Chuyện về những chiếc loa

Những chiếc loa điện động hình nón mà chúng ta dùng ngày nay đã có lịch sử gần 80 năm. So với thiết kế ban đầu, nguyên lý hoạt động của chúng gần như không có gì thay đổi.
 

Đại đa số những chiếc loa chúng ta nghe ngày nay cũng chỉ là phiên bản nâng cấp của những chiếc loa thế hệ đi trước.

Từ nguyên lý ban đầu của Rice-Kellog

Kiểu loa điện động màng nón (cone) hiện được dùng rất phổ biến đã xuất hiện từ năm 1925 và phổ biến vào 1932 với sự khởi đầu của hai kỹ sư Chester W.Rice và Edward W. Kellogg (hãng General Electric – Mỹ). Ngay cả những công nghệ làm loa tưởng rất hiện đại như loa mành dải băng (ribbon), loa mành tĩnh điện (electrostatic) cũng đã có lịch sử rất lâu đời. Nếu bỏ qua những loại loa kỹ thuật số đang trong quá trình nghiên cứu chế tạo thì loại mới duy nhất kể từ thời Rice-Kellog có lẽ chỉ là loa công nghệ NXT mới được biết đến trong mấy năm gần đây.

Trong nhiều năm, kể từ khi được sáng chế, loa nón Rice-Kellogg vẫn đảm nhiệm tốt chức năng tái tạo giọng nói và âm nhạc, đặc biệt trong ứng dụng cho các radio.

Chỉ cho đến sau chiến tranh thế giới II, khi khái niệm “âm thanh hi-fi” – độ trung thực cao xuất hiện thì người ta mới đặc biệt quan tâm đến cải tiến chất lượng âm thanh của loa. Với các yêu cầu hi-fi thời đó, loa có màng bằng giấy ép hoặc được pha trộn thêm một số loại sợi xen-lu-lô… đã đủ sức đáp ứng yêu cầu chất lượng thời bấy giờ. Trước Thế chiến II, Goodmans, Wharfedale và Tannoy là những cái tên rất nổi tiếng trên thị trường Anh quốc và châu Âu. Các hãng này đều sử dụng chất liệu giấy ép để sản xuất loa. Chất liệu giấy và sợi xen-lu-lô cũng gây ra không ít khó khăn cho các nhà sản xuất. Ông Gillbert Briggs, nhà sáng lập Wharfedale, cho rằng tính chất dễ biến đổi và tuổi thọ tự nhiên của giấy khi bị ẩm mốc tấn công chính là những vấn đề làm đau đầu các kỹ sư chế tạo, đặc biệt là khi họ muốn xuất khẩu những sản phẩm của mình ra nước ngoài trong điều kiện nhiệt đới có độ ẩm cao, lại không có điều hòa không khí bảo vệ.

Đến sự đòi hỏi của Hi-Fi

Sự ra đời của các máy quay đĩa than và máy ghi âm hi-fi stereo vào cuối những năm 1950 là một cú hích lớn để các nhà thiết kế thay đổi chất lượng âm thanh của loa. Không phải vô cớ mà từ đó có những tên tuổi mới xuất hiện như KEF. KEF được một kỹ sư tên là Raymond Cook thành lập năm 1961. Loa KEF là một trong những sản phẩm đầu tiên sử dụng chất liệu mới làm màng loa: Plastic – theo như KEF giới thiệu thời đó là “nhựa được gia công trong chân không”. Các loa bass thời đó thường có màng được làm từ polystyrene, còn các loa treble được làm từ mylar.

Qua thời gian nghiên cứu, kỹ sư Cooke luôn tìm kiếm những loại vật liệu mới có chất lượng cao hơn để làm màng loa. Và thực tế, đã chọn được Bextrnene, vì đó là loại nhựa có khối lượng nhẹ, có tính chất cơ học gần giống như giấy, khá linh hoạt để tạo hình và tính chất của nó khá ổn định khi độ ẩm và nhiệt độ thay đổi. Trong khi dân “nghiền” audio thường chỉ quan tâm đến chất lượng âm thanh thì nhà sản xuất còn phải quan tâm đến cả tính bền vững của sản phẩm theo thời gian và trong những điều kiện nhiệt độ, độ ẩm thay đổi và sự lão hóa tự nhiên gây ra.

