.

5 – Lừa đảo về công suất định mức danh nghĩa

Hầu như không có nhà sản xuất loa nào cung cấp công suất định mức thực sự trên các sản phẩm của họ. Thay vào đó, họ cung cấp định mức ‘danh nghĩa’ dựa trên ‘Oát danh nghĩa’. Rất ít nhà sản xuất thực sự chỉ ra thực tế quan trọng này.

Một ‘Oát danh nghĩa’ hoàn toàn dựa trên một tính toán đơn giản, nhưng vô lý, đó là giả sử loa duy trì trở kháng danh nghĩa của nó ở tất cả các tần số và trong tất cả các điều kiện hoạt động.

Thử nghiệm xử lý công suất thông thường được thực hiện trên loa trầm công suất cao là lắp đặt nó trong một tủ lớn hoặc có lẽ trong không khí tự do và cung cấp cho nó tiếng ồn hồng được sửa đổi và lọc vào băng tần 50 Hz đến 500 Hz hoặc có thể là băng tần 50 Hz đến 5.000 Hz. (Xem ghi chú bên dưới.)

Mức đầu ra từ amply sau đó được điều chỉnh lên trên cho đến khi cuộn dây loa nóng tới mức nguy hiểm và để như vậy trong một vài giờ. Điện áp RMS được phân phối bởi amply được đo, giá trị bình phương và chia cho trở kháng danh nghĩa để cung cấp cho ‘Oát tối đa’.

Kết quả của sự vô lý này – Oát thực tế bị tiêu tan bởi loa trong quá trình thử nghiệm như vậy cũng có thể chỉ bằng 20 đến 25% con số Oát tối đa được công bố.

Điều quan trọng

Nếu các thử nghiệm năng lượng như vậy từng được lặp lại với tín hiệu truyền động từ amply là sóng sin tinh khiết ở 250 Hz (hoặc dải quãng tám, tiếng ồn hồng tập trung trên 250 Hz ) một loa giống trên sẽ nhanh chóng bị phá hủy bởi tản nhiệt tăng thêm. Rất dễ dàng để đo các thông số này, nhưng kết quả rất khó coi nên gần như không có nhà sản xuất nào làm như vậy hoặc công bố kết quả đó.

Lưu ý…

Một nhà sản xuất châu Âu đặt băng thông kiểm tra tiếng ồn hồng ở mức 20 kHz cho loa trầm và loa trầm phụ của họ – chỉ để tăng số Oát thêm 100%.
Vào những năm 1970, nhà sản xuất loa KEF của Anh đã chỉ định cuộn dây loa của loa trầm hình bầu dục nổi tiếng B139 của họ là tăng 4,5°C trên mỗi Oát được áp dụng với hằng số thời gian là 16 giây. Ngoài ra, nhiệt độ hoạt động tối đa được đưa ra là 250°C trong 5 giây và 180°C trong 30 phút.

6 – Các kiểu hỏng khác

Như đã lưu ý trong phần giới thiệu, có nhiều lí do khác nhau (ngoài cuộn dây loa quá nóng) khiến trình điều khiển loa bị hỏng. Hầu hết là do quá nhiều công suất cấp đến, nhưng không phải lúc nào cũng thế…

Dây dẫn & cáp dẫn bị hỏng

Tất cả nón loa đều có dây ‘tinsel’ (xem bên dưới) kết nối các thiết bị đầu nối với nón loa di chuyển. Chúng được làm từ các dải đồng hoặc bạc mịn được dệt với cotton để ngăn ngừa chà xát và gãy. Đôi khi đầu nối ở hai đầu hỏng và dòng điện bị gián đoạn hoặc dừng lại. Sửa chữa lỗi này thường khá đơn giản.

Dây tròn hoặc dải phẳng được sử dụng để làm cuộn dây loa được đưa ra và di chuyển dọc theo bề mặt của nón loa đến đầu nối đối với dây tinsel. Đôi khi dây rắn này bị gãy do nón loa uốn cong gần nơi nó gắn vào cuộn dây loa. Không phải lúc nào cũng có thể sửa chữa lỗi này.

