Tại sao âm thanh Loa bị méo ở mức âm cao?

Nếu bạn đã từng tăng âm lượng các bài hát yêu thích của mình trong ô tô, bạn có thể nhận thấy âm thanh có thể bị méo tiếng. Các loa thậm chí có thể bị bóp méo mà bạn không hề nhận ra.

Tại sao loa bị biến dạng ở mức âm thanh / âm thanh cao? Có hai lý do chính giải thích tại sao loa bị méo ở mức cao. Phổ biến nhất là nguồn âm thanh, chính nó, bị méo. Tuy nhiên, loa cũng có thể bị biến dạng nếu trình điều khiển của chúng bị đẩy đến cực điểm của chuyển động được thiết kế, trong trường hợp đó, chúng hoạt động không theo tuyến tính và tạo ra âm thanh bị méo.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận chi tiết hơn về hiện tượng méo loa, đi sâu vào nguyên nhân và ảnh hưởng của nó. Chúng tôi cũng sẽ đề cập đến mức độ biến dạng có thể có hoặc có thể không làm hỏng loa.

Biến dạng là gì?

Biến dạng âm thanh đề cập đến bất kỳ loại biến dạng nào của dạng sóng đầu ra so với đầu vào của nó.

Do đó, về mặt kỹ thuật, độ méo loa chỉ là sự khác biệt giữa dạng sóng của sóng âm thanh mà nó tạo ra khi so sánh với dạng sóng của tín hiệu âm thanh được áp dụng cho trình điều khiển của nó.

Điều này khá khó để tính toán vì âm thanh và âm thanh là hai dạng năng lượng khác nhau.

Trong thực tế, chúng tôi thường coi sự biến dạng của loa là sự biến dạng âm thanh mà chúng ta nghe thấy trong âm thanh phát ra từ loa. Điều này không phải lúc nào cũng rõ ràng đối với những đôi tai chưa qua đào tạo nhưng nói chung là điều chúng ta đang đề cập đến khi thảo luận về độ méo của loa.

Sự biến dạng này phần lớn là sản phẩm của chuyển động phi tuyến tính trong trình điều khiển loa.

Âm thanh chúng ta nghe được từ loa không chỉ phụ thuộc vào độ chính xác của loa như một bộ chuyển đổi. Nó cũng là một chức năng của:

  • Tín hiệu âm thanh gốc.
  • (Các) bộ khuếch đại giữa thiết bị âm thanh và loa.
  • Mạng chéo.
  • Thiệt hại vật chất trong loa.

Nếu bất kỳ yếu tố nào ở trên tạo ra sự biến dạng, thì loa có thể sẽ bị méo âm thanh.

Bỏ qua việc xử lý nguồn điện

Xử lý công suất là một thông số kỹ thuật của loa đề cập đến công suất danh nghĩa tối đa mà loa có thể xử lý từ bộ khuếch đại (được đo bằng watt). Tuy nhiên, thông số kỹ thuật này khá vô dụng nếu không xét đến các thông số kỹ thuật và chi tiết khác của loa.

Giả sử một loa có xếp hạng xử lý công suất được chỉ định là 100 watt.

Loa này vẫn có thể được điều khiển bởi bộ khuếch đại 200 watt mà không bị hư hại hoặc biến dạng miễn là âm lượng được giữ ở mức hợp lý.

Loa này cũng có thể được điều khiển bởi bộ khuếch đại 50 watt, mặc dù không có gì đảm bảo rằng loa sẽ không bị biến dạng hoặc bị hỏng khi vặn amply quá lớn.

Theo quy tắc chung, nếu loa bắt đầu phát ra âm thanh bị méo, hãy vặn nhỏ lại!

Tất cả điều này để nói rằng loa có thể bị biến dạng khi kết nối với các bộ khuếch đại mạnh hơn và yếu hơn. Hiện tượng méo tiếng ít xảy ra hơn khi loa được kết hợp đúng với bộ khuếch đại của chúng. Thông tin thêm về điều này trong phần có tiêu đề Active Vs. Loa thụ động.

Tại sao âm thanh loa bị méo ở mức âm lượng cao

Bây giờ chúng ta hãy xem xét lý do tại sao loa bị méo ở mức cao.

Đầu tiên, “mức cao” đề cập đến biên độ của tín hiệu âm thanh được áp dụng cho trình điều khiển loa.

Hình thức phổ biến nhất của sự biến dạng loa thực sự ít liên quan đến việc loa bị lỗi và nhiều hơn liên quan đến bộ khuếch đại. Sự biến dạng này được gọi là cắt bộ khuếch đại và được mô tả trong sơ đồ dưới đây:

This image has an empty alt attribute; its file name is mnm_Amplifier_Clipping_Distortion-1.jpg

Trong sơ đồ trên, chúng ta thấy rằng có một giới hạn đối với lượng tín hiệu mà một bộ khuếch đại có thể tạo ra. Mức điện áp cắt này được định nghĩa là +/– Vc.

