LOA và cấu tạo Cơ Bản

Loa là dụng cụ điện thanh có tác dụng biến đổi năng lợng điện âm tần thành năng lợng âm thanh. Nó đóng một vai trò đặc biệt quan trọng đối với ngành điện thanh.
Loa đợc dùng trong các máy tăng âm, máy thu thanh, máy ghi âm, máy thu hình, trong màng lới truyền thanh có dây và để trang âm trong nhà,ngoài trời.

I - ĐẶC TÍNH CHÍNH CỦA LOA:

1 – Công suất danh định của loa:
Công suất danh định của loa là công suất lớn nhất có thể cung cấp cho loa mà loa có thể chịu đợc, để các bộ phận của loa không bị biến dạng (nh cuộn dây bị nóng, màng loa bị méo) và đảm bảo hệ số méo không đờng thẳng không vợt quá mức quy định. Đơn vị tính công suất loa là vôn – am – pe (VA).

2 - Điện áp danh định của loa:
Điện áp danh định của loa là điện áp âm tần đa vào hai đầu loa để có công suất danh định, đơn vị tính điện áp là vôn.

3 – Trở kháng danh định của loa:
Trở kháng danh định của loa là trở kháng đo đợc khi đa vào loa một dòng điện âm tần hình sin có tần số quy định (thờng là 1000Hz hay 400Hz). Mức điện áp đa vào loa là 30% điện áp danh định. Trở kháng của loa thayđổi theo tần số.

4 – Thanh áp của loa:
Thanh áp của loa biểu thị độ nhậy của loa. Với cùng một công suất âm tần cung cấp cho loa, loa nào có thanh áp lớn hơn thì độ nhậy cao hơn.Độ nhậy của loa đợc đánh giá bằng thanh áp chuẩn của loa. Thanh áp chuẩn của loa đo ở điểm trên trục loa cách miệng loa 1m, khi đa vào loa công suất 0,1VA. Thanh áp tính theo đơn vị m bar.
Thanh áp chuẩn trung bình của loa là trung bình cộng của các thanh áp chuẩn riêng, đo ở các tần số 100,200,400,600,800,1000,1200,1500,2000,2500, 3000,3500,4500,5500,6500,8000, 10.000,12.000,15.000Hz.

5 - Đáp tuyến tần số của loa: Đáp tuyến tần số của loa biểu thị sự biến đổi của thanh áp chuẩn của loa khi tần số thay đổi (Hình 11)

 Reduced: 98% of original size [ 519 x 389 ] - Click to view full image
Attached Image

Đáp tuyến tần số biểu thị tính trung thực của loa. Loa có chất lợng cao thì dải tần số công tác rộng và độ không đồng đều của đáp tuyến tần số càng ít. Màng loa càng to thì tiếng trầm càng rõ.
Loa điện từ có đáp tuyến tần số từ 200 đêns 2000Hz chênh lêchh 18dB; loa điện động cỡ nhỡ: từ 150 – 6000Hz, chênh lệch 18 dB; loa điện động cỡ lớn từ 100 – 8000Hz, chênh lệch 15dB; loa điện động chất lợng cao: từ 70 – 10:000Hz, chênh lệch 15dB; loa nén 25W: từ 200 – 4000Hz, chênh lệch 15dB.

6 - Độ méo không đờng thẳng:
Nếu đa vào loa một dòng điện hình sin thì tiếng loa phải là một đơn âm. Nhng do kết cấu của loa kém, nên tiếng phát ra bị méo, vì tiếng phát là một âm phức tạp gồm âm đơn và một số âm hài. Tỷ số giữa biên độ những âm hài và biên độ âm cơ bản là độ méo không đờng thẳng. Độ méo này càng lớn thì tiếng loa càng méo, nghẹt, rè …

7 –Búp hớng của loa:
Loa cũng hóng tính nh microo.Các điểm chung quanh loa có cùng mức thanh áp, tạo thành đờng đặc tính phơng hớng của loa. Loa đơn treo lơ lửng có búp hớng hình cầu, âm thanh toả đều ra mọi phía. Loa cột và loa nén có búp hớng nhọn. Đối với loa đơn thì tiếng trầm có búp hớng giống hình cầu, tiếng thanh có búp hớng nhọn.

8 – Hiệu suất của loa:
Hiệu suất của loa là tỷ số giữa công suất âm thanh phát ra với công suất điện âm tần vào loa. Hiệu suất của loa phụ thuộc vào kết cầu và chất lợng các chi tiết của loa.

