Loa thùng kín và loa phản xạ âm trầm, chọn loại nào?

Đối với các loa sub loa siêu trầm, xét về thiết kế, có hai loại loa là loa thùng kín (Sealed Speaker) và loa thùng hở có lỗ thông hơi – gọi là loa phản xạ âm trầm (Bass reflex speaker). Vậy ưu nhược điểm của mỗi loại là gì và nên chọn loại nào?

Một số sản phẩm loa sub siêu trầm chất lượng, hầu hết đều sử dụng công nghệ thùng loa thùng hở phản xạ âm trầm bass reflex:

• Loa siêu trầm JBL KP25S đôi thụ động 15 inch
• Loa siêu trầm JBL KP18S thụ động 18 inch
• Loa siêu trầm karaoke JBL Pasion 12SP Bass 30 cm
• Loa siêu trầm sân khấu hội trường JBL JRX 218S
• Loa sub siêu trầm JBL KP6018S củ loa bass 18 inch
• Loa array siêu trầm JBL VRX918SP
• Loa siêu trầm đôi Soundking KA 218S công suất 1200W 5 tấc
• Loa Sub Bose 1200 siêu trầm

1. Cái nào tốt hơn: Loa thùng kín hay loa thùng hở Bass Reflex?

Một câu hỏi muôn thuở: loại nào tốt hơn, loa thùng kín hay loa phản xạ âm trầm? Rõ ràng, đây không phải là một lựa chọn dễ dàng, bởi vì cả Loa thùng kín và loa phản xạ âm trầm mỗi loại đều có những ưu nhược điểm nhất định. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau đi tìm hiểu để trả lời câu hỏi trên.

1.1. Lựa chọn các loa để so sánh

Trong thử nghiệm này, chúng tôi sẽ sử dụng một loa siêu trầm để làm ví dụ so sánh, đó là chiếc JL 8W3v3-4 được bán trên Amazon, một loa siêu trầm 8 inch. Tại sao chúng tôi chọn chiếc loa siêu trầm này? Bởi vì có những loa trầm dành riêng cho thùng kín và loa trầm được chế tạo riêng cho thùng loa phản xạ âm trầm, và để so sánh được hiệu quả nhất, chúng tôi đã chọn một loa chiếc loa trầm trung tính, cân bằng giữa cả hai loại.

Để tìm ra thùng loa nào phù hợp nhất cho loa siêu trầm của bạn, bạn cần tính toán thông số Sản phẩm băng thông hiệu quả (Efficiency Bandwidth Product – EBP).

Đơn giản, bạn chỉ cần chia F_s / Q_es và nếu bạn có số từ 50 đến 100, thì loa trầm phù hợp với một trong hai (thấp hơn 50 là tốt nhất cho kín và cao hơn 100 là tốt nhất cho thùng loa hở phản xạ âm trầm). Đối với loa trầm JL của chúng tôi, tỉ số F_s / Q_es có giá trị 35/0,5 = 70. Vì vậy, EBP = 70, gần như nằm trung gian ở mức giữa, nên phù hợp với cả hai loại thùng loa kín và hở.

Để rút ra kết luận chính xác hơn nữa, chúng tôi sẽ sử dụng thêm một loa trầm JL 12 inch, tương tự như loa ban đầu, nhưng kích thước lớn hơn. Đối với chiếc loa trầm JL 12 inch này, giá trị EBP là 57, vẫn nằm trong phạm vi 50 đến 100.

Chúng ta sẽ đi từng bước một, và xem loại bao vây nào sẽ tốt hơn trong các khía cạnh khác nhau. Tại sao không giữ một số điểm và xem ai được nhiều điểm nhất. Tôi biết bạn thích những con số, vì vậy chúng tôi đi đây:

1.2. Thể tích thùng loa

Nếu chúng ta nhìn vào những gì nhà sản xuất khuyến nghị, về mặt thể tích, thì đó là 8,5 L cho một thùng loa kín và cũng 8,5 L cho một thùng loa hở có lỗ thông hơi.

Đợi một phút, không nên để loa thùng kín có thể tích nhỏ hơn thùng loa phản xạ âm trầm? Không phải như vậy, mà thực sự các nhà sản xuất thường nói đến thể tích chung cho cả thùng loa và các củ loa, các vật liệu giảm chấn như sợi thủy tinh hoặc các vách ngăn, lỗ thông hơi, giằng, v.v… Đó là chưa kể đến việc thể tích thùng loa sẽ thay đổi tùy theo độ dịch chuyển ra vào của màng loa.