Tín hiệu âm thanh màu xanh bên trái hoàn toàn nằm trong giới hạn của Vc và không bị méo. Tuy nhiên, tín hiệu âm thanh màu đỏ ở bên phải đã được khuếch đại vượt quá khả năng của bộ khuếch đại và tín hiệu đã bị cắt ở các giá trị âm và dương tối đa của nó.

Tăng âm lượng làm tăng mức khuếch đại áp dụng cho tín hiệu. Có một ngưỡng mà tại đó biên độ của dạng sóng đầu ra vượt quá khả năng hiện tại hoặc điện áp của bộ nguồn / bộ khuếch đại. Tại thời điểm này, phần trên và phần dưới được “cắt bớt” khỏi dạng sóng.

Đây chính xác là những gì được thể hiện trong sơ đồ trên.

Điều đó giải thích cho sự biến dạng âm thanh trong loa do quá tải của bộ khuếch đại.

Tuy nhiên, cũng có thể xảy ra trường hợp loa bị quá tải chứ không phải bộ khuếch đại.

Phần lớn các loa có phạm vi chuyển động tuyến tính. Khi một tín hiệu âm thanh được áp dụng cho cuộn dây giọng nói của trình điều khiển, trình điều khiển phải bắt chước dạng sóng của tín hiệu để tạo ra các sóng âm thanh thích hợp.

Tuy nhiên, nếu cuộn dây thoại di chuyển xa hơn so với thiết kế do tín hiệu âm thanh cao hơn mong đợi, thì chuyển động có thể trở nên phi tuyến tính.

Điều này đặc biệt đúng ở các điểm cực hạn của chuyển động của người lái xe, nơi hình nón không thể đẩy (hoặc kéo) thêm không khí. Điều này gây ra sự khác biệt giữa dạng sóng tín hiệu âm thanh và dạng sóng âm thanh, gây ra hiện tượng méo tiếng.

Tệ hơn nữa là tiếng đập và tiếng nổ có thể xảy ra khi người lái xe chuyển động làm cho mũ loa va vào vỏ của người lái xe.

Điều đó giải thích rằng một chiếc loa duy nhất nhưng âm thanh có khả năng trở nên bất lợi hơn khi hệ thống phân tần bị quá tải.

Hệ thống / mạng chéo được sử dụng để tách các dải tần của tín hiệu âm thanh và gửi các dải đó đến loa để tái tạo chúng tốt nhất.

Ví dụ: một mạng chéo có thể chia tín hiệu âm thanh thành như sau:

  • 20 Hz – 100 Hz được gửi đến loa siêu trầm.
  • 100 Hz – 4.000 Hz được gửi đến loa trầm.
  • 4.000 Hz – 20.000 Hz được gửi đến loa tweeter.

Khi gửi tín hiệu âm thanh biên độ cao từ bộ khuếch đại mạnh mẽ đến bộ phân tần của loa, năng lượng ngoài dải có thể “rò rỉ” vào những loa không mong đợi

Điều này có khả năng khiến từng loa hoạt động không theo tuyến tính và gây ra hiện tượng méo tiếng trong âm thanh của người nói.

Trên hết, việc làm quá tải loa với tín hiệu âm thanh biên độ cao thực sự có thể làm cháy hoặc tan chảy các thành phần điện. Nếu loa không được xếp hạng để xử lý các mức điện nhất định, nó có thể không thể tiêu tán năng lượng nhiệt do tín hiệu âm thanh gây ra.

Điều này có thể dẫn đến các dây dẫn điện và thậm chí cả cuộn dây điện thoại bị nóng chảy hoặc cháy. Kết nối điện bị hỏng hoặc trình điều khiển không tốt. Nếu loa thực hiện ở tất cả, nó sẽ tạo ra sự biến dạng đáng chú ý.

Tóm lại, mặc dù chắc chắn có thể làm quá tải các thành phần cơ và điện của loa, nhưng việc cắt bộ khuếch đại thường là nguyên nhân khiến loa của chúng ta bị méo âm thanh.

Méo âm thanh có hại cho loa không?

Như chúng ta đã thảo luận, hiện tượng méo tiếng ở loa thường do sự cắt bớt tín hiệu âm thanh đi vào loa.

Bản thân sự biến dạng sẽ không gây ra hư hỏng cho loa. Tuy nhiên, những tác nhân gây ra hiện tượng méo tiếng cũng có thể khiến loa bị hư hỏng nghiêm trọng.

Vì vậy, thông thường, một chút biến dạng sẽ không gây hại cho loa. Đúng hơn, nó sẽ chỉ nghe có vẻ tồi tệ. Chúng ta có thể coi sự biến dạng âm thanh như một dấu hiệu cảnh báo rằng có thể xảy ra hư hỏng, mặc dù nó không nhất thiết phải xảy ra.