II – CÁC LOẠI LOA:

1 – Loa điện động:

 Reduced: 98% of original size [ 519 x 389 ] - Click to view full image
Attached Image

Hình 12 – Trình bày cấu tạo của loa điện động:

Trong đó: a là nam châm mạng hình trụ tròn rỗng, b là cuộn dây động quấn trên một khoanh giấy, nằm trong khe từ hình nhẫn, c là trụ sắt non, tạo với nam châm một khe từ trờng hình nhẫn khá mạnh, d là màng giấy (nón loa) gắn liền với cuộn dây và mạng trong, đ là sờn loa, e là mạng nhện, g là nếp nhăn của nón loa.
Mạng nhện có một vài nếp nhăn và giữ cho nón loa nằm trong giữa và cuộn dây loa dao động trong khe từ không bị chạm.
Nguyên lý làm việc của loa điện động: Cuộn dây động của loa nằm trong từ trờng của nam châm có cực bắc (N) ở trong lòng cuộn dây, cực nam (S) ở vòng chung quanh cuộn dây. Khi dòng điện âm tần chạy qua cuộn dây động của loa thì nó sinh ra một từ trờng biến đổi. Cuộn dây động nằm trong từ trờng biến đổi thì sẽ di chuyển dọc theo khe từ, theo quy luật bàn tay trái.
Nếu từ trờng của nam châm toả ra chunh quanh và dòng điện chạy theo chiều mũi tên, thì theo quy luật bàn tay trái cuộn dây động của loa sẽ bị kéo xuống. Khi dòng điện đổi chiều, nghĩa là dòng điện chạy theo chiều mũi tên đứt đoạn thì theo quy luật bàn tay trái, cuộn dây động của loa sẽ bị kéo lên (hình 12b). Do đó, khi dòng điện âm tần chạy qua cuộn dây động thì cuộn dây sẽ rung theo nhịp điệu đó. Rung động này truyền sang màng loa, làm cho màng loa rung động, nên tai nghe đợc âm thanh. Nón loa càng rộng thì âm thanh càng trầm.
Loa điện động có trở kháng thấp, thờng trừ 3W đến 8W, cao lắm là 40. Cho nên khi dùng trong máy thu thanh hay mạng lới truyền thanh, thờng phải kèm theo một biến áp giảm áp, gọi là biến áp loa. Một số loa điện không dùng nam châm vĩnh cửu, mà dùng nam châm điện. Trong đó nam châm vĩnh cửu đợc thay bằng cuộn dây có dòng diện một chiều chạy qua. Cuộn dây này tạo nên từ trờng trong khe từ. Loa điện động này chỉ dùng trong một số máy thu thanh.
Loa điện động có chất lợng âm thanh cao, đáp tuyến tần số rộng, công suất có thể nhỏ tới 1/20 oát và lớn tới vài chục oát. Loa điện động đợc dùng rộng rãi trong các máy thu thanh, ghi âm, thu hình, trong mạng lới truyền thanh, trang âm …
Loa điện động công suất nhỏ dùng trong truyền thanh có công suất quy định là 0,25VA và 0,15VA. Các loa truyền thanh của Liên Xô bao giờ cũng có núm điều chỉnh âm lợng.

2 – Loa điện từ:
Loa điện từ còn gọi là loa kim Hình 13 trình bày cấu tạo của loa điện từ.
Trong đó: a là nam châm, b là cuộn dây, c là l ỡi gà, d là màng loa bằng giấy, đ là s ờn loa, 3 là hai miếng sắt chữ U, f là các miếng sắt non, g là cần câu, một đầu gắn vào l ỡi gà, một đầu gắn vào chóp nón loa.

 Reduced: 98% of original size [ 519 x 389 ] - Click to view full image
Attached Image

Nam châm có thể là hình trụ hay hình móng ngựa. Bộ phận động cơ củ loa có thể lắp ở phía sau nón loa nh  trong hình trên, có thể lắp trên giá gỗ ở phía nón loa.
Khi ch a có dòng điện âm tần chạy qua cuộn dây thì cuộn dây và l ỡi gà nằm trong một từ tr ờng không đổi của nam châm.
Khi dòng diện âm tần chạy qua cuộn dây loa thì tạo nên từ tr ờng biến đổi. L ỡi gà nằm trong từ tr ờng này, nên bị rung động theo tần số của dòng điện chạy qua cuộn dây. Hệ thống cần câu này truyền rung động này tới màng loa. Mang loa rung động và phát ra âm thanh.
Loa điện từ có cấu tạo đơn giản, nh ng chất l ợng kém tiếng trầm bổng đều bị cắt và hay bị hỏng vặt do l ỡi gà bị hút về một bên, kêu vè vè …
Các loa điện từ dùng trong truyền thanh có công suất danh định 0,25VA; trở kháng danh định 3600W (đo ở 400Hz) đáp tuyến tần số từ 200 – 2000Hz chênh lệch 20 dB, hệ số méo không đ ờng thẳng 15% (ở 400Hz).
Hiện nay trên thế giới đã loại bỏ loa này và trên màng l ới truyền thanh ở n ớc ta, nó cũng dần dần bị thay thế bằng loa điện động.

