Kiến thức lựa chọn và lắp đặt về Dây loa và dây tín hiệu

Kiến thức lựa chọn và lắp đặt về Dây loa và dây tín hiệu

Sau đây là bài viết tổng hợp các kiến thức về dây loa, jack tín hiệu, dây tín hiệu cần thiết để các bạn có thể hiểu hơn về các kết nối giữa các thiết bị : Amply, Mirc, Đầu phát, Tivi, Loa, Công suất, Siêu trầm.....
TRẠM CẮM VÀ ĐẦU CẮM

Trạm cắm dây loa hết sức đa dạng về chất lượng, từ những lỗ cắm nhỏ để ấn dây vào trên những chiếc loa rẻ tiền đến những trạm cắm đồ sộ bằng đồng thau có mạ kim loại quý được làm riêng theo ý của khách hàng. Những trạm cắm dây loa chất lượng kém không chỉ làm cho âm thanh nghe không hay mà còn rất dễ hư. Khi mua sắm ampli và loa, hãy xem xét kỹ đến chất lượng của trạm cắm dây loa.
Trạm cắm dây loa đa năng hiện nay đang là loại phổ biến nhất. Nó chấp nhận cả đầu cắm càng cua, đầu cắm bắp chuối, hoặc dây trần. Một vài trạm cắm đa năng được mạ Niken và những trạm có chất lượng cao hơn thì được mạ bằng vàng và vì vậy không bị ăn mòn.

Một vài trạm cắm có lỗ cắm lớn đến mức phích cắm càng cua không thể gắn vừa vào chúng. Những lỗ cắm này thường dành cho những dây trần lớn hoặc những đầu cắm kiểu bắp chuối. Mặc dù những trạm này có chất lượng cao nhưng thường đắt tiền và không tiện lợi khi sử dụng.
Nếu có sự lựa chọn giữa các đầu cắm, thì tốt nhất bạn nên lựa chọn đầu cắm càng cua. Loại đầu cắm này tạo ra sự tiếp xúc tốt nhất với trạm cắm dây loa và đạt tiêu chuẩn kết nối cao nhất. Tuy nhiên, ngày nay rất nhiều những sản phẩm chỉ sử dụng đầu cắm bắp chuối thì bắt buộc bạn phải lựa chọn đầu cắm bắp chuối, mặc dù so với đầu cắm càng cua nó cho chất lượng âm thanh kém hơn.
Bạn nên biết rằng bất kỳ đầu cắm nào, ít nhiều ,cũng làm suy giảm chất lượng âm thanh trong hệ thống của bạn. Do đó, một vài audiophile đã giải quyết vấn đề này bằng cách tháo rời tất cả các đầu cắm, giắc cắm, đầu cắm càng cua và trạm cắm dây loa từ hệ thống của họ và đấu trực tiếp tất cả chúng lại với nhau. Đây là một sự tính toán có phần cực đoan và làm cho sự kết nối giữa các thiết bị trở nên khó khăn cũng như khi ta muốn thay đổi chúng. Kết nối trực tiếp là một sự lựa chọn, nhưng bạn không nên làm nó khi không có sự cân nhắc kỹ và những sự thành thạo về mặt kỹ thuật ở mức cần thiết.

ĐẤU BI-WIRE

Đấu bi-wire là cách chạy hai đường dây loa từ âm li công suất vào loa. Kỹ thuật này thường tạo ra chất lượng âm thanh tốt hơn là cách đấu single-wire như thông thường (xem hình). Có 2 cách đấu Bi-Wire: từ 2 ra 4 hoặc từ 4 ra 4 (xem hình).
Trong hệ thống đấu bi-wire, ở tần số thấp, ampli cần một trở kháng cao hơn trên dây loa dành cho loa tweeter Đối với dây loa dành cho loa trầm thì cần ngược lại. Điều này làm cho tín hiệu tách ra. Đối với những tần số cao, tín hiệu sẽ di chuyển hầu như trong dây dẫn dành cho tần số cao và đến đúng với loa dành cho tần số này. Ngược lại, tín hiệu tần số thấp sẽ đựợc truyền đến chủ yếu bởi dây nối với mạch của loa trầm. Sự tách biệt tần số này giúp làm giảm sự tương tác từ trường trong dây, kết quả là âm thanh nghe hay hơn. Những từ trường lớn do nguồn năng lượng của những tín hiệu tần số thấp tạo ra được hình thành xung quanh các sợi dẫn sẽ không thể ảnh hưởng đến quá trình truyền năng lượng của tần số cao.