Keo dính của cuộn dây loa bị bong

Vì một loạt các lý do, keo dính của cuộn dây loa vào nón loa hoặc nhện loa có thể bị bong. Cuộn dây loa hỏng một phần nhỏ như vậy có thể ngay lập tức dẫn đến nó không ở chính xác trung tâm.

Một cuộn dây loa ngoài trung tâm sẽ cạo vào các mảnh cực và điều này sớm làm hỏng dây quấn, có thể tạo ra các vòng ngắn trong quá trình này. Lỗi dễ nghe ra này được các thợ sửa chữa gọi là ‘poling’. Các phần vốn dính vào nó sẽ bị hỏng hoặc nứt rung nặng dưới lực truyền động bình thường. Vì vậy, lỗi này cũng có khả năng nghe thấy cao như tiếng ồn buzz hoặc méo tiếng. Đôi khi có thể sửa chữa nhưng tốt hơn hết là lắp lại ống loa mới hoặc thay thế khi cần.

Lỗi cơ học của nón

Nón loa là cấu trúc rất nhẹ, dễ vỡ. Chủ yếu được làm từ các tông, bột giấy đúc hoặc nhựa, chúng rất dễ bị nhăn hoặc rách khi sử dụng. Vành chặn cũng có thể bị hỏng, do hư hại hoặc tan rã – đặc biệt là bọt xốp bao quanh!

Một lần nữa, điều này thường dẫn đến cuộn dây loa lệch khỏi trung tâm và loa sớm trở nên vô dụng. Có thể sửa chữa nón loa nếu phát hiện lỗi sớm.

Vật thể lạ trong khe hở từ tính

Vì có một từ trường mạnh bên trong khoảng trống của loa – bất kỳ thép nhỏ, bong ra hoặc hạt từ tính nào khác đều có khả năng bị cuốn vào đó. Các hạt như vậy có thể đến từ chính cấu trúc nam châm (ví dụ như mạ niken bong ra) hoặc từ bên ngoài. Lỗ thông hơi ở mặt sau của nhiều nam châm loa trầm chính là lỗ hổng yêu thích của các vật thể ấy.

Khi vào bên trong khoảng trống, các hạt này tàn phá – cọ xát lớp cách nhiệt của dây và làm chập cuộn dây vào cấu trúc nam châm tại một hoặc một số điểm. Loa sẽ hoàn toàn hỏng chỉ vài phút nếu một amply công suất cao đang được sử dụng.

Một mối nguy hiểm khác là các hạt bọt nhựa tan rã được sử dụng cho lưới tản nhiệt loa hoặc làm bộ lọc cho lỗ thông hơi thông qua mảnh cực trung tâm. Chúng có thể dễ dàng tìm đường vào khoảng trống và bị tan chảy khi tiếp xúc với cuộn dây loa nóng. Các hạt tan chảy như vậy đông cứng lại, dính vào cuộn dây loa hoặc mặt cực và gây thiệt hại tương tự như các hạt kim loại bằng cách khiến cuộn dây loa cọ vào các mảnh cực. Thường không thể sửa lỗi này.

Một số loa trầm hi-fi có một cuộn dây loa lộ ra – nó không bị giữ lại bởi nhện loa. Không cần phải nói, điều này cho phép các hạt từ tính hoặc các mảnh vụn khác xâm nhập rất dễ dàng.

Lỗi cơ học của cấu trúc từ tính

Nam châm loa điển hình bao gồm các tấm trên và dưới, một mảnh cực trung tâm rắn hoặc rỗng và một nam châm hình bánh donut. Tất cả các bộ phận này được từ hóa cao và phải được giữ rất chắc chắn tại chỗ bằng bu lông, đinh tán thép và / hoặc chất kết dính mạnh. Thông thường, khoảng cách nơi cuộn dây loa đặt chỉ rộng vài mi-li-mét và phải thật chính xác.

Hình 5 – Khe hở từ tính cho cuộn dây 40mm

Nếu keo bong, bu lông bị lỏng lẻo hoặc toàn bộ các bộ phận bị tác động lớn, liên kết cẩn thận sẽ này bị hủy hoại và cuộn dây loa bị kẹt chặt trong khoảng trống đó. Trong trường hợp cực đoan, nam châm gốm có thể bị vỡ. Nếu điều này xảy ra, loa coi như bỏ đi và không thể sửa chữa.