3 – Loa sứ áp điện:
Loa sứ áp điện còn gọi là loa gốm áp điện hay loa tinh thể. Hình 14 trình bày cấu tạo của loa.
Trong đó: a là miếng sứ áp điện, có tráng bạc ở hai mặt, b là miếng đồng tròn mỏng, c là miếng cao su truyền động, d là nón hoa bằng giấy, đ là s ờn loa, e là nắp đậy, f là hai dây dẫn điện.
Sứ áp điện có nhiều loại. có tính chất áp điện: Khi đ a một điện áp âm tần vào hai mặt của tấm sứ áp điện thì nó sẽ rung lên theo nhịp điệu của âm tần. Sự rung động đó đ ợc truyền qua miếng cao sau tới non loa và loa phát ra âm thanh.

 Reduced: 98% of original size [ 519 x 389 ] - Click to view full image
Attached Image

Đặc điểm của loa sứ áp điện là cấu tạo đơn giản, dễ lắp ráp, dễ sửa chữa, dễ quản lý, giá thành hạ, tiêu thụ ít công suất âm tần. Nh ng tiếng loa lịa nhiều thanh ít trầm. Về mặt chất l ợng thì hơn loa điện từ, nh ng kém loa điện động.
Loa sứ áp điện hiện nay đ ợc nhiều dùng trên màng l ới truyền thanh ở Trung Quốc. Chẳng hạn, loa sứ áp điện kiểu Hồng Mai YY – 200. Có công suất danh định 0,1VA. Điện áp danh định nhỏ hơn 30V – Trở kháng ở 1000Hz: 9000Hz: 9000W. Dải âm tần: 300 – 10.000Hz. Độ méo không đ ờng thẳng 12%. Thanh áp: 84dB. Đ ờng kính nón loa 200mm.

4 – Loa nén:
Loa nén có hai phần (hình 15): là động cơ loa và vành loa. Động cơ loa chính là một loa điện động cơ có kết cấu đặc biệt và nhỏ gọn.
Trong động cơ loa có nam châm, khe từ, cuộn dây và màng loa bằng nhựa cứng tròn và lỗi. Vành loa th ờng gồm có 3 ống. ống trong cùng nhỏ, ống ở giữa lớn hơn, ống ngoài cùng to và loe rộng ra.
Khi dòng điện âm tần chạy qua cuộn dây thì làm cho cuộn dây rung lên, truyền rung động đến màng loa. Âm thanh phát ra đ ợc phóng mạnh ra phía tr ớc, lần l ợt qua các ống nhỏ, ống giữa, ống ngoài… làm cho thể tích không khí bị dao động tăng dần lên, tiếng loa phát ra rất to.
Loa nén có hiệu suất rất cao, nh ng chất l ợng âm thanh kém, dải tần hẹp, thiệt tiếng trầm. Loa nén chỉ nên dùng ở ngoài trời, nơi đông ng ời, ồn ào, không nên đặt trong hội tr ờng.
Loa nén có các loại công suất khác nhau: 5w,10w,15w,25w, 50w. Có một số loa nén công suất lớn tới 300w, 500w gồm có nhiều động cơ loa ghép chung vào một vành hoa.
Ở n ớc ta th ờng dùng nhiều loa nén của Trung Quốc: loa 5w có trở kháng 4W, loa 10w có trở kháng 8W, loa 15w và loa 25w có trở kháng 16W. Khi đấu các loa này để trang âm trong một phạm vi hẹp thì không cần dùng kèm thêm biến áp. Nếu loa đặt ở xa máy hàng trăm mét trở lên hoặc mắc lên dây truyền thanh thì nhất thiết phải dùng kèm biến áp loa. Biến áp loa có cấu tạo và sơ đồ nh  hình 16. Cuộn sơ cấp th ờng có các đầu 0,250W,500W,1000W.
1500W, 2000W. Cuộn thứ cấp có các đầu 0 – 8 - 16W (Hình 16)
Loa 10w hoặc 2 loa 5w nối tiếp thì đấu vào đầu 0 - 8W, loa 15w và loa 25w thì đấu vào đầu 0 - 16W. Tùy theo mức trở kháng yêu cầu mà đấu 2 đầu 0 và 250W (hoặc 500W …) lên đ ờng dây. Ngoài ra chúng ta dúng khá nhiều loa nén của Nhật Bản. 

 Reduced: 98% of original size [ 519 x 389 ] - Click to view full image
Attached Image

Loa nén Nhật Bản cũng t ơng tự loa nén Trung Quốc. Có các loại 5w, 10w, 15w, 25w. Các loa 5w, 10w th ờng có trở kháng 8W, các loa 15w, 25w có trở kháng 6W. Loa cũng có biến áp để dùng kèm khi đáu loa ra máy và đấu trên màng l ới đ ờng dây truyền thanh. 
Các loa nén, còn gọi là loa phản xạ hai lần, vì âm thanh từ động cơ loa thoát ra theo ống nhỏ ở trong đập vào đáy ống ở giữa, rồi phản xạ lại phía sau lại đập vào đáy ống loa ngoài và phản xạ lần nữa về phía tr ớc.

 Reduced: 83% of original size [ 614 x 409 ] - Click to view full image
Attached Image

Trích nguồn: www.audiovnclub.vn
Tác giả: Audioman71
Comments