Lợi ích từ việc kết nối Bi-Wire
Không ai biết chính xác tại sao việc đấu bi-wire có thể mang lại hiệu quả như vậy, nhưng hầu như trên tất cả những loa có đấu bi-wire đều tạo ra được sự cải thiện rất lớn về mặt âm thanh. Chính vì điều này mà bạn nên lựa chọn đấu bi-wire khi mà loa của bạn cho phép thực hiện điều đó.
Bạn có thể sử dụng hai dây loa giống nhau dùng trong đấu single-wire để đấu bi-wire cho loa hoặc là một bộ dây loa dành riêng cho việc đấu bi-wire. Loại dây loa Bi-wire với 4 dây dẫn bên trong, hai cặp đầu cắm ở một đầu dây và một cặp đầu cắm ở đầu bên kia. Mặc dù sử dụng loại dây này sẽ ít tốn kém hơn rất nhiều so việc sử dụng hai dây riêng để kết nối, nhưng bạn sẽ mất đi lợi ích của việc cô lập từ trường ảnh hưởng nhau giữa dây loa cho tần số cao và dây loa cho tần số thấp.

Hầu hết những bộ dàn dùng cách nối bi-wire thường sử dụng những dây giống nhau cho đường truyền của tần số cao và tần số thấp. Tuy nhiên, việc sử dụng kết hợp nhiều dây loa khác nhau cũng có nhiều điểm lợi. Lựa chọn những dây loa thiên về âm trầm để kết nối cho tần số thấp (low frequency), và dây loa mắc tiền hơn nhưng âm thanh dịu ngọt hơn cho tần số cao (High frequency). Điều này có thể mang lại cho dàn máy khả năng thể hiện tốt hơn với mức chi phí đầu tư thấp hơn. Nếu bạn có hai cặp dây loa có cùng chiều dài, nên sử dụng cặp dây tốt hơn để kết nối vào tần số cao của loa. Nếu bạn sử dụng những dây loa khác nhau cho việc đấu bi-wire, chúng nên của cùng một nhà sản xuất và có cùng cấu trúc dây. Nếu dây loa trong bộ dây dùng cho việc đấu bi-wire có điện dung và độ tự cảm khác nhau, nó sẽ làm thay đổi đặc tính mạch phân tần của loa.

DÂY DẪN BALANCED VÀ UNBALANCED

Dây tín hiệu được chia làm hai loại: balanced và unbalanced. Dây balanced thường có đầu cắm canon hay còn gọi là đầu cắm XLR và dây unbalanced thường sử dụng đầu cắm bông sen hay còn gọi là đầu cắm RCA.