Có thể sửa chữa với điều kiện nam châm còn nguyên vẹn, nhưng việc lắp ráp sẽ yêu cầu khử từ hoàn toàn cấu trúc và cuối cùng lại từ hóa. Rất ít thợ sửa chữa thậm chí sẽ thử điều đó.

Lỗi do cuộn dây di chuyển quá mức

Mặc dù điều này có thể xảy ra, nó không phải là một trong những lỗi phổ biến trong loa được thiết kế để sử dụng cho mục đích thương mại. Các nhà sản xuất từ lâu đã nhận ra rằng họ phải thiết kế trình điều khiển để cuộn dây loa và nón loa không thể chạm vào cấu trúc nam châm hoặc khung. Chỉ cần một tác động như thế thôi cũng có thể là dấu chấm hết cho loa và nó có thể chỉ đơn giản là do bật hoặc tắt công tắc của amply.

Trong những ngày ghi âm vinyl, thả bút stylus vào đĩa đã tạo ra một tín hiệu cận âm lớn dễ dàng chạm đáy loa trầm. Bất kỳ loa nào không tồn tại điều này sẽ không phù hợp để bán.

Khi một nón loa di chuyển ra ngoài hoặc vào trong, nó sẽ sớm đạt tới thời điểm vành chặn và nhện loa được kéo dài đến giới hạn của chúng và sẽ không cho phép bất kỳ chuyển động nào nữa. Đồng thời, cuộn dây loa đã di chuyển ra khỏi khoảng trống và không còn được bao quanh bởi cùng một mật độ từ trường và do đó trải nghiệm lực truyền động ít hơn đáng kể so với khi nó ở những vị trí còn lại trong toàn bộ chuyển động. Miễn là sự liên kết của cuộn dây loa vẫn tốt ở giới hạn di chuyển, không có khả năng có bất kỳ thiệt hại cơ học nào. Tuy nhiên, như đã lưu ý trước đó, một khi cuộn dây loa đã rời khoảng trống, nó làm mát ít đi, vì vậy có thể dễ dàng quá nóng.

Thiệt hại cơ học thông thường chỉ xảy ra với những loa trầm có cuộn dây loa dài bất thường và do đó không thể rời khỏi khoảng trống. Nhiều loa trầm phụ hi-fi được chế tạo như thế này.

LƯU Ý: Nón loa trầm cũng có thể bị hư hại bởi những thay đổi đột ngột về áp suất không khí ép nón loa vào sâu hoặc ra khỏi khung. Việc sử dụng pháo hoa bất cẩn trên sân khấu là một trường hợp và một trường hợp khác là đóng sầm một cánh cửa bản lề trên một chiếc xe vận chuyển. Loa trầm trong hộp vận chuyển là “dễ bị tổn thương” nhất.

7 – Tìm hiều “pháp y” về loa bị cháy

Một cuộn dây loa bị cháy thường nói lên một câu chuyện, giống như bằng chứng để lại tại hiện trường vụ án. Mức độ cháy hoặc hư hỏng nhìn thấy không thể kết luận được gì vì thiệt hại ban đầu dẫn đến lỗi có thể rất nhỏ nhưng biến thành thiệt hại lớn khi công suất amply tiếp tục được cung cấp, như thường lệ, cho đến khi đầu ra âm thanh dừng lại.

Một vài ví dụ sẽ giúp minh họa điều này:

Màu đen xuất hiện ở giữa hoặc trên khắp cuộn dây loa
Đây là thiệt hại phổ biến nhất có thể thấy và chỉ ra rằng một cuộn dây ở đúng trung tâm đã được điều khiển với quá nhiều công suất âm thanh quá lâu. Sức kháng của cuộn dây bị cháy thường bằng một nửa hoặc ít hơn giá trị danh nghĩa do chập mạch bên trong.
Màu đen xuất hiện ở một đầu của cuộn dây loa
Đây cũng là một hiện tượng phổ biến và cho thấy cuộn dây loa không ở vị trí trung tâm trong quá trình sản xuất HOẶC thiệt hại là do dòng điện DC chứ không phải dòng tần số âm thanh. Một dòng điện DC lớn làm cuộn dây loa sang vị trí nào đó khác. Amply bị lỗi là điều đáng bị nghi ngờ nhất.
Màu đen xuất hiện ở cả hai đầu của cuộn dây loa
Nhiều khả năng là do cuộn dây di chuyển quá mức và loa trầm phụ ‘Hi-Fi’ nơi cuộn dây loa dài hơn độ sâu khe hở từ tính. Các phần ‘nhô ra’ khỏi khe hở không được làm mát tốt và sẽ cháy trước.
Vết trầy xước và đốm đen trên cuộn dây loa
Đây là một dấu hiệu chắc chắn rằng có các hạt kim loại bị mắc kẹt trong khe hở. Thời điểm mà các hạt như vậy đi vào rất có thể là khi một loa đang được lắp mới và khe hở được mở rộng sau khi nón cũ và cuộn dây loa cũ đã bị bỏ.
Dây lỏng lẻo treo trên cuộn dây loa
Đây là điển hình của sự cố chất kết dính ở nhiệt độ cao. Chất kết dính được sử dụng có thể có cấp độ nhiệt thấp hoặc không được trộn chính xác.
Trông bề ngoài ổn nhưng kiểm tra thì thấy mạch mở
Đây là một điều khó chịu vì nó chỉ ra việc sản xuất tệ. Các đầu của dây cuộn dây loa không được kết mối đủ tốt để loa tồn tại khi sử dụng bình thường. Lỗi này thường thấy nhất khi dây hoặc dải nhôm anode hóa được sử dụng cho cuộn dây loa. Điều này cũng xảy ra với màng ngăn còi.

Hình 6 cho thấy những gì xảy ra khi một cuộn dây oa phải chịu công suất cao kéo dài vượt quá điểm hỏng ban đầu. Nó đã bị hỏng hoàn toàn.

8 – Một số lời đồn đoán rất ngớ ngẩn

8.1 – Lời đồn về ‘Dao động’

Vì một amply âm thanh có thể dao động ở tần số rất cao ( siêu âm), người ta cho rằng dao động không nghe được này sẽ âm thầm làm hỏng loa trầm và loa nhạc cụ giống như cách cung cấp năng lượng quá mức. Vì vậy, câu chuyện thường được đưa ra để giải thích cho cuộn dây loa cháy.

SỰ THẬT: Phần lớn loa trầm và loa nhạc cụ không bị hư hại bởi tần số cao không nghe được. Cảm ứng tự động rất cao của cuộn dây loa ở tần số ở hoặc trên 20 kHz có nghĩa là dòng điện hiện tại nhỏ và không có hiện tượng làm nóng nghiêm trọng nào có thể xảy ra. Nhìn vào đường cong trở kháng JBL 2226 – nó hơn 100 Ôm ở 20 kHz.

Thiệt hại cho loa tweeter là có thể và cũng để ‘nón đôi’ loa với nắp đồng hoặc vòng gắn vào mảnh cực.
Dao động tần số cao ở công suất IS tối đa gây thiệt hại cho amply. Khói sẽ xuất hiện khi điện trở và tụ điện trong mạng Zobel đầu ra bị đốt cháy và amply BJT sẽ nhanh chóng hỏng khi tranzito hỏng do tiêu tán quá mức. Amply sử dụng MOSFFTS bên thường sẽ xảy ra các sự cố như vậy nhưng chỉ với thiệt hại nhẹ. Nguyên nhân của dao động như vậy nằm ở lỗi của người vận hành loa và hoạt động của cáp không tốt.

8.2 – Lời đồn ‘Cắt thì giống DC’

Cũng giống như một người phụ nữ không thể ‘mang thai một chút’ – bạn không thể chỉ có một chút DC. DC cần có lượng lớn và kéo dài, thứ khác là AC. Pin cung cấp DC, trong khi amply hoạt động cung cấp AC – không phải DC (trừ khi nó được thiết lập kém và / hoặc bị lỗi). Điều này được áp dụng cho dù amply có cắt hay không.