Thông thường, phần thể tích thay đổi do màng loa dao động ra vào cỡ khoảng 0,85 L và thể tích của các ống thông hơi – đối với loa phản xạ âm trầm – là 0,93L.

Vì vậy, tổng thể tích thực sự của thùng loa cần là

• Loa thùng kín: 8,5 + 0,85 = 9,35 L
• Loa thùng hở phản xạ âm trầm: 8,5 + 0,85 + 0,93 = 10,28 L

Như vậy, các thùng loa phản xạ âm trầm có thể tích lớn hơn 1 lít. Vâng, nó thực sự lớn hơn 10%. Có vẻ không nhiều lắm. Đó là bởi vì chúng tôi đã chọn một chiếc loa trầm nhỏ, đường kính chỉ 8 inch.

Ngược lại, chúng ta hãy tạo ra các thùng tương tự cho chiếc loa đường kính 12 icnh, 12W3v3-4 ( các thông số được sử dụng từ trang web của JL):

• Loa thùng kín: 31,8 + 2 = 33,8 L
• Loa thùng hở phản xạ âm trầm: 49,6 + 2 + 7,5 = 59,1 L

Chuyện gì xảy ra đây? Sự chênh lệch về thể tích đã lên đến con số khủng khiếp: 25 L, có nghĩa là thùng loa phản xạ âm trầm lớn hơn 75% so với thùng loa kín. Như vậy, rõ ràng phần chiến thắng nghiêng về loa thùng kín.

Tỉ số: Loa thùng kín 1 – Loa phản xạ âm trầm 0

1.3. Độ khó trong thiết kế và chế tạo

a. Thiết kế

Khi bạn đang thiết kế một chiếc loa thùng kín, tất cả những gì bạn phải làm là tính toán thể tích của hộp. Thể tích thùng loa sẽ quyết định tần số điều chỉnh của loa và độ méo tiếng của thùng loa. Tùy thuộc vào kết quả cuối cùng mong muốn của bạn, thùng loa có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn một chút, nhưng kết quả không bị ảnh hưởng nhiều.

Trái lại, khi bạn thiết kế một thùng loa phản xạ âm trầm, bên cạnh thể tích, bạn cũng sẽ cần thiết kế ống thông hơi. Việc này đòi hỏi phải tính toán đường kính của ống một cách cụ thể, khối lượng nhất định.

b. Chế tạo

Về độ khó chế tạo, tôi sẽ nói rằng chúng tương đương nhau. Phản xạ âm trầm cần thêm một lỗ để đặt một đường ống thông hơi vào đó, và điều này được thực hiện khá dễ dàng. Nhưng rõ ràng, việc chế tạo loa thùng kín là dễ dàng, đơn giản hơn so với loa thùng hở có lỗ thông hơi.

Tỉ số: Loa thùng kín 2 – Loa phản xạ âm trầm 0

1.3. Hiệu quả âm thanh

Hiệu quả âm thanh là một trong những điểm mạnh của thùng loa phản xạ âm trầm, và tất nhiên là một trong những điểm yếu của loa thùng kín.

Ở những tần số gần tần số cộng hưởng của thùng, ống thông hơi giúp tăng cường độ âm tổng thể thêm 3 dB. Tất nhiên, bạn có thể làm cho âm thanh to hơn 3 dB, nhưng đó là với việc hy sinh đáp ứng tần số, và nói chung âm thanh sẽ nghe có vẻ tệ. Điều tương tự cũng áp dụng cho thùng loa kín: bạn có thể tăng độ lớn âm thanh, nhưng chỉ bằng cách hy sinh chất lượng âm thanh.

Bạn có thể nhìn thấy từ biểu đồ này, đỉnh trong đáp ứng tần số, nhờ vào lỗ thông hơi phản xạ âm trầm mạnh mẽ .

Tỉ số: Loa thùng kín 2 – Loa phản xạ âm trầm 1

1.4. Khả năng mở rộng dải âm trầm

Đây là khả năng của hệ thống để chơi các nốt thấp nhất. Phản xạ âm trầm sẽ có đáp ứng tần số rộng hơn, vì cổng sẽ cho phép nó phát thấp hơn, thậm chí thấp hơn tần số cộng hưởng của nó. Vấn đề là khi nó bắt đầu khởi động, nó hoạt động ở mức 24 db / octave. Mặc dù loa thùng kín bắt đầu khởi động sớm hơn phản xạ âm trầm, nhưng nó lại làm như vậy ở độ dốc rất mịn chỉ 12 db / quãng tám. Điều này có nghĩa là, loa thùng kín sẽ có phản hồi tốt hơn hộp phản xạ âm trầm. Hãy sử dụng loa trầm 12 inch của chúng tôi để mô hình một số biểu đồ.

