Loa bass rời 12NDL88 B&C Speakers
là một lựa chọn tuyệt vời cho những người yêu thích âm thanh chuyên nghiệp. Đây là dòng loa woofer 12 inch – 3 tấc sử dụng nam châm neodymium, mang lại công suất ấn tượng lên tới 1.400 W. Với thiết kế khung nhôm đặc biệt giúp tản nhiệt hiệu quả, loa 12NDL88 không chỉ bền bỉ mà còn đảm bảo hiệu suất âm thanh vượt trội.
Tính Năng Nổi Bật Của Loa bass rời 12NDL88
- Công Suất Cao: Với khả năng xử lý công suất 1.400 W, loa 12NDL88 đáp ứng tốt cho các ứng dụng âm thanh chuyên nghiệp, từ sân khấu đến phòng thu.
- Thiết Kế Khung Nhôm Cải Tiến: Giúp tăng cường khả năng tản nhiệt, giữ cho loa hoạt động ổn định trong thời gian dài.
- Đáp Ứng Tần Số Rộng: Loa cung cấp dải tần 50 – 3000 Hz với âm thanh chi tiết với độ biến dạng thấp, mang lại trải nghiệm nghe chân thực.
- Sử Dụng Nam Châm Neodymium: Làm giảm trọng lượng tổng thể của loa mà vẫn đảm bảo sức mạnh từ trường mạnh mẽ.
Hiệu Suất Âm Thanh Xuất Sắc
Hãy cùng Bảo Dương tìm hiểu hiệu suất loa bass rời 12NDL88 của nhà sản xuất âm thanh chuyên nghiệp B&C Speakers đến từ Ý với các bài test chuyên nghiệp đến từ chuyên gia Vance Dickason. Ông là một chuyên gia trong lĩnh vực âm thanh và thiết kế loa, được biết đến rộng rãi với cuốn sách “Loudspeaker Design Cookbook.” Ông là một trong những tên tuổi hàng đầu trong ngành công nghiệp âm thanh, với nhiều năm kinh nghiệm về thử nghiệm và đánh giá các loa và thiết bị âm thanh. Dickason cũng là biên tập viên chuyên mục “Test Bench” của tạp chí Voice Coil, nơi ông chia sẻ các đánh giá chuyên sâu về các dòng loa mới trên thị trường, giúp cung cấp thông tin giá trị cho những người yêu thích âm thanh và các chuyên gia kỹ thuật.
Loa bass rời 12NDL88 là dòng loa woofer 12 inch – 3 tấc mới với mức áp suất âm thanh cao (SPL) và sử dụng nam châm neodymium. B&C Speakers đã bổ sung mẫu loa này vào dòng sản phẩm đa dạng của họ với tổng cộng 18 loa woofer 12 inch, trong đó có 8 mẫu sử dụng nam châm neodymium và 10 mẫu dùng nam châm ferrite. Loa này nằm ở mức cao trong khả năng xử lý công suất, với công suất liên tục 1.400 W (700 W RMS). Ứng dụng của nó bao gồm các hệ thống loa PA hai hoặc ba đường tiếng và thiết kế hai đường tiếng nhỏ gọn cho SPL cao trong không gian hạn chế.Loa B&C Speakers 12NDL88 có các tính năng ấn tượng. Bắt đầu với khung loa, B&C Speakers đã thiết kế khung nhôm đúc sáu nan đôi độc quyền, tích hợp sáu lỗ thông gió hình chữ nhật 40mm × 3mm ở khu vực dưới giá gắn spider để cải thiện khả năng làm mát cuộn dây âm thanh. Hệ thống thông gió này giúp luân chuyển không khí qua cuộn dây âm và bề mặt trước của bộ nam châm neodymium.