Toàn bộ ý tưởng rằng sóng cắt hoặc sóng đỉnh phẳng có ‘một chút DC’ là hoàn toàn vô nghĩa, cũng như ý tưởng thậm chí còn ngớ ngẩn hơn rằng một nón loa bằng cách nào đó đứng yên bất cứ khi nào dạng sóng truyền động là sóng đỉnh phẳng.

Cắt tín hiệu âm thanh chỉ giới hạn biên độ cực đại và tăng giá trị trung bình – sóng hình vuông chỉ là sự kết hợp của sóng hình sin với nhiều sóng hài (chủ yếu là lẻ). Sóng vuông trong dải tần số bình thường của loa KHÔNG làm cho nón loa ngừng di chuyển. Nếu bạn áp dụng sóng vuông 1Hz, nón loa sẽ di chuyển vào và ra và đứng yên ít nhiều ở mức cực đại. Tôi biết điều này bởi vì tôi đã làm điều đó (và không, loa đã không tự hỏng). Tần số rất thấp (âm thanh phụ) là vô nghĩa đối với các loa được điều khiển bằng chất liệu chương trình bình thường.

Âm nhạc (hoặc lời nói) không có cũng không thể ‘tạo ra’ sóng vuông 1Hz, bất kể nó bị cắt xén nặng như thế nào. Thiết bị được thiết lập kém với amply ghép nối DC và không có bộ lọc cao có thể gây ra một số năng lượng cận âm nếu bạn cố gắng thực hiện..

Tần số rất thấp không nằm trong dải tần số bình thường của loa và thường không liên quan vì chúng nên được lọc ra. Không có hệ thống loa công suất cao nào nên có công suất ở tần số dưới giới hạn tần số thấp tự nhiên của nó. Lưu ý rằng ngay cả sóng vuông 1Hz vẫn là AC và không phải DC (cho dù trong ‘bit’ hay cách khác).

Lưu ý:

Tiếng ồn hồng được sử dụng trong thử nghiệm AES chỉ đơn giản là cắt để cung cấp tỷ lệ đỉnh 6 dB so với RMS. Tiếng ồn hồng tự nhiên có tỷ lệ đỉnh 14 dB so với RMS.
Trong trường hợp bạn bỏ lỡ tầm quan trọng của điều đó, tín hiệu kiểm tra được AES khuyến nghị cho công suất là là tín hiệu ĐƯỢC CẮT có chủ ý !!

Ý tưởng rằng một sóng vuông được tạo thành từ ‘bit’ xen kẽ của DC sẽ không đi đến đâu cả. Nó hoàn toàn thiếu sót và vô nghĩa, nhưng bạn sẽ thấy nó trong vô số bài đăng trên diễn đàn, đôi khi bị người khác bác bỏ, đôi khi được ủng hộ. Đáng chú ý, bạn sẽ tìm thấy những người tuyên bố là có kiến thức (thậm chí một số ‘chuyên gia’) đưa ra khẳng định sai lầm, tương tự. Tôi đã thấy (thường tự xưng) ‘các chuyên gia’ phủ nhận rằng sóng vuông là tổng hợp của sóng hài bậc lẻ (biên độ giảm dần), và nhấn mạnh rằng nó có thành phần DC. Điều này chỉ ra rằng người đó không phải là một chuyên gia, và không có kiến thức – ngay cả ‘tay chơi không chuyên’ cũng là lời khen ngợi cao đối với một số người đó. Một minh chứng tốt về một sóng vuông được nhìn thấy trong Hình 3A, ở trên.

Sóng vuông ‘thực sự’ không có thành phần DC, nhưng amply kết hợp DC bị quá tải nghiêm trọng với dạng sóng bất đối xứng có thể có độ lệch DC nhỏ. Ngay cả khi cắt nghiêm trọng, nó không có khả năng vượt quá mức trung bình trung hạn (khoảng 10 giây) hơn một vài Vôn.

8.3 – Lời đồn ‘Amply nhỏ hơn có nhiều khả năng làm hỏng loa hơn loa lớn hơn’

Kết luận ngây thơ này so với lời đồn về cắt cũng hoàn toàn sai (xem Hình 3). Công suất trung bình theo thời gian là thứ làm nóng và đốt cháy cuộn dây loa – vì vậy một amply lớn hơn luôn có khả năng gây nguy hiểm hơn cho loa. Trong giới âm thanh, sự phổ biến của 1000 Oát cộng với mỗi amply kênh dựa trên điều hoàn toàn vô nghĩa trên lại được nhiều người tin tưởng.