Sự phân loại này xuất phát từ việc dây balanced trước đây chỉ được sử dụng riêng trong các thiết bị âm thanh chuyên nghiệp có đường ra, vào balanced; còn các thiết bị âm thanh gia đình thì sử dụng dây unbalanced. Các đầu cắm đi với dây balance được gọi là “professional inputs” và được phân biệt với đầu cắm thường RCA (consumer) đi với dây không cân bằng. Người ta thường ít sử dụng các kết nối balance trong hệ thống nhạc gia đình vì cho rằng nó vừa không cần thiết lại vừa quá đắt. Tuy nhiên, sự ra đời ồ ạt của những sản phẩm âm thanh hi-end trong thời gian gần đây đã làm cho quan điểm này phải thay đổi. Các hãng sản xuất sản phẩm âm thanh hi-end thay vì lựa chọn sử dụng những phương pháp kết nối ít tốn kém nhất đối với những thiết bị âm thanh gia đình, đã bắt đầu sử dụng các dây dẫn và đầu cắm balance với chất lượng cao hơn. Hầu như là trong tất cả những thiết bị âm thanh có chất luợng cao hiện nay, bên cạnh những ngõ cắm thường luôn thiết kế ngõ cắm balance. Ngoài ra, những dòng sản phẩm chỉ sử dụng ngõ cắm balance cũng đang được ngày càng nhiều nhà sản xúât đưa ra thị trường. Các ưu điểm về mặt kỹ thuật cũng như âm thanh của sự kết nối cân bằng mà nếu như trước đây chỉ có ở những thiết bị âm thanh chuyên nghiệp thì nay đang xuất hiện ngày càng nhiều hơn trong thiết bị âm thanh của gia đình.

Nhưng dây dẫn balanced là gì? Nó có gì khác so với một dây unbalanced có đầu cắm RCA?.
Trong dây dẫn unbalanced có lớp vỏ chắn từ (shield) và dây tiếp đất được hàn lại với nhau thì tín hiệu âm thanh xuất hiện trong cả chân cắm của giắc RCA và tấm shield (hoặc dây tiếp đất) . Một vài loại dây unbalanced khác sử dụng lơp chắn từ (Shield) và hai lõi xoắn kép trong cùng một vỏ bọc để dẫn tín hiệu, nhưng tấm shield lúc này không thực hiện chức năng dẫn tín hiệu. Sự kết nối unbalanced này nếu tình cờ dây loa nằm ở những nơi có từ trường dao động- chẳng hạn như là gần dây AC– sẽ bị xuất hiện tín hiệu nhiễu do từ trường gây ra, và khi đi qua hệ thống loa những tín hiệu nhiễu này sẽ phát ra âm thanh nghe như tiếng rền của máy.

Tiếng rền của máy, tiếng ù và tiếng nhiễu là những hiện tượng không được phép xuất hiện trong những thiết bị âm thanh chuyên nghiệp, chính vì vậy mà những dây dẫn balanced với khả năng chống nhiễu đã ra đời như là một sự phát triển của phương thức kết nối giữa các thành phần với nhau. Dây balanced bao gồm 3 ruột :hai sợi dẫn tín hiệu, và một sợi dây tiếp đất, ngoài ra một số dây còn có thêm vào một tấm chắn từ. Hai tín hiệu trong hai sợi lõi là đồng nhất nhưng ngược pha nhau 180 độ, nếu tín hiệu của dây này ở cực dương thì tín hiệu kia sẽ ở cực âm. Khi đưa 2 tín hiệu giống nhau nhưng đối nhau về cực dương và âm vào bộ khuếch đại vi sai của phần nhận tín hiệu, thì những tín hiệu nhiễu trong dây tín hiệu sẽ được loại bỏ. Sở dĩ có điều này là do bộ khuếch đại vi sai chỉ khuếch đại sự khác biệt giữa các tín hiệu, tín hiệu nhiễu trong dây balanced là tín hiệu chung xuất hiện đồng thời trên cả hai dây lõi do vậy chúng đã được bộ khuếch đại vi sai loại bỏ. Hiện tượng các thiết bị đầu vào loại bỏ những tín hiệu chung xúât hiện trên hai lõi của dây cân bằng được gọi với thuật ngữ chuyên môn là “common mode rejection” và để đo luờng khả năng này của thíêt bị người ta sử dụng đơn vị CMRR (Common mode rejection ratio). Tuy nhiên hiện tượng này chỉ giúp loại bỏ hòan tòan tín hiệu nhiễu khi mà chúng xuất hiện chung trên cả hai nữa lõi của dây balanced. Trong những trường hợp khác cần phải lưu ý rằng việc sử dụng dây balanced chỉ ngăn không cho những tín hiệu nhiễu mới xuất hiện trong dây, chứ không làm sạch chúng.

