Tại triển lãm Vietnam Hi-end Show cuối tuần này, nhà phân phối Đông Thanh - Hòa Phúc sẽ trưng bày đầy đủ các mẫu loa của thương hiệu loa kèn nổi tiếng Avantgarde Acoustic. Đây là dịp hiếm để trải nghiệm âm thanh tự nhiên đầy cuốn hút của dòng loa cao cấp này.

Đông Thành – Hòa Phúc sẽ mang tới Vietnam Hi-end Show đầy đủ 4 model của Avantgarde Acoustics gồm Zero TA XD, Zero 1 XD, Uno XD, Duo XD và hệ thống đầu bảng Trio XD cùng 4 Basshorn XD.

Tuy loa kèn là thiết kế kinh điển nhất của nền công nghiệp chế tạo loa, nhưng do các sản phẩm của Avantgarde Acoustic có giá thành không hề rẻ nên không nhiều người được chiêm ngưỡng và thưởng thức âm thanh độc đáo của nó. Do đó, chúng tôi cung cấp những thông tin cơ bản về công nghệ chế tác loa kèn của Avantgarde nhằm hỗ trợ độc giả trước khi trải nghiệm trực tiếp tại triển lãm lần này.

Thiết kế của những chiếc loa kèn Avantgarde được lấy cảm hứng từ nguyên lý truyền âm trong tự nhiên và phát triển bởi người Đức. Những mẫu loa độc đáo này hướng tới sự tái tạo âm thanh trung thực tràn đầy năng lượng như một khán phòng âm nhạc. Công nghệ kèn là công nghệ đi cùng với thời gian - một thiết kế không bao giờ lỗi thời. Âm thanh phát ra từ họng kèn là thứ âm thanh thuần khiết và tự nhiên, rất giống với cấu trúc vòm họng, miệng và tai của con người.

30 năm qua, các nhà thiết kế của Avantgarde Acoustic (Đức) đã dấn thân vào công cuộc khai phá và phát triển công nghệ chuyển đổi năng lượng âm thanh tiên tiến theo nguyên lý phát âm trong tự nhiên, đó là loa kèn. Để có thể biến âm thanh tái tạo trở thành những trải nghiệm sống động, Avantgarde Acoustic luôn tìm cách đẩy các thiết kế loa kèn của họ tiệm cận tới giới hạn của công nghệ chế tác. Có thể dễ dàng cảm nhận được điều này khi nghe những cặp loa kèn của Avantgarde thời kỳ đầu và những mẫu gần đây.

Những sản phẩm như UNO, DUO và TRIO đã ra đời từ đầu thập niên 90, cách đây gần 3 thập niên. Mặc dù cấu trúc cơ bản của những hệ thống này duy trì một cách ổn định, nhưng từng cấu trúc nhỏ liên tục được cải tiến, thể hiện tâm huyết của nhà sản xuất trong hàng chục năm qua. Hãy cùng tìm hiểu: 

Kèn là gì?

Nguyên lý hoạt động của kèn (horn) đã có từ rất lâu, gần như là từ thuở sơ khai. Ai cũng biết được công dụng của kèn.

Về cơ bản, nguyên tắc hoạt động của kèn cũng giống như tai và miệng của con người. Chỉ cần khum tay ở quanh vành tai ta sẽ nghe rõ hơn. Hoặc khum tay “bắc loa” ở miệng thì sẽ nói to hơn. Đó chính là nguyên lý hoạt động của kèn. Cũng có thể thấy được rằng từ xa xưa, con người đã biết vận dụng nguyên lý này để tạo ra nhà hát cổ Epidaurus tại Hy Lạp.

Phần họng kèn sẽ có nhiệm vụ gom các rung động sóng âm lại và hướng chúng đi chuyển đến miệng kèn hiệu quả hơn, kết quả là âm thanh sẽ được khuếch tán với tốc độ và mức năng lượng cao hơn. Nói cách khác, nguyên lý họng kèn chính là phương thức tốt nhất để khuếch đại âm thanh mà tự nhiên ban cho con người.

Ưu điểm của kèn là gì?

Việc gắn kèn trực tiếp vào trước vành loa giúp loa khuếch đại âm thanh tốt hơn nhiều. Bên cạnh đó, nhờ hiệu suất cao mà nhà sản xuất cũng có thể thu nhỏ cuộn dây âm thanh và màng loa, khiến cho chúng trở nhẹ hơn, giảm quán tính chuyển động của các bộ phận này và tăng độ phản hồi cho toàn bộ hệ thống loa. Nhờ vậy mà hệ thống loa kèn có tốc độ hoạt động nhanh hơn đồng thời có thể dừng lại ngay lập tức khi ngắt tín hiệu âm thanh.