Bộ màng loa bao gồm một màng giấy cong với lớp phủ chống thấm nước ở mặt trước và một nắp chắn bụi đường kính 4,5 inch cũng có lớp phủ chống thấm. Độ đàn hồi được cung cấp bởi một viền vải gấp ba nếp dạng ‘M’ có phủ lớp chống thấm, và phần còn lại của độ đàn hồi đến từ một spider vải phẳng đường kính 6 inch
Thiết kế của bộ phận chuyển động của loa B&C Speakers 12NDL88 sử dụng nam châm neodymium bên trong cùng với một trụ từ hình chữ T. Nam châm neodymium được thiết kế bằng phân tích phần tử hữu hạn (FEA-Finite Element Analysis), sử dụng cuộn dây coil đường kính 88 mm (3,5 inch) quấn bằng dây nhôm tròn trên khung sợi thủy tinh không dẫn điện. Các bộ phận khác như cốc hồi lưu và tấm trước được phủ lớp sơn đen phát nhiệt để cải thiện khả năng làm mát, với tám lỗ thông gió đường kính 7 mm phía sau cốc hồi lưu. Cuối cùng, cuộn dây âm thanh được kết nối với khối terminal đúc bằng nhựa có mã màu với các cọc đẩy.
Ông Vance bắt đầu phân tích loa 12NDL88 bằng cách sử dụng bộ phân tích LinearX LMS và VIBox để tạo ra các đường cong điện áp và độ dẫn điện (dòng điện). Ông kẹp loa vào một giá thử cố định trong môi trường không tải ở các mức điện áp 1, 3, 6, 10, 15, 20 và 30 V. Loa vẫn duy trì đủ tuyến tính để phần mềm LEAP 5 có thể phù hợp với đường cong ở mức 30 V, vì vậy tất cả dữ liệu đã được sử dụng.
Theo quy trình kiểm tra đã thiết lập, ông Vance không còn sử dụng phép đo khối lượng thêm duy nhất. Thay vào đó, ông sử dụng dữ liệu Mmd được đo thực tế (64,1 gram cho loa 12NDL88). Ông đã xử lý hậu kỳ 16 lần quét sóng sine dạng bậc với 550 điểm cho mỗi mẫu loa 12NDL88 và chia các đường cong điện áp cho các đường cong dòng điện để tạo ra các đường cong trở kháng. Ông sử dụng phương pháp tính LMS để xác định pha và nhập chúng, cùng với các đường cong điện áp đi kèm, vào phần mềm LEAP 5 Enclosure Shop.
Vì các tham số Thiele-Small (T-S) do phần lớn các nhà sản xuất OEM cung cấp được tạo ra bằng cách sử dụng mô hình tiêu chuẩn hoặc mô hình LEAP 4 TSL, ông cũng đã sử dụng các đường cong trong môi trường không tải 1 V để tạo bộ tham số TSL theo LEAP 4. Ông Vance đã chọn bộ dữ liệu hoàn chỉnh, các đường cong trở kháng nhiều mức điện áp của mô hình LTD và đường cong trở kháng 1 V của mô hình TSL trong menu Transducer Model Derivation của LEAP 5 và tạo ra các tham số cho các mô phỏng thùng loa trên máy tính. Hình 1 hiển thị đường cong trở kháng không tải 1 V. Bảng 1 so sánh dữ liệu LTD và TSL của LEAP 5 với các tham số của nhà máy
Hình 1 – Biểu đồ trở kháng không tải ở mức 1 V của loa woofer B&C 12NDL88
Bảng 1 so sánh dữ liệu LTD và TSL của LEAP 5 với các tham số của nhà máy
Kết quả tính toán tham số LEAP cho loa rời 12NDL88 phù hợp chặt chẽ với dữ liệu nhà máy đã công bố. Theo quy trình đo lường đã thiết lập của Ông Vance, ông sử dụng các tham số LEAP LTD cho Mẫu 1 để cấu hình các mô phỏng thùng loa trên máy tính. Ông đã lập trình hai mô phỏng thùng loa vào LEAP 5—một là thùng loa thông hơi theo khuyến nghị của nhà máy với thể tích 1,4 ft³ (vật liệu lấp đầy 15%) được điều chỉnh tần số 65 Hz, và một thùng loa Extended Bass Shelf (EBS) với cùng thể tích 1,4 ft³ nhưng điều chỉnh tần số thấp hơn là 55 Hz, cũng sử dụng 15% vật liệu cách âm bằng sợi thủy tinh.