Trong dây dẫn balance sử dụng đầu cắm XLR, chân số 1 luôn là dây tiếp đất. Tuy nhiên, vẫn chưa có sự quy ước dành cho 2 chân còn lại chân nào sẽ nối với sợi mang tín hiệu không bị nghịch chuyển (thường được gọi là sợi nóng) và chân nào sẽ nối với sợi mang tín hiệu bị nghịch chuyển (sợi nguội). Sau nhiêu thập kỷ không có một tiêu chuẩn rõ ràng, Hiệp hội khoa học kỹ thuật âm thanh (Audio Engineering Society) mới đây đã thông qua quy ước Bắc Mỹ quy định chân số 2 nối với dây nóng và chân số 3 nối với dây nguội.
Cách đấu dây balance (chân số 2 hoặc chân số 3 nối với dây nóng) có thể giúp xác định xem hệ thống của bạn đang nghịch chuyển hay không nghịch chuyển so với chiều phân cực tuyệt đối. Nếu hệ thống đang không nghịch chuyển tức là tín hiệu âm thanh đi từ cực dương của các thiết bị nguồn như LP hoặc đầu CD sẽ đi ra ở cực dương của loa. Thay đổi vị trí cắm của các chân trên lỗ cắm đầu vào cân bằng của ampli công suất (chân 2 cắm vào vị trí của chân số 3 và ngược lại) sẽ làm cho hệ thống của bạn nghịch chuyển so với chiều phân cực tuyệt đối.

Chính vì vậy khi thay mới các bộ phận cân bằng trong hệ thống chằng hạn như là ampli công suất, bộ xử lý tín hiệu digital,ampli vi sai thì cần phải biết chắc là lỗ cắm dành cho đầu cắm XLR trên các thiết bị mới cũng giống với của thiết bị đang sử dụng, tức là vị trí dành cho sợi nóng cũng có thể cắm đồng thời cả chân số 2 hoặc chân số 3. Bạn cũng thể thay đổi chiều phân cực tuyệt đối của hệ thống bằng cách thay đổi chân pin đấu với sợi nóng. Tuy nhiên một cách đơn giản hơn để đổi chiều phân cực của dây là đổi đỏ thành đen và đen thành đỏ trên cả 2 dây loa. Những loại dây tín hiệu mà cả chân số 2 và chân số 3 đều có thể cắm vào vị trí của sợi nóng cũng có thể được sử dụng trong cả những hệ thống không muốn có sự phân cực xảy ra.

Balance: Tốt và Không Tốt
Đúng là ngoài ưu điểm xóa đi các tín hiệu nhiễu trong dây dẫn balance , việc sử dụng cách kết nối balance thường mang lạichất luợng âm thanh tốt hơn so với cách kết nối unbalanced. Tuy nhiên, trong một số trường hợp điều này có thể sẽ không đúng. Hãy lấy một ví dụ cụ thể đó là khi bạn có một bộ xử lý digital. Bộ xử lý digital khi nhận các tín hiệu unbalanced từ con chip của bộ phận chuyển đổi tín hiệu nhị phân sang tín hiệu analog, sẽ chuyển chúng sang tín hiệu balanced. Dựa vài đặc tính này, các nhà sản xúât bộ xử lý digital sẽ chào hàng sản phẩm như là một thiết bị có đầu ra balanced.