Ngoài ra, màng loa với kích thước nhỏ hơn cũng sẽ bổ sung thêm cân bằng cơ học khi được gắn vào hệ thống vận động của củ loa. Màng loa cứng hơn và biên độ dao động thấp hơn sẽ góp phần giảm đáng kể hiện tượng méo tiếng.

Nhiễu xuyên âm là những thay đổi ngoài ý muốn trên sóng âm do có tạp âm lẫn vào trong tín hiệu âm thanh gốc và nó có gây nên hai hiệu ứng tiêu cực. Đầu tiên, chúng có khả năng biến thành các âm thanh trong khoảng nghe được của tai người nhưng là kiểu âm thanh thiếu tự nhiên, khô cứng, thiếu hài âm hoặc hài âm không chính xác. Kế đến, các chi tiết nhỏ trong tín hiệu gốc có nguy cơ bị che khuất bởi nhiễu.

Giáo sư Anselm Goertz của Đại học Aachen đã thực hiện nhiều đo lường trên các củ loa của UNO XD, có gắn kèn và không gắn kèn. Các thông số đo đạc được cho thấy dải tương phản động khi có họng kèn cao gấp 8 lần bình thường với độ nhiễu thấp hơn 90% và độ chi tiết tăng lên gấp 10 lần.

Điều này có nghĩa, với hệ thống loa kèn Avantgarde thì phạm vi biến động âm thanh từ khoảng yên lặng nhất cho đến khoảng âm thanh lớn nhất cũng được tăng lên gấp 8 lần. Đồng thời, tín hiệu nhiễu cũng sinh ra ít hơn dẫn đến tái hiện được cả những chi tiết âm thanh nhỏ chỉ bằng 1/10 so với các mẫu loa thùng truyền thống.

Phương thức hoạt động của kèn

Độ loe họng kèn của Avantgarde đã được tính toán chuẩn xác nhờ các thuật toán phức tạp. Mục tiêu của hãng là kiểm soát được toàn bộ rung động sóng âm từ chóp kèn cho đến miệng kèn. Do đó, độ loe của kèn đảm bảo sẽ không có bất kỳ sóng âm nào bị phản hồi ngược lại, dẫn sóng âm đi theo một hướng tuyến tính và được kiểm soát chặt chẽ trên toàn bộ dải tần.

Quá trình sản xuất kèn

Sau khi được tính toán bằng phần mềm, nhà sản xuất sẽ tiến hành công đoạn quan trọng không kém là gia công chính xác họng kèm theo thông số tiêu chuẩn. Để tạo ra những sản phẩm có chất lượng cao nhất, Avantgarde áp dụng công nghệ đúc-phun tinh xảo. Với chất liệu làm kèn, hãng đã chọn sử dụng loại vật liệu ABS (Acrylnitril-butadien-styrol) - một loại nhựa tổng hợp cao cấp với các ưu điểm như trung tính với cộng hưởng, độ bền cao, gần như miễn nhiễm với hao mòn tự nhiên theo thời gian.

Nhựa sẽ được bơm vào trong một khuôn thép được cắt chính xác với máy bơm áp lực tới 2.500 tấn. Những chiếc khuôn để làm kèn đều được cắt gọt chuẩn xác và có độ dung sai theo tiêu chuẩn thấp nhất, đảm bảo kèn có độ loe chính xác theo thông số đo đạc. Mặt khác, chúng cũng tạo ra quá trình sản xuất liên tục các sản phẩm có chất lượng cao, đáp ứng các tiêu chuẩn của Avantgarde.

Có thể nói, mỗi miệng kèn thành phẩm đều giống hệt giống nhau. Việc sử dụng những chiếc kèn y hệt nhau cũng là yếu tố quan trọng trong việc tái dựng lại âm hình sao cho chính xác hơn.

Hệ thống CDC

CDC là viết tắt của cụm từ “Controlled Dispersion Characteristic” - Kiểm soát tính tán âm. Đây là công nghệ do Avantgarde phát triển để đo lường phản hồi tần số, độ nhạy loa con, hình dạng màng loa và buồng hơi trong họng kèn. Bằng cách này, Avantgarde Acoustic loại bỏ được bộ lọc thụ động ở đường dẫn tín hiệu và hướng tín hiệu nhạc đi trực tiếp vào cuộn dây âm. Nói cách khác, việc sử dụng ít bộ phận hơn sẽ giảm đi các tương tác gây ma sát, giữ được nhiều chi tiết cho âm thanh hơn.