Cách tốt nhất vẫn là vặn nhỏ loa khi nó bị méo.

Như chúng ta đã thảo luận trong phần trước, hư hỏng loa có thể do quá nhiều điện áp hoặc dòng điện (tín hiệu âm thanh quá mạnh) được đặt vào trình điều khiển loa.

Điều này có thể dẫn đến hư hỏng cơ học cho trình điều khiển nhưng nếu thiệt hại được thực hiện, nó thường là sự nóng chảy, cháy và biến dạng của cuộn dây giọng nói.

Khi tín hiệu âm thanh điện đi qua cuộn dây giọng nói, trình điều khiển tạo ra âm thanh trùng khớp. Sự kém hiệu quả, cố hữu đối với bất kỳ bộ chuyển đổi nào, tạo ra nhiệt trong hệ thống. Nếu loa không thể tiêu tán lượng nhiệt sinh ra, cuộn dây âm thanh có thể bị hỏng.

Biên độ của tín hiệu âm thanh càng lớn, thì càng tạo ra nhiều nhiệt trong cuộn dây thoại.

Vì vậy, nếu bộ khuếch đại quá mạnh so với loa, nó có thể gửi tín hiệu “quá nóng để xử lý” và làm hỏng cuộn dây.

Tất nhiên, nếu chúng tôi giảm âm lượng, một bộ khuếch đại mạnh hơn sẽ hoạt động tốt với một loa nhỏ hơn.

Trên giấy tờ, bộ khuếch đại yếu hơn cũng có thể làm hỏng loa có khả năng xử lý đầu ra của nó.

Đây là một trường hợp cực đoan yêu cầu quá tải đáng kể ở mức bộ khuếch đại. Nếu chúng ta áp dụng đủ độ lợi cho bộ khuếch đại để tín hiệu trở thành sóng vuông hơn, thì cuối cùng chúng ta có thể gửi đủ điện đến loa để làm hỏng cuộn dây âm thanh của nó.

Tuy nhiên, sẽ có sự biến dạng đáng kể trước khi điều này xảy ra. Nó thậm chí có thể là không thể nếu loa có khả năng xử lý nhiều hơn công suất tối đa tuyệt đối từ bộ khuếch đại yếu hơn.

Loa chủ động Vs. thụ động

Về lý thuyết, nhiều khả năng loa thụ động sẽ tạo ra đầu ra bị méo và dễ bị hư hại hơn so với loa chủ động.

Loa chủ động được xây dựng với bộ khuếch đại bên trong. Khi được thiết kế phù hợp, một bộ khuếch đại và mạng phân tần tích hợp sẽ lý tưởng cho các trình điều khiển loa mà chúng lái.

Mặt khác, loa thụ động dựa vào bộ khuếch đại bên ngoài. Do đó, người dùng phải đấu đúng bộ khuếch đại chủ động với loa thụ động. Có nhiều khả năng các bộ khuếch đại và loa được kết hợp không đúng cách có thể bị bóp méo và thậm chí bị hỏng.

Điều đó không có nghĩa là người nói thụ động vốn đã mỏng manh hơn người nói chủ động (có rất nhiều lý lẽ để đưa ra điều ngược lại). Đó chỉ đơn giản là một điểm mà tôi nghĩ là đáng được đề cập trong bài viết này.

Ccó thể sửa một loa bị méo?

Cách khắc phục đơn giản nhất cho loa bị méo là giảm âm lượng.

Nếu tín hiệu âm thanh gốc có hiện tượng méo tiếng thì chúng tôi thực sự không thể làm gì để ngăn loa phát ra âm thanh bị méo ngoại trừ việc thay đổi bài hát / âm thanh.

Loa cũng có thể bị méo âm thanh nếu chúng bị hỏng. Sửa chữa loa bị méo tiếng nghĩa là sửa loa bị hư hỏng.

Một loa có thể bị hư hại cơ học đối với hình nón, loa hoặc vòm của nó nếu nó bị buộc phải di chuyển xa hơn mức được thiết kế.

Loa cũng có thể bị hỏng do nhiệt khi quá nhiều điện năng được truyền đến các bộ phận điện (cuộn dây thoại, dây dẫn điện và thậm chí cả mạng phân tần). Việc khuếch đại tín hiệu (tăng âm lượng) thực sự có thể khiến các bộ phận bên trong bị nóng chảy hoặc cháy do chúng không tản nhiệt được.

Tất nhiên, người nói cũng có thể bị rách và biến dạng do tác động vật lý. Điều này liên quan nhiều hơn đến việc xử lý vật lý của loa.

Sửa chữa có thể bao gồm:

  • Lăn lại.
  • Thay thế một cuộn dây loa bị chảy / cháy.
  • Thay dây dẫn điện.
  • Sửa mạng chéo.

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

Bài viết được đề xuất