Hình 2 hiển thị kết quả trong hai thùng loa thông hơi ở mức 2,83 V và ở mức điện áp đủ cao để tăng độ dao động của màng loa lên 6,3 mm (XMAX + 15%). Điều này tạo ra tần số F3 là 60 Hz (F6 = 65 Hz) cho thùng loa theo khuyến nghị của nhà máy và –3 dB = 57 Hz (F6 = 48 Hz) cho mô phỏng thùng EBS thông hơi. Khi tăng điện áp đầu vào trong các mô phỏng đến mức màng loa đạt độ dao động tuyến tính tối đa, kết quả đạt 119 dB ở 40 V cho thùng loa được khuyến nghị và 117 dB ở mức đầu vào 36 V cho thùng loa điều chỉnh tần số thấp hơn. Hình 3 cho thấy các đường cong trễ nhóm ở mức 2,83 V. Hình 4 hiển thị các đường cong dao động ở mức 40 V/36 V. Lưu ý rằng các loa bắt đầu quá độ dưới 50 Hz, vì vậy một bộ lọc thông cao thích hợp sẽ giúp tăng đáng kể âm lượng đầu ra không bị méo.
Hình 2 – Các mô phỏng thùng loa trên máy tính cho B&C 12NDL88 (đường đen liền nét = thùng kín ở 2,83 V; đường xanh đứt nét = thùng thông hơi ở 2,83 V; đường đen liền nét = thùng kín ở 40 V; và đường xanh đứt nét = thùng thông hơi ở 36 V)
Hình 3: Các đường cong Group delay cho các đường cong 2,83 V trong Hình 2
Hình 4 hiển thị các đường cong dao động ở mức 40 V/36 V
Phân tích Klippel cho loa 12NDL88 đã tạo ra các đồ thị Bl(X), KMS(X), và phạm vi đối xứng của Bl và KMS, được thể hiện ở Hình 5–8. (Bộ phân tích của chúng tôi được cung cấp bởi Klippel GmbH, và Patrick Turnmire từ Redrock Acoustics thực hiện phân tích). Đường cong Bl(X) của loa 12NDL88 (xem Hình 5) khá rộng và chủ yếu đối xứng. Nhìn vào đồ thị đối xứng Bl (xem Hình 6), đường cong này hầu như không có độ lệch ở vị trí nghỉ và trong suốt phạm vi hoạt động của loa, thể hiện hiệu suất rất tốt
Hình 5: Đường cong Bl(X) của loa B&C 12NDL88 được phân tích bằng thiết bị Klippel.
Hình 6: Đường cong phạm vi đối xứng Bl của loa B&C 12NDL88 được phân tích bằng thiết bị Klippel
Hình 7: Đường cong độ cứng cơ học của hệ thống treo KMS(X) của loa B&C 12NDL88 được phân tích bằng thiết bị Klippel
Hình 8: Đường cong phạm vi đối xứng KMS của loa B&C 12NDL88 được phân tích bằng thiết bị Klippel
Hình 7 cho thấy đường cong KMS(X), cũng khá đối xứng theo cả hai hướng. Hình 8 hiển thị đồ thị phạm vi đối xứng KMS với đường cong chỉ lệch 0,4 mm về phía trong cuộn dây tại XMAX vật lý 8 mm của loa. Các giá trị giới hạn dịch chuyển do bộ phân tích Klippel tính toán là XBl tại 82% Bl = 6,4 mm và với điểm giao thoa ở mức 75%, CMS tối thiểu là 6,2 mm, cho thấy độ đàn hồi là yếu tố giới hạn chính cho mức méo 10%. Tuy nhiên, nếu sử dụng tiêu chí méo 20%, XBl tại 70% Bl = 8,3 mm và điểm giao thoa = 10,5. Hình 9 hiển thị các đường cong độ tự cảm Le(X) của loa 12NDL88
Hình 9: Đường cong L(X) của loa B&C 12NDL88 được phân tích bằng thiết bị Klippel.