CDC hoạt động theo phương thức đường kính miệng kèn sẽ quyết định tới việc cắt tần số thấp của loa, và kèn càng to thì tần số phản hồi càng xuống thấp. Một bộ kèn được thiết kế để tái tạo tần số cắt ở khoảng -12dB/Octave, kết hợp với củ loa có tần số thấp nhất -6dB/Octave sẽ cho ra tổng tần số thấp nhất -18dB/octave. Điều này dẫn tới việc Avantgarde không cần sử dụng đến bộ lọc thụ động.

Để giải quyết vấn đề liên quan tới những tần số ở ngưỡng cao hơn được xác định bởi bản thân củ loa - nhưng vẫn có khả năng chịu ảnh hưởng lớn từ họng kèn, Avantgarde đã tạo một buồng hơi nhỏ giữa màng loa và họng kèn. Âm thanh từ củ loa sẽ đi qua buồng hơi rồi mới đến họng kèn. Thể tích hơi tại đây cũng đóng vai trò như một bộ lọc trầm và tự động lọc các tần số cao hơn thể tích cộng hưởng của buồng.

Công nghệ Omega cho cuộn dây âm

Bằng cách gia tăng trở kháng, công nghệ Omega của Avantgarde cải thiện hiệu quả khả năng kiểm soát của ampli đối với toàn bộ hệ thống loa.

Khả năng điều khiển chuyển động màng loa của ampli được xác định bởi chỉ số damping factor. Chỉ số này càng cao thì amply càng mạnh mẽ hơn trong việc ép cuộn dây âm hoạt động chính xác theo tín hiệu nhạc. Damping factor (DF) được xác định bởi công thức: Trở kháng loa/trở kháng đầu ra của ampli. Ampli có trở kháng đầu ra là 0,04 ohm sẽ cho hệ số DF là 100 khi gắn với loa có trở kháng 4 ohm. Cộng thêm 5m dây loa với trở kháng 0,36 ohm và trở kháng của bộ phân tần thụ động là 0,6 ohm sẽ khiến phép tính này thay đổi. Lúc này, hệ số DF thực sự sẽ bị giảm chỉ còn 4.

Khi đưa loa Avantgarde vào hệ thống trên sẽ cho ra hệ số DF thực tế là 18. Do đó khả năng điều khiển của ampli đã tăng lên 450% và cùng thời điểm, các hiệu ứng tiêu cực từ cuộn dây âm dài đã bị giảm xuống 80%.

Bộ phân tần CPC

Mặc dù loa trung Omega có thể hoạt động trên toàn dải mà không sử dụng bộ phân tần, song củ loa tweeter Omega lại được trang bị một bộ lọc thụ động để bảo vệ khỏi việc bị nóng chảy do quá nhiệt trong quá trình hoạt động.

Mọi bộ phân tần thụ động đều phải đối mặt với một vấn đề suy hao tín hiệu gốc xuất phát từ chính tụ điện được sử dụng để lọc tần số thấp. Một tụ điện bao gồm 2 tấm riêng biệt, được ngăn bởi 1 lớp cách điện. Theo lý thuyết, tín hiệu sẽ phải đi qua tụ điện, tức là nó sẽ xuyên qua lớp cách ly điện môi. Khi tín hiệu nhạc thay đổi từ chiều dương sang âm trong nửa chu kỳ dao động và ngược lại sẽ khiến từ trường thay đổi theo. Sự đổi hướng liên tục của từ trường sẽ tạo ra “hiệu ứng điện môi” trong phần cách ly và gây nhiễu.

Công nghệ CPC - Capacitor Polarisation Circuit đã loại bỏ những hiện tượng nhiễu này. Khác với các tụ điện truyền thống, tụ điện CPC có nhiều lớp dẫn điện. Sử dụng mạch điện nối tầng với nhiều diode, module CPC chuyển đổi tín hiệu âm nhạc thành điện 100 V. Dòng điện trực tiếp này sẽ đi vào các lớp dẫn điện bên trong. Một biến áp trở kháng cao sẽ chặn bất kỳ phản ứng thái quá nào gây sai lệch tín hiệu gốc. Do CPC có độ méo thấp hơn tụ thông thường nên nó kiểm soát sự biến thiên tín hiệu tốt hơn nhiều.

Anh Châu