Giải mã cấu tạo loa nén

GIẢI MÃ CẤU TẠO LOA NÉN CỦA TOA

Loa nén của TOA thường có dạng hình giống như một chiếc “Kèn”, với một ống hình trụ được đặt ở giữa tâm loa. Bạn có tự hỏi rằng tại sao loa nén lại được cấu tạo như vậy, và chức năng của chúng là như thế nào chưa?

Các loại loa nén và vai trò của vành loa

Những loại loa mà chúng ta thường thấy là loa megaphone sử dụng để hướng dẫn người dân tại các sự kiện hoặc loa cảnh báo thiên tai trên các con đường. Về cơ bản, có hai loại hình chúng ta có thể phân biệt:

Một là "loa nén kiểu thẳng" có hình dạng giống như hình nón kéo dài từ phần đầu loa đến phía sau.

Loại thứ hai là "loa nén phản xạ", ngắn hơn và nhỏ gọn hơn so với loại trên, với ống trụ ở giữa.

Cả hai loại này đều có vành loa hình nón. Âm thanh sẽ đi từ phần đầu nhỏ hơn đến phần miệng lớn hơn của loa. Điều này giúp tập trung âm thanh một cách hiệu quả và điều chỉnh hướng âm thanh theo mong muốn. Thông thường, âm thanh phát ra sẽ lan tỏa theo hướng 360°, nhưng nhờ phần vành loa, phạm vi lan tỏa sẽ thu hẹp lại và giúp kiểm soát hướng âm thanh tốt hơn.

Thiết kế "vành loa" được chú trọng về chi tiết

Nguyên lý của loa nén dạng thẳng về cơ bản là như loa megaphone đơn giản được sử dụng trong các sự kiện thể thao. Tuy nhiên, loa nén, bao gồm cả loa nén dạng thẳng, đều được tính toán kỹ lưỡng hơn. Bên dạng hình như cái kèn ấy chứa đựng cơ chế để phát ra âm thanh một cách hiệu quả.

Khi âm thanh được phát ra từ loa nén, nó sẽ tiếp tục đi theo chiều dài của ống. Hiệu suất của loa sẽ thay đổi tùy thuộc vào đường kính và độ dài của ống, nhưng nói chung, ống càng lớn và dài, loa sẽ phát ra âm thanh càng trầm. Tuy nhiên, loa quá lớn sẽ không thực tế. Vì vậy, thiết kế của loa phải dựa trên lý thuyết âm thanh để truyền đạt âm thanh một cách hiệu quả và dễ nghe. Hầu hết các loa nén đều được thiết kế dựa trên nguyên lý này.

Ngoài ra, phần đầu của miệng loa nén cũng được bo cong một chút. Điều này nhằm mục đích giảm thiểu các hiện tượng phản xạ và giao thoa xảy ra khi âm thanh di chuyển từ bên trong ống loa ra ngoài không khí. Mặc dù trông có vẻ chỉ là một cái vành loa hình nón đơn giản, nhưng thiết kế của nó đã được tinh chỉnh cho đến từng chi tiết nhỏ nhất để truyền đạt âm thanh một cách hiệu quả và không gây nhiễu. Đó chính là loa nén.

Ống hình trụ ở trung tâm của của loa thực sự là gì?

Cho đến nay, chúng ta đã giới thiệu hai loại: loa nén phản xạ và loa nén dạng thẳng. Cả hai đều là "loa nén", nhưng ngay từ cái nhìn đầu tiên, chúng ta có thể thấy rằng hình dáng của 2 loại này hoàn toàn khác nhau. Tuy nhiên, nếu bạn nhìn vào phần cắt ngang của loa nén phản xạ, điều này sẽ trở nên rõ ràng. Phần ống trụ trung tâm của loa nén phản xạ chính là một ống dài của loa nén dạng thẳng được gập ngược lại.

Ảnh mặt cắt ngang của loa nén phản xạ và loa nén dạng dài

Trong loa nén phản xạ, âm thanh được tạo ra sau di chuyển qua phần phía trong của ống trụ trung tâm và ra khỏi miệng loa, vì vậy âm thanh di chuyển gần như cùng quãng đường như một loa nén dạng thẳng. Lợi ích nổi trội là chúng nhỏ gọn hơn và dễ dàng lắp đặt hơn so với loa nén dạng thẳng. Khi âm thanh đập vào các phần gấp lại bên trong ống loa sẽ bị phản xạ và gây vang, và nó sẽ ảnh hưởng một chút đến chất lượng âm thanh, nhưng phần cấu tạo đã được thiết kế cẩn thận để giảm thiểu điều này.

Tiến hóa của loa phản xạ và hình mẫu lý tưởng của loa kèn

Loa nén phản xạ loại đầu tiên được TOA phát triển vào năm 1947

Loa nén phản xạ được phát triển ở nước ngoài vào khoảng những năm 1940.

TOA là công ty đầu tiên tạo ra loa nén phản xạ này tại Nhật Bản.

Việc khuếch đại âm thanh một cách hiệu quả đã có thể thực hiện được từ giai đoạn ban đầu của sự phát triển, nhưng sự nâng cấp đã được thực hiện bằng cách tăng số lần gấp lại của vành loa để làm cho nó càng ngày càng nhỏ gọn hơn, và bằng cách cấu tạo vành loa bằng các vật liệu khác nhau với sự nhấn mạnh vào việc giảm trọng lượng và thiết kế.

Mặt khác, mặc dù loa nén dạng thẳng ít được nhìn thấy hơn nhưng nó vẫn được ưa chuộng trong một số hệ thống phát thanh phòng chống thiên tai của các chính quyền địa phương. Ngoài ra, cấu trúc hoàn chỉnh này đã được kế thừa mạnh mẽ bởi loa nén phản xạ hiện đại. Khi thiết kế loa nén phản xạ, TOA trước tiên sẽ tạo ra một bản vẽ thiết kế của loa nén dạng thẳng và sau đó xem xét phương pháp gấp lại sao cho nhỏ gọn nhất có thể. Vì vậy, mặc dù công nghệ thiết kế loa có tiến triển ra sao, thì hình dáng lý tưởng của một loa hình nén vẫn là một chiếc loa nén dạng thẳng.

Tại sao mọi người không chú ý đến hình dáng của loa?

Loa nén phản xạ sẽ tiếp tục phát triển và nâng cấp, trong khi loa nén dạng thẳng – là “sư tổ” của dòng loa nén đã đi tới hình dạng cuối cùng. Ngay cả ngày nay, chúng ta có thể nhìn thấy được cả hai hình dạng loa nén này xung quanh ta. Khi bạn nghe thấy tiếng phát thanh về phòng chống thiên tai của hệ thống truyền thanh hành chính, hãy nhìn lên một chút và kiểm tra hình dạng của loa.

Nếu bạn hiểu về cơ chế truyền âm thanh và ý nghĩa đằng sau hình dáng của nó, bạn sẽ thấy rằng âm thanh bạn nghe sẽ thú vị hơn trước đó. Hãy cũng thử xem sao nhé!

Nguồn: https://note-oto.toa.co.jp/n/nbce015497d3b