Độ tự cảm thường sẽ tăng theo hướng phía sau từ vị trí nghỉ bằng không khi cuộn dây âm thanh bao phủ nhiều diện tích trụ từ hơn. Điều này không xảy ra ở đây, nhưng lại là đặc trưng của loại bộ phận chuyển động sử dụng nam châm neodymium này. Biên độ dao động độ tự cảm của 12NDL88 là rất thấp, từ 0,25 mH ở vị trí nghỉ đến khi cuộn dây ra ngoài XMAX, và 0,08 mH từ vị trí nghỉ đến khi cuộn dây vào trong XMAX, cho thấy hiệu suất rất tốt.
Tiếp theo, Ông Vance gắn loa 12NDL88 vào một thùng loa có lớp mút bên trong với vách ngăn kích thước 15” × 14” và tiến hành đo thiết bị thử nghiệm (DUT) từ 300 Hz đến 40 kHz ở mức 2,83 V/1 m, cả trên trục và ngoài trục, sử dụng bộ phân tích LinearX LMS với cài đặt quét sóng sine có 100 điểm ngắt. Hình 10 cho thấy đáp ứng trên trục của loa 12NDL88, thể hiện một đường đáp ứng tăng dần mượt mà, với độ dao động ±2,5 dB từ 400 Hz đến đỉnh nhỏ tại 2,1 kHz.
Hình 10: Đáp ứng tần số trên trục của loa B&C 12NDL88
Hình 11 hiển thị đáp ứng tần số trên trục và ngoài trục ở góc 0°, 15°, 30°, và 45°, cho thấy tính định hướng đặc trưng của một loa woofer 12 inch. Mức giảm -3 dB ở góc 30° ngoài trục so với đường cong trên trục xảy ra tại 900 Hz, là một lựa chọn hợp lý cho tần số cắt chuyển giao sang loa dải cao để tối ưu hóa đáp ứng công suất của hệ thống. Cuối cùng, Hình 12 cho thấy so sánh SPL của hai mẫu loa 12NDL88, cho thấy sự tương đồng gần như tuyệt đối trong suốt dải hoạt động
Hình 11: Đáp ứng tần số trên trục và ngoài trục của loa B&C 12NDL88 (đường đen liền nét = 0°; chấm xanh = 15°; gạch đứt xanh lá = 30°; gạch chấm tím = 45°; và gạch đứt xanh dương = 60°).
Hình 12: So sánh SPL của hai mẫu loa B&C 12NDL88
Trong loạt thử nghiệm còn lại cho loa 12NDL88, Ông Vance đã sử dụng bộ phân tích Listen SoundCheck AmpConnect và microphone SCM để đo độ méo và tạo biểu đồ thời gian-tần số. Đối với phép đo độ méo, ông gắn loa 12NDL88 trong không gian tự do, đặt SPL ở mức 104 dB tại 1 m (6,9 V) sử dụng tín hiệu Pink noise. Sau đó, ông đo độ méo với microphone Listen đặt cách loa 10 cm, tạo ra các đường cong méo trong Hình 13. Tiếp theo, ông sử dụng SoundCheck để thu nhận đáp ứng xung ở mức 2,83 V/1 m và nhập dữ liệu vào phần mềm SoundMap Time/Frequency của Listen. Hình 14 hiển thị biểu đồ thác phổ tích lũy (CSD). Hình 15 hiển thị biểu đồ Wigner-Ville (cho hiệu suất tần số thấp tốt hơn).
Hình 13: Biểu đồ méo tiếng của loa B&C 12NDL88 từ SoundCheck.
Hình 14: Biểu đồ thác phổ tích lũy (CSD) của loa woofer B&C 12NDL88 từ SoundCheck.
Hình 15: Biểu đồ Wigner-Ville của loa woofer B&C 12NDL88 từ SoundCheck.
