0977 060 286
(0) sản phẩm

Điều cần biết về Crossover - Bộ phân tần ra loa trong hệ thống âm thanh

27/11/2017 14:30

Crossover - Bộ phân tần ra loa là thiết bị quan trọng trong hệ thống âm thanh. Crossover phân chia các đoạn tần số ra nhiều khúc, mỗi khúc cho 1 loa con làm việc với mục đích chuyển tải đúng dải tần mong muốn tới củ loa tương ứng. Giúp chất lượng âm thanh rõ ràng và tách bạch hơn; bảo vệ loa hạn chế cháy

Crossover là gì?

- Bộ phân tần âm thanh ra loa là phân chia các đoạn tần số ra nhiều khúc, mỗi khúc cho 1 loa con làm việc. 
- Mạch phân tần là một thiết bị trong hệ thống âm thanh, với mục đích chuyển tải đúng dải tần mong muốn tới củ loa tương ứng. 
- Bộ phân tần crossover là một tổ hợp các mạch lọc tín hiệu điện thụ động. Trước hết ta quan niệm một bộ phân tần đơn giản nhất gồm các tụ điện, điện trở và cuộn các cuộn cảm
 

Lợi ích của bộ phân tần ra loa trong hệ thống âm thanh

- Bảo vệ củ loa hạn chế cháy loa trung và treble  vì Crossover giúp hạn chế được tần số thấp, dòng điện lớn đi vào loa 
- Giúp chất lượng âm thanh rõ ràng và tách bạch hơn. Chẳng hạn như một dàn đồng ca, mọi người cùng hát, cùng 1 đoạn nhạc mà người thì giọng cao, người thì giọng thấp, người hát to, người hát bé. Hơn nữa nhiều người cùng hát một đoạn nhạc thì không thể nào khớp nhịp với nhau hoàn toàn, kiểu gì cũng có chênh lệch gây nên ồn ào. Nếu không có phân tần (Crossover), mà  để 3 loa đấu song song, cho làm việc như nhau. Nhưng khi có bộ phân tần thì như một bài hát với nhiều người hát nhưng khi ra loa thì tiếng hát mỗi người một đoạn không lẫn với nhau

Chức năng của Crossover (Bộ phân tần)

Mặt sau bộ phân tần

1. Input: để tín hiệu từ mixer hay EQ chuyển đến.
2. Low unbal: dùng để xuất tín hiệu tần số thấp cho loa sub ra ampli dùng dây hiệu unbalance (tức là dây chỉ có 2 ruột thôi).
3. Low bal: dùng để xuất tín hiệu tần số thấp cho loa sub ra ampli dùng dây tín hiệu balance (tức là dây có 3 ruột).
4. High unbal: dùng để xuất tín hiệu tần số trung và cao cho loa fullrange ra ampli dùng dây tín hiệu unbalance (tức là dây chỉ có 2 ruột thôi).
5. High bal: dùng để xuất tín hiệu tần số trung và cao cho loa fullrange ra ampli dùng dây tín hiệu balance (tức là dây có 3 ruột).
crossover-bo-phan-tan-ra-loa-trong-he-thong-am-thanh

Mặt trước Bộ phân tần

1. Gain: chỉnh âm lượng đầu vào của tín hiệu từ mixer hay EQ, nút này chỉnh tín hiệu vào đường input.
2. Low: chỉnh âm lượng của tín hiệu ra ampli cho loa sub.
3. High: chỉnh âm lượng của tín hiệu ra ampli cho loa fullrange.
4. Low/High: chỉnh điểm chia tần số giữa tần số cao (ra loa full) và tần số thấp (ra loa sub). Tùy từng loại nhạc, cũng như chất lượng của thiết bị, điểm chia này có thể từ 80Hz - 250Hz.