Nếu bạn thay thế một amply nhỏ hơn đang cắt bằng một amply lớn hơn giúp loại bỏ việc cắt đó, thì công suất đầu ra trung bình cũng phải tăng lên. Điều này được thể hiện rõ trong Hình 3.

Tương tự như vậy, chúng tôi hy vọng rằng không ai tin rằng một amply 50W được điều khiển vào cắt xén (với tín hiệu toàn phạm vi) sẽ làm hỏng loa 500W. Thật không may, dường như có những người tin rằng điều đó có thể xảy ra. Về lý thuyết, nó có thể, nhưng cực kỳ khó xảy ra. Theo lời đồn (nếu được đưa đến cực đoan), một amply 10W sẽ có thể làm hỏng bất kỳ loa nào nếu nó cắt đủ lớn. Ý tưởng về ‘thông khoảng’ được cung cấp bởi một amply công suất cao là đúng, miễn là những người vận hành hệ thống biết những gì họ đang làm.

9 – Cách ngăn chặn loa hỏng hoàn toàn

Một số nhà sản xuất loa nổi tiếng của Hoa Kỳ (ví dụ: Bose và JBL, nhưng có các hãng khác) đã phát hiện ra cách vừa ngăn chặn lỗi loa và vừa cải thiện đáng kể công suất đầu vào định mức. Không thể ư? Trên thực tế, nó cực kỳ dễ dàng.

Tất cả những gì bạn cần làm là lắp một bóng đèn halogen điện áp thấp nối tiếp với loa trầm của bạn – chọn bóng gần như không có ảnh hưởng ở mức 1 Oát, nơi các số liệu hiệu suất (dB trên mỗi Óat) luôn được đo và trích dẫn nhưng nó sáng lên và hạn chế dòng điện khi đầu vào công suất đủ “đe dọa” loa trầm. Điều này hoạt động vì sức kháng của sợi thường thay đổi khoảng 1:10 lúc lạnh với độ sáng tối đa, vì vậy khi nóng, điện trở nối tiếp đủ cao để bảo vệ loa.

Nếu công suất hệ thống cao hơn định mức từng được áp dụng, bóng đèn sẽ cháy chứ không phải là loa trầm!!!

Sử dụng phương pháp này, trình điều khiển phạm vi rộng 4 inch (10cm) 20 Oát, 2 Ôm được đánh giá ở mức 80 Oát trong Bose 101.

Tương tự, loa trầm 6,5 inch (16.5cm) , 30 Oát, 4 Ôm chấp nhận đầu vào ‘danh nghĩa’ 160 Oát trong JBL Control 5^.

10 – Cách để bảo vệ loa khỏi bị hư hại

Sử dụng máy nén / bộ giới hạn – Máy nén được thiết kế để làm cho tín hiệu âm thanh có vẻ to hơn, bằng cách giảm dải động và tăng mức trung bình. Điều này rất hữu ích trong việc phát sóng trong đó một máy phát radio không được điều khiển vượt quá giới hạn điều chế của nó nhưng chủ sở hữu muốn phạm vi phủ sóng lớn nhất có thể. Tương tự như vậy với âm thanh ghi âm, dải động lớn không phù hợp và âm thanh lớn hơn thường là dễ bán hơn. Tuy nhiên, với loa, tăng đầu vào công suất trung bình sẽ chỉ làm cho chúng CHÁY NHANH HƠN.
Sử dụng cầu chì – Với một amply và loa nhất định, dòng điện tối đa sẽ chỉ tồn tại khi cuộn dây loa ở hoặc gần nhiệt độ phòng. Khi cuộn dây loa nóng lên, sức kháng của nó tăng lên và dòng điện tối đa sẽ giảm đáng kể. Vì vậy, một cầu chì có kích thước không bị nổ ngay lập tức khi năng lượng tăng đến mức tối đa đột ngột trên thực tế có lẽ sẽ không bao giờ nổ cả. Làm cho chúng khá vô dụng.
Phần 3 xem xét lời đồn lâu này rằng sử dụng amply lớn hơn sẽ ngăn loa bị tổn hại về nhiệt. Điều này về cơ bản là vô nghĩa. Nếu bạn có thể đẩy nhiều công suất hơn vào loa, cuộn dây loa của nó sẽ nóng hơn và nó có nhiều khả năng bị hỏng. Nếu hệ thống được quản lý cẩn thận, bạn có thể có được cùng một SPL với độ méo thấp hơn, nhưng điều đó không có nghĩa là loa an toàn hơn.