Như mọi khi, Ông Vance thấy rằng loa bass rời 12NDL88 này, giống như tất cả sản phẩm từ B&C Speakers, là một loa được chế tạo rất tốt với sự cân bằng hiệu suất hợp lý
Nguồn Test Bench – B&C Speakers 12NDL88 12” Woofer
Kết Luận
Với những tính năng vượt trội và hiệu suất âm thanh mạnh mẽ, loa 12NDL88 của B&C Speakers là một sản phẩm đáng cân nhắc cho bất kỳ ai đang tìm kiếm loa woofer chất lượng cao.
PS: Nếu bạn chưa hiểu các thuật ngữ chuyên ngành trên hãy xem Chú Thích này nhé :
- FEA – viết tắt của Finite Element Analysis (phân tích phần tử hữu hạn), là một phương pháp tính toán trong kỹ thuật và vật lý để phân tích các kết cấu phức tạp. Nó chia đối tượng nghiên cứu thành các phần tử nhỏ (phần tử hữu hạn) và giải quyết các phương trình toán học để dự đoán ứng suất, biến dạng, nhiệt độ, và các hiện tượng khác trong cấu trúc. FEA được sử dụng rộng rãi trong thiết kế sản phẩm, đặc biệt là trong lĩnh vực cơ khí, để tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của các thiết bị, bao gồm cả loa và động cơ âm thanh
- LinearX LMS (Loudspeaker Measurement System) là một hệ thống đo lường âm thanh chuyên nghiệp, sử dụng để thu thập và phân tích dữ liệu như đáp ứng tần số, trở kháng, và các đặc tính âm thanh khác của loa.
- VIBox là một thiết bị phụ trợ dùng kết hợp với LinearX LMS, giúp đo các thông số điện như điện áp và dòng điện, từ đó xác định các đặc tính trở kháng và hiệu suất của loa rời.
- Dữ liệu Mmd (Mechanical Mass of the Diaphragm) là khối lượng cơ học của màng loa và các thành phần gắn liền, bao gồm màng giấy, cuộn dây âm thanh, và nắp chắn bụi. Thông số này được sử dụng trong việc tính toán và phân tích các tham số Thiele-Small của loa, giúp xác định đặc tính chuyển động và hiệu suất của hệ thống loa. Mmd ảnh hưởng đến tần số cộng hưởng của loa và là một yếu tố quan trọng trong việc thiết kế và tối ưu hóa thùng loa.
- Phương pháp tính LMS (Loudspeaker Measurement System) là một kỹ thuật dùng để đo lường và phân tích các đặc tính của loa, như đáp ứng tần số, trở kháng và các thông số âm học khác. Hệ thống LMS sử dụng các phép đo điện và âm thanh để tính toán các tham số của loa, thường bao gồm việc thu thập các đường cong điện áp và dòng điện, từ đó suy ra các đặc tính trở kháng và đáp ứng pha. Những dữ liệu này giúp đánh giá hiệu suất và tối ưu hóa thiết kế loa.
- Tham số Thiele-Small (T-S) là một tập hợp các thông số dùng để mô tả đặc tính điện và cơ học của loa. Chúng được sử dụng để thiết kế và tối ưu hóa thùng loa, nhằm đạt hiệu suất âm thanh tốt nhất. Các tham số T-S quan trọng bao gồm:
- Fs (tần số cộng hưởng): Tần số tại đó màng loa dao động tự do.
- Qts (hệ số chất lượng tổng): Đo lường độ suy giảm của loa.
- Vas (thể tích tương đương): Liên quan đến độ cứng của màng loa.
- Re, Le (trở kháng DC và độ tự cảm): Thông số điện của cuộn dây.
Những tham số này giúp xác định cách loa hoạt động trong các thùng loa khác nhau.
- LEAP 4 TSL (Thiele-Small Linear) là một mô hình trong phần mềm LEAP dùng để tính toán và phân tích các tham số Thiele-Small của loa. Mô hình này giúp xác định các tham số T-S dựa trên các phép đo không tải ở một mức điện áp nhất định, thường là 1 V. LEAP 4 TSL tập trung vào các tham số tuyến tính, giúp tối ưu hóa thiết kế thùng loa và đáp ứng âm thanh của loa bằng cách cung cấp dữ liệu chính xác về các đặc tính điện và cơ học của hệ thống loa.