Có 2 loại Crossover trong hệ thống âm thanh

Loại Crossover Passive (Phân tần thụ động)

- Được tích hợp sẵn trong các dòng loa, Crossover Passive không cần nguồn điện trợ lực, không cân chỉnh gì cả. Bộ phân tần thụ động thường lắp bên trong các thùng loa, do đó tất cả những gì người ta phải làm là chọn một ampli thích hợp về công suất, trở kháng… để phối ghép với loa sao cho hợp lý. 
 
Ưu điểm Crossover Passive
- Tiện dụng vì người sử dụng không phải can thiệp vào chúng, đáng tin cậy, và trong phần lớn các trường hợp chúng có giá thành khá hợp lý, ít nhất là cho các hệ thống có công suất nhỏ hoặc trung bình. 
Nhược điểm Crossover Passive
- Khi hoạt động ở công suất lớn, các thành phần của bộ phân tần thụ động trở nên  cồng kềnh và đắt tiền do chúng phải tải dòng điện thế lớn hơn. 
- Cần phải có amply công suất lớn hơn công suất của hệ thống loa vì bộ phân tần thụ động hấp thụ một phần công suất của amply thay vì được chuyển toàn bộ đến loa
 
phan-tan-thu-dong-crossover-Passive
Crossover Passive thường được tích hợp sẵn trong loa

Loại Crossover Active (Phân tần chủ động)

- Là thiết bị được sản xuất chuyên phân tần số cho hệ thống loa: cần một nguồn điện cấp thêm, nhưng có sử dụng rất linh hoạt, cho phép cân chỉnh tần số, nén, … Khác với phân tần thụ động, bộ phân tần chủ động chia tách dải tần trước khi chuyển sang các ampli.
 
Ưu điểm Crossover Active
 
- Bộ phân tần chủ động giúp giảm nguy cơ gây hư hỏng cho loa treble. Trong trường hợp amply hoạt động ở ngưỡng xảy ra hiện tượng “clipping” (là trường hợp tín hiệu ra lớn hơn mức tối đa mà amply kiểm soát được)
- Với bộ phân tần chủ động, do nằm trước amply nên các phần quá tải của phần bass sẽ vẫn được đưa sang amply của loa bass và đến loa bass. Loa mid và loa treble vẫn nhận được tín hiệu “sạch” từ các amply của chúng.
- Vì mạch phân tần chủ động chỉ làm việc ở mức tín hiệu audio nhỏ, các mạch lọc được xây dựng và sử dụng bằng các mạch điện tử tích cực thông thường tương tự được sử dụng trong các bộ lọc tần số equalizer (vốn cho phép có được sự linh động hơn rất nhiều trong thiết kế). Như vậy, thay vì phải tiêu phí năng lượng để chỉnh tín hiệu ra loa theo củ loa có độ nhạy thấp nhất, tín hiệu ra của Crossover Active  có thể được điều chỉnh để có được sự cân bằng tốt nhất giữa các củ loa. Điều này giúp các nhà thiết kế lựa chọn củ loa dễ dàng hơn cũng như thiết kế được các mạch lọc có độ dốc cao hơn nên làm giảm được lượng tín hiệu ngoài giới hạn tần số hoạt động mà từng củ loa thường phải đảm nhận.
 
Nhược điểm Crossover Active
 
- Do mức tín hiệu dòng điện trong giai đoạn này không lớn nên phân tần chủ động (Crossover Active) không phải chịu mức năng lượng đáng kể, do vậy không cần các linh kiện lớn, cầu kì. Nhưng phải sử dụng các amply công suất cho mỗi khoảng tần số. Ví dụ: với hệ thống 3 đường tiếng ta cần 3 amply công suất riêng biệt.
bo-phan-tan-chu-dong
 

Nguyên tắc phân tách kênh của Crossover 

Trước khi tìm hiểu cách sử dụng Crossover để phân tách kênh, Chúng ta chú ý những thuật ngữ của Crossover như sau 
 
- Crossover frequency (tần số cắt) là ranh giới giữa chế độ tần số được thiết lập cho loa trầm với chế độ tần số được thiết lập cho loa trung; hoặc tương tự như vậy, giữa loa trung và loa tép. 
- Crossover point (điểm cắt tần số) của loa subwoofer là điểm khống chế khoảng hoạt động của loa siêu trầm. Trên điểm đó là khoảng hoạt động của loa front, rear và center.
 