11 – Bảo vệ hữu ích là gì?

Một nhiệt kế điện tử PTC được lựa chọn cẩn thận hoặc ‘polySwitch’ có khả năng ngăn chặn sự áp đảo lâu dài. Các thiết bị này có thời gian phản hồi chậm, tương đương với cuộn dây loa và có thể được điều chỉnh kích thước để cho phép cung cấp năng lượng trong thời gian ngắn trong khi đóng amply nếu dùng công suất cao một cách nguy hiểm quá lâu. Vì chúng chỉ phản ứng với dòng điện RMS dài hạn, chúng gần như lý tưởng để bảo vệ loa.

Chọn đúng một thiết bị như thế là công việc của chuyên gia. Chúng có những giới hạn điện áp, chúng thường bị được định mức ở 72 vôn AC và 99 vôn AC hiện có sẵn. Sau khi ngắt, PTC mất một phút hoặc lâu hơn để tự đặt lại và điều này thường không được chấp nhận trong các buổi nhạc live.

Sử dụng Bóng đèn – Một hoặc nhiều bóng đèn điện áp thấp (12 hoặc 24 Vôn) có thể bảo vệ loa công suất thấp khỏi amply công suất cao. Chúng thường được sử dụng để bảo vệ trình điều khiển còi trong các hệ thống loa đa chiều sử dụng bộ phân tần thụ động.

Sự lựa chọn và cài đặt cũng là công việc của chuyên gia, nhưng phải phù hợp với hệ thống và hoạt động liền mạch và đáng tin cậy. Các bóng đèn như vậy phản ứng chậm với dòng điện cao và đặt giới hạn trên cho dòng điện đó. Nhưng không giống như PTC, chúng không bao giờ cắt âm thanh và một lần trình điều khiển ngừng, chúng sẽ đặt lại mức bình thường gần như ngay lập tức.

Đèn tiêu chuẩn được sử dụng bởi nhiều nhà sản xuất hệ thống loa dường như là đèn SK3- đây là đèn 12.8V, 2.1A, 27W theo các chi tiết tôi có thể tìm thấy và có sẵn với các cáp bay để cho phép nó được hàn lên bảng mạch in hoặc đôi khi có nắp vừa với ổ cắm. Đèn phải được cố định một cách tự nhiên chống lại chuyển động hoặc không các cáp sẽ bị vỡ. Trong một số trường hợp, hai đèn nối tiếp được sử dụng cho các hệ thống công suất cao và có thể bao gồm điện trở song song. Trong hầu hết các trường hợp, đèn được sử dụng để bảo vệ trình điều khiển nén thay vì loa trầm – đây là một phương thức hợp lí và hiệu quả để bảo vệ trình điều khiển còi khỏi công suất quá mức (đèn có thể sẽ không bao giờ vượt quá màu đỏ xỉn với việc sử dụng bình thường).