Tỉ số: Loa thùng kín 2 – Loa phản xạ âm trầm 2

1.5. Tỉ lệ méo tiếng 

Sự biến dạng xảy ra theo những cách khác nhau và trong những trường hợp khác nhau, tùy thuộc vào loại vỏ thùng loa mà chúng ta đang nói đến. Chúng ta hãy chọn từng loại vỏ thùng loa riêng lẻ và xem cái nào tốt hơn, thông minh hơn.

Thùng loa kín:

• Kiểm soát tốt hơn trên loa, vì giảm xóc của vỏ. Điều này có nghĩa là ít biến dạng hơn ( +1 )
• Ở tần số thấp, loa cần di chuyển nhiều hơn để phù hợp với mức đầu ra của phản xạ âm trầm. Loa rung lắc nhiều, biến dạng hơn ( -1 )

Thùng loa hở bass reflex:

• Ở tần số cộng hưởng của hộp, ống thông hơi thực hiện tất cả công việc khó khăn và loa hầu như không di chuyển. Loa ít rung lắc, ít biến dạng ( +1 )
• Dưới tần số cộng hưởng của hộp, hiệu ứng của ống thông hơi không còn tác dụng và loa đạt đến rung lắc nguy hiểm. Do đó, âm thanh bị biến dạng hơn ( -1 )
• Bản thân cổng này đã giới thiệu một số biến dạng ở một mức độ nào đó, nhưng với các công cụ thiết kế phần mềm hiện đại và hình dạng cổng có sẵn để giảm thiểu biến dạng, không có lý do gì để không tạo ra một cổng tốt với độ méo tối thiểu. Tôi sẽ đặt điểm này là trung tính và không thêm cũng không loại bỏ bất kỳ điểm nào ( +0 )

Tùy thuộc vào những lợi thế mà bạn quan tâm, loa thùng kín có thể tốt hơn thùng loa phản xạ âm trầm, về độ méo hoặc ngược lại. Bởi vì điều này, tôi sẽ cho cả hai loại loa đều được 1 điểm.

Tỉ số: Loa thùng kín 3 – Loa phản xạ âm trầm 3

1.6. Đáp ứng tạm thời

Đáp ứng tạm (tức) thời (Transient response) hiểu đơn giản là khả năng loa có thể phản ứng và phục hồi nhanh như thế nào dưới tác động của dòng điện, tức là khả năng màng loa trở về vị trí cân bằng ban đầu nhanh hay chậm.

Không có gì bí mật rằng đáp ứng tạm thời của loa thùng kín tốt hơn loa thùng phản xạ âm trầm. Không khí bên trong tủ giúp giảm xóc và loa sẽ đến vị trí nghỉ nhanh hơn, do đó loa sẽ sẵn sàng xử lý mọi âm thanh đột ngột một cách tức thời. Trong thùng loa phản xạ âm trầm, vì nó không kín khí, hiệu ứng giảm xóc không giống nhau, đặc biệt là xung quanh tần số cộng hưởng của hộp.

Tùy thuộc vào cách bạn thiết kế thùng loa của bạn, bạn có thể nhận được đáp ứng tạm thời tốt hơn hoặc xấu hơn.

Tỉ số: Loa thùng kín 4 – Loa phản xạ âm trầm 3

2. Kết luận

Một số loa được thiết kế dạng thùng kín và một số được thiết kế cho thùng hở phản xạ âm trầm. Bạn sẽ nhận được kết quả âm thanh tốt hơn, nếu loa của bạn được thiết kế dành riêng cho một loại thùng cụ thể và bạn tuân thủ điều đó.

Đôi khi bạn không có đủ không gian để làm việc (như trong xe hơi chẳng hạn), vì vậy bạn nên chọn loại loa thùng kín. Đôi khi bạn muốn loa trầm của bạn có kích thước lớn và âm lượng to hơn, lúc này bạn nên chọn thùng loa phản xạ âm trầm. Không có đúng hay sai. Chỉ có những gì là tốt nhất cho bạn. Bạn có thể quyết định cái nào tốt hơn cho chính bạn.