Một kinh nghiệm trong việc xác định tần số cắt là căn cứ vào đường kính củ loa bass thành phần
 
- Trong hệ thống loa vệ tinh với các loa bass đường kính từ 3-4 inch (7,5-10 cm), ta có thể thiết lập mức cắt tần số trong khoảng 100-120Hz. Đối với loa bookself, mức này là từ 60-100Hz. Đối với loa cột có bass lớn hoặc nhiều loa bass, bạn có thể thiết lập bất kỳ mức nào trong khoảng từ 40-80Hz. Đó là về lý thuyết, còn theo khuyến cáo của THX, bạn nên thiết lập mức cắt đồng loạt 80Hz và đặt cỡ loa "Small" đối với tất cả các loa.
- Những hệ thống âm thanh cỡ lớn có thùng loa subwoofer riêng biệt có thể chia thành nhiều dải tần, trong đó các loa bass có thể đảm nhiệm dải tần từ 120Hz trở xuống. Điều này giúp cho các củ loa hoạt động đúng với phạm vi dải tần thiết kế.  Trong hệ thống loa hai đường tiếng, dải tần được chia thành 2 phần: phần tần số cao sẽ đi vào củ loa treble, phần tần số thấp đi vào củ loa mid/bass. Với hệ thống 3 đường tiếng, hệ thống cũng có 2 củ loa bass và treble như hệ thống 2 đường tiếng nhưng sẽ có thêm một củ loa phụ trách riêng cho phần mid và lúc này, bộ phân tần sẽ chia tín hiệu ra thành 3 dải tần riêng biệt khác nhau.

Cách tự làm mạch phân tần thụ động (crossover Passive) cho hệ thống âm thanh

Như trên định nghĩa ở trên Bộ phân tần crossover là một tổ hợp các mạch lọc tín hiệu điện thụ động đơn giản nhất gồm các tụ điện, điện trở và cuộn các cuộn cảm liên kết lại với nhau. Sau đây Audio Hải Hưng xin hướng dẫn các bạn làm 1 mạch phân tần thụ động (crossover Passive)

Các linh kiện để làm mạch phân tần thụ động (crossover Passive)

1. Cuộn cảm: Là cuộn dây đồng được quấn thành nhiều vòng theo dạng tròn (vuông, dẹt) tùy ý. Thông số kỹ thuật là độ tự cảm Henry (H), thông thường chỉ hay dùng loại mH, và điện trở thuần. Quấn dây to thì tốn dây, to nặng, nhưng dùng được cho loa công suất lớn. Quấn dây bé thì được nhiều Henry, nhỏ gọn, nhưng điện trở thuần cao, công suất bé.
- Cuộn cảm có tác dụng cho tần số thấp đi qua và hạn chế tần số cao.
- Công dụng chủ yếu: Nối tiếp với loa Bass để hạn chế tần số cao đi vào loa bass.
cuon-cam
Các loại cuộn cảm

 
2. Tụ điện: Là cái tụ điện, thông số kỹ thuật là dung kháng Fara (F), thường chỉ đến dùng là uF và điện áp chịu đựng, làm loa thì khoảng 50V trở lên là ok rồi. Có thể ghép song song các tụ để được dung kháng mong muốn.
Tác dụng của tụ điện là cho tần số cao đi qua, hạn chế tần số thấp.
Công dụng chủ yếu là hạn chế các tần số thấp đi vào loa trebl.
 
tu-dien
Các loại tụ điện

 
Trường hợp tụ điện nối tiếp cuộn cảm: có tác dụng hạn chế tấn số cao và tần số thấp đi vào loa, chỉ trừ lại tần số…giữa. Nên sử dụng cho loa Mid. Gọi là cắt tần, nhưng các linh kiện điện tử không giống như cái dao, cái kéo, không thể xoẹt phát là đứt luôn đoạn tần số muốn cắt, mà nó chỉ có khả năng làm giảm dần đều khoảng tần số muốn loại bỏ.
 