Bộ giới hạn đỉnh – Mặc dù đã nêu ở trên rằng nếu máy nén không hoạt động, bạn có thể sử dụng bộ giới hạn đỉnh, nhưng việc thiết lập là rất quan trọng. Nó phải được thiết lập để tấn công nhanh và thả ra chậm (5 giây trở lên!). Điều này giới hạn công suất cực đại, nhưng duy trì hầu hết dải động ban đầu. Rất hiếm khi thấy các giới hạn được thiết lập chính xác để chúng thực sự sẽ bảo vệ loa, điều đó là có thể và sẽ hoạt động tốt nếu được thực hiện đúng cách. Trong một số trường hợp, hiệu ứng ‘bơm’ âm thanh có thể được tạo ra – điều này thường có nghĩa là thời gian phân rã quá nhanh và / hoặc có quá nhiều tín hiệu đầu vào.
Mạch giám sát loa chuyên dụng (DSPC) – Một số hệ thống mảng đường dây dựa trên DSP (và có lẽ một số hệ thống khác cũng vậy) giám sát công suất trung bình thực sự được cung cấp cho loa và sẽ giảm công suất nếu nó tiếp cận ‘điểm nguy hiểm’. Nó có lẽ không hoàn toàn đáng tin cậy trong tay những người thiếu hiểu biết, nhưng nếu được sử dụng thông minh thì tỷ lệ thất bại sẽ thấp. Tất nhiên, nó dựa vào định mức loa nếu định mức này là chính hãng và được xác minh trong hệ thống và không ai có thể thực hiện bất kỳ điều chỉnh nào có ảnh hưởng tới các chương trình bảo vệ. Một số hệ thống có thể đã bao gồm sẵn giám sát nhiệt độ cuộn dây loa chuyên dụng.

12 – Kiểm tra thực tế

Cuộn dây loa 40mm được hiển thị trong Hình 1 có sẵn để thử nghiệm để làm hỏng – được hiển thị trong Hình 7. Tăng dòng điện DC dần dần được áp dụng cho đến khi điện trở tăng từ 5,0 Ôm lên 10 Ôm tương đương với nhiệt độ tăng đến 250°C. Công suất áp dụng cuối cùng là 38 Oát và điện trở cuối cùng khi nó hạ nhiệt đo được 2,1 Ôm, cho thấy hiện tượng đoản mạch đã phát triển giữa hai lớp. Đây là một kiểu hỏng rất điển hình.

Hình 7 – Cuộn dây loa 40mm cháy, đoản mạch bên trong sau 2 phút ở 275°C

Đặc biệt, lưu ý công suất được sử dụng để phá hủy cuộn dây loa này! 38 Oát khó có thể được coi là quá mức, nhưng nếu trình điều khiển này được sử dụng cho tầm trung thấp hơn trong một hệ thống công suất cao, không chắc là sẽ có đủ chuyển động không khí để làm mát các bộ phận đủ để nó không bị hỏng. Chắc chắn sẽ có một số làm mát từ các mảnh cực, nhưng trình điều khiển sẽ không sử dụng cuộn dây loa này để chịu được nhiều hơn chất liệu chương trình 150W (công suất trung bình khoảng 38W). Ở mức công suất đó, cuộn dây vẫn sẽ rất nóng, nhưng có khả năng tồn tại. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là nó sẽ tồn tại!

Điều rất quan trọng là phải hiểu rằng việc sử dụng DC KHÔNG phải là nguyên nhân gây ra thiệt hại đã thấy. Ảnh hưởng tương tự như thế sẽ xảy ra nếu 38 Oát AC được sử dụng. Công suất trong đơn vị Oát hoàn toàn độc lập với tần số, vì vậy 38W là 38W, bất kể tần số tín hiệu. Công suất tiêu tan chỉ đơn giản là sản phẩm của điện áp RMS và dòng điện RMS. Giá trị RMS của dạng sóng AC được định nghĩa là gây ra một lượng nhiệt giống hệt như cùng điện áp và dòng điện với DC. Điều này đòi hỏi tải không phản ứng và điện cảm của cuộn dây loa không đủ gần để gây ra sự cố ở bất kỳ tần số kiểm tra bình thường nào (thường là 50 / 60Hz cho loại thử nghiệm này). Lợi ích của DC là nó dễ dàng đo lường và rất ổn định nếu sử dụng nguồn điện băng ghế dự bị được quy định, đơn giản hóa phép đo.

Shop: Điện Tử Tuấn Hằng- Chuyên cung cấp bán buôn bán lẻ Phụ kiện sửa chữa loa, thiết bị âm thanh.
Website : https://thietbiloa.com/
Địa chỉ : Số nhà 29 yên bái 2-phường Phố Huế-Quận Hai Bà Trưng-Hà Nội(chợ trời)
Điện thoại : 02439784346

Nguồn: Internet
Biên dịch: DIEN TU TUAN HANG – THIETBILOA.COM