Quá trình chuyển đổi tín hiệu unbalanced sang tín hiệu balanced diễn ra bên trong bộ xử lí digital được thực hiện nhờ vào bộ phận tách pha (phase splitter). Bộ phận này là một mạch có chức năng nhận một tín hiệu của một cực và sẽ chuyển nó thành hai tín hiệu của hai cực trái dấu nhau. Sự tách pha sẽ khiến cho các tín hiệu unbalanced trải qua thêm một giai đọan phụ (được bố trí bên trong ampli transitor hoặc ampli bong đèn) đồng thời sử dụng thêm một số mạch vào trong quá trình truyền tín hiệu.
Các tín hiệu đầu ra của bộ xử lý digital balanced được đưa vào ampli tiền khuyếch đại có đầu vào balanced. Tất cả các amplitiền khuyếch đại được cân bằng tốt nhất đều cần chuyển đổi tín hiệu balanced sang tín hiệu unbalanced để mạch xử lý âm thanh của chúng có thể xử lý âm thanh tốt hơn, cho nên đầu vào của những sẽ chuyển đổi tín hiệu balanced sang tín hiệu unbalanced. Quá trình chuyển đổi tín hiệu từ balanced sang unbalanced là một giai đọan phụ tiếp theo được đưa vào quá trình truyền tín hiệu. Sau khi tín hiệu unbalanced này được âm li tiền khuyếch đại khuyếch đại lên, nó sẽ được chuyển đổi trở lại thành tín hiệu cân bằng bởi một bộ tách pha khác.Các tín hiệu đầu ra balanced của ampli tiền khuyếch đại sau đó được chuyển đến đầu vào balanced của ampli công suất. Ở đây, một giai đọan phụ nữa tíêp tục được tạo ra để chuyển tín hiệu balanced này sang tín hiệu unbalanced.

Quá trình chuyển đổi tín hiệu từ unbalanced/balanced/ unbalanced/ balanced/ unbalanced đã làm phát sinh thêm các phản ứng phụ ( về mặt điện tử học) mà chúng ta không mong muốn. Và đây là lý do khiến chúng ta không thể khẳng định các thiết bị balanced có luôn mang lại chất lượng âm thanh tốt hơn so với các thiết bị unbalanced hay không. Cũng vì điều này mà các bài báo viết về các sản phẩm âm thanh cần phải quan tâm cả về mặt kỹ thuật lẫn trãi ngiệm thực tế trước khi có sự so sánh giữa các thiết bị balanced và unbalanced với nhau.
Tất cả các sản phẩm về âm thanh đều giống nhau, tiêu chuẩn nằm ở sự lắng nghe. Khi muốn lựa chọn để mua một bộ phận trong dàn âm thanh chúng ta cần nghe thử chúng ở cả hình thức được cân bằng và không cân bằng. Nên sử dụng dây dẫn nào, balanced hay unbalanced, để khi thực hiện việc kết nối bộ phận đó vào bộ dàn sẽ cho được một kết quả tốt nhất, hãy để đôi tai của bạn đưa ra quyết định cho vấn đề này.

DÂY TÍN HIỆU DIGITAL

Cách kết nối sử dụng kỹ thuật phát tín hiệu nhị phân (kỹ thuật digital) sẽ truyền hai kênh âm thanh đã được mã hóa dưới dạng số xuống một đường kết nối duy nhất, thường là giữa một CD transport và một bộ xử lý kỹ thuật số được gắn rời ở ngoài. Phương thức kết nối, dây dẫn và đầu cắm liên quan đến kỹ thuật digital này sẽ được trình bày cụ thể ở chương 8.

CẤU TẠO CỦA DÂY LOA VÀ DÂY TÍN HIỆU
Cấu tạo của dây loa và dây tín hiệu gồm 3 phần: chất dẫn điện, chất cách điện và đầu cắm. Chất dẫn điện thực hiện chức năng truyền tín hiệu; chất cách điện ở giữa và bao quanh các sợi dẫn; và đầu cắm để kết nối vào các thiết bị âm thanh. Đây là những yếu tố tạo nên cấu trúc vật lý được gọi là kết cấu dây. Mỗi trong số những yếu tố này khi xét về kết cấu riêng biệt đều có những ảnh hưởng đến đặc tính âm học của dây nói chung.