Cách thức hoạt động của loa trầm

Loa trầm hoạt động bằng cách chuyển đổi tín hiệu điện thành rung động cơ học để tạo ra sóng âm tần số thấp. Dưới đây là mô tả từng bước hoạt động của nó:

1. Đầu vào điện

• Loa trầm nhận tín hiệu điện xoay chiều (AC) từ bộ khuếch đại hoặc nguồn âm thanh. Tín hiệu này mang thông tin âm thanh (ví dụ: nốt trầm, nhịp trống) dưới dạng các mức điện áp khác nhau.

2. Tương tác cuộn dây âm thanh

• Tín hiệu điện chạy qua cuộn dây âm thanh, một ống dây quấn chặt được gắn vào mặt sau của nón loa trầm.

• Cuộn dây âm thanh nằm trong một khe từ tính được tạo ra bởi một nam châm vĩnh cửu (hoặc sự kết hợp giữa nam châm và cấu trúc sắt từ).

• Khi dòng điện chạy qua cuộn dây âm thanh, nó tạo ra một từ trường (thông qua hiện tượng điện từ). Từ trường này tương tác với từ trường của nam châm vĩnh cửu, khiến cuộn dây âm thanh chuyển động tiến hoặc lùi tùy thuộc vào cực tính của tín hiệu (hướng dòng điện).

3. chuyển động hình nón

• Cuộn dây âm thanh được kết nối chắc chắn với nón loa (màng loa), một cấu trúc nhẹ và cứng (thường được làm bằng giấy, kevlar hoặc vật liệu composite).

• Khi cuộn dây âm thanh chuyển động, nó sẽ đẩy hoặc kéo nón loa đồng bộ với tín hiệu điện. Ví dụ:

• Điện áp dương đẩy hình nón ra ngoài (ra xa nam châm).

• Điện áp âm kéo hình nón vào trong (về phía nam châm).

• Chuyển động qua lại này được gọi là chuyến đi chơi.

4. Sự dịch chuyển không khí và sóng âm

• Sự chuyển động của hình nón làm dịch chuyển không khí phía trước nó, tạo ra sóng áp suất (sóng âm).

• Sự chuyển động lớn hơn của nón loa (biên độ dịch chuyển lớn hơn) sẽ đẩy nhiều không khí hơn, tạo ra âm trầm mạnh hơn hoặc sâu hơn.

• Tần số của âm thanh phụ thuộc vào tốc độ chuyển động qua lại của hình nón:

• Tần số thấp (ví dụ: 20–200 Hz) đòi hỏi chuyển động chậm và lớn của tế bào hình nón (bước sóng dài).

• Các tần số cao hơn sẽ cần chuyển động nhanh hơn và nhỏ hơn (nhưng điều này được xử lý bởi loa tweeter/loa trung).

5. Hệ thống treo và giảm xóc

• Hệ thống treo của loa trầm (bao gồm cả màng nhện và viền loa) đảm bảo nón loa trở lại vị trí trung lập một cách chính xác sau mỗi chuyển động.

• Spider: một vòng linh hoạt được gắn vào cuộn dây âm thanh và khung, tạo ra lực đàn hồi.

• Vòng đệm: một vòng cao su hoặc xốp bao quanh mép loa hình nón, cho phép chuyển động có kiểm soát đồng thời ngăn ngừa biến dạng âm thanh.

• Việc giảm chấn (thông qua vật liệu hoặc mạch điện tử) giúp giảm rung động không mong muốn (tiếng vang) sau khi tín hiệu dừng lại, đảm bảo âm trầm sạch và chắc chắn.

6. Hiệu ứng bao quanh

• Hầu hết các loa trầm được lắp đặt trong thùng loa, điều này ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động:

• Thùng loa kín: cung cấp âm trầm chính xác, được kiểm soát tốt nhưng cần nhiều công suất hơn để tái tạo âm trầm sâu.

• Thùng loa có lỗ thoát hơi (phản xạ âm trầm): sử dụng lỗ thoát hơi được điều chỉnh để tăng cường âm thanh tần số thấp, cho phép loa trầm nhỏ hơn tạo ra âm trầm sâu hơn.

• Thùng loa dải tần hẹp: tối ưu hóa âm trầm hơn nữa bằng cách lọc tần số thông qua thiết kế có lỗ thoát hơi.