Hãng Leak (Anh) cũng sớm quan tâm đến việc tạo ra những chiếc loa tốt hơn bằng cách sử dụng các chất liệu tổng hợp mới. Họ đã cho ra đời sản phẩm nổi tiếng Leak Sandwich vào năm 1961. Sản phẩm này sử dụng các tấm nhựa polystyrene siêu nhẹ kẹp giữa hai lá nhôm mỏng. Harold Leak – người sáng lập ra hãng Leak tuyên bố đây là loại loa bass đầu tiên cho những chuyển động dạng piston chính xác nhất. Đó là một tuyên bố rất ấn tượng vì thời đó người ta tin rằng chuyển động kiểu piston của màng loa sẽ cho âm thanh hay. Nhưng sự ra đời của máy đo giao thoa laser những năm 1970 đã nhanh chóng phủ định quan niệm trên.

Khi những hoạt động phức tạp trên bề mặt của màng loa có thể nhìn thấy rõ được bằng laser, người ta bắt đầu chú ý đến việc cải thiện hoạt động của màng loa bằng cấu trúc và vật liệu cải tiến. Lại là Leak đi tiên phong khi tạo ra một thiết kế mới có tính sáng tạo: một loa trung sử dụng côn loa làm từ chất liệu màng nhựa với một loạt các lỗ phát xạ âm bé li ti trên bề mặt. Chúng sẽ được kích hoạt khi chịu tác động của chuyển động do sóng âm tạo ra.Leak được nhượng lại cho Rank Organization vào năm 1969, thời điểm mà độ trung thực cao trở nên đặc biệt quan trọng trong kỹ thuật âm thanh, cũng như thời gian dành cho giải trí của dân chúng ngày càng nhiều hơn. Dưới tên gọi mới là Rank Leak Wharfedale, các nghiên cứu về hoạt động của màng loa tiếp tục được tiến hành. Ngày nay, các phòng thí nghiệm âm học của các hãng loa đều sử dụng thiết bị giao thoa laser để quan sát “hành vi” chuyển động của màng loa. Nhờ tia laser, người ta mới biết rằng chuyển động piston chuẩn mực vẫn chỉ là giấc mơ mà thôi. Thực tế, hoạt động của màng loa là rất khó đoán biết trước, nó chỉ hoạt động tịnh tiến giống như một piston ở tần số thấp. Khi tần số tăng lên thì diện tích cone chịu trách nhiệm tạo ra âm thanh lại giảm đi và có xu hướng thu gọn dần vào tâm màng loa, cho đến một tần số giới hạn nào đó thì chính đom chắn bụi ở giữa nón loa lại là nhân tố phát xạ tạo hiệu ứng âm thanh giống như loa treble đom. Ta có thể quan sát thế hệ loa iQ đời mới của KEF đã áp dụng nguyên tắc này khá thông minh với nắp chắn bụi được thay thế bằng một loa treble chủ động.

Nguồn: audio.vn

Tin liên quan:

Âm thanh đẹp Thưởng thức và tìm hiểu âm thanh tạo ra bởi bộ dàn hi-fi là mối quan tâm và niềm đam mê của các bạn yêu nhạc. Để đánh giá bộ dàn được chính xác, chúng...
Sự khác nhau giữa loa nghe nhạc và loa hát karaoke... Trên thị trường luôn có những bộ dàn âm thanh đa năng, nhưng rất khó để tìm ra một cặp loa vừa nghe nhạc hay, lại hát karaoke tốt. Thực ra, vẫn có thể...
5 bí quyết để có dàn âm thanh tốt Nhiều người dồn khá nhiều thời gian vào để cài đặt một hệ thống rạp hát gia đình, nhưng khi thử nghiệm thì thấy nó vẫn không vừa ý. Âm thanh bên thừa,...