3. Điện trở: Là cái điện trở, thông số kỹ thuật cần quan tầm là trở kháng Ohm và công suất. Có thể ghép nối tiếp hoặc song song nhiều điện trở để được trở kháng và công suất mong muốn.
Tác dụng của điện trở là cân bằng độ nhạy cho các loa con, hay là làm cho các loa con kêu to bằng nhau.
dien-tro
Điện trở

Các bước lắp đặt crossover Passive vào hệ thống loa

Để tự lắp đặt crossover Passive vào hệ thống loa yêu cầu bạn có chút kiến thức mạch điện tử
 
Bước 1: Lắp các loa vào thùng, nhớ đấu dây cho từng loa riêng thò ra ngoài vỏ loa.
Bước 2. Nối dây từ cọc loa sau amply (bên L) vào thẳng loa bass, mở nhạc rồi ngồi nghe. Nếu nghe bass tốt thì tốt. Nếu nghe bass kém, chủ yếu tiếng trung (mid) thì xem lại
- Kết cấu thùng có thể chưa phù hợp nên bass kém
- Chất lượng loa, vì có thể loa này chỉ hỗ trợ bass được như thế thôi.
- Loa này có dải trung hơi trội, nên dùng đấu nối tiếp một cuộn cảm khoảng 2-4mH, nghe thấy lòi bass ra.
Bước 3:
- Với loa 2 đường tiếng (2 way). Giữa nguyên loa bass như bước trên, đấu song song loa trebl với loa bass trên (nhớ nối thêm một con tụ tầm 3.3uf cho đỡ hỏng trebl). 
+ Nếu nghe bass nhiều hơn trebl: Thì thay loa trebl khác, hoặc thêm lắp thêm một cái loa trebl nữa.
+ Nếu nghe trebl nhiều hơn: Thế này là ổn, giờ điều chỉnh là được. 
Để điều chỉnh thì dùng L-pad (nôm na là cái biến trở) ra cửa hàng điện tử mua cái biến trở công suất lớn, tầm 30Ohm và 20w. Sau đó nối tiếp vào loa trebl rồi điều chỉnh từ từ, đến khi nào nghe bass và trebl cân bằng là được. Dùng đồng hồ đo điện trở mình đã điều chỉnh là bao nhiêu, sau đó mua mấy con trở sứ cùng trị số trên, khoảng 10w để gắn vào mạch phân tần là được.
- Với loa 3 đường tiếng (3 way). Giữa nguyên loa bass như bước trên, đấu song so loa Mid vào (nhớ nối tiếp thêm một con tụ khoảng 8uf). Rồi mở nhạc ngồi nghe.
+ Nếu loa bass to hơn: Thì thay loa mid được là tốt, hoặc dùng 2 loa mid, còn không dùng phương án cuối cùng bằng cái trở như đã nói ở trên, nối tiếp vào loa bass để giảm xuống cho cân bằng với loa trung.
+ Nếu loa trung nghe to hơn: Thì như trường hợp loa 2way, nối tiếp thêm cho nó một điện trở chỉnh như trên rồi điều chỉnh đến khi nghe mid và bass cân bằng, hài hòa là được. Rồi đo lại trị số trở, mua trở sứ tương đương, có thể mua hai con trở sứ 10w điện trở gấp đôi rồi về ghép song song để tăng công suất trở.
Sau khi được loa bass và mid cân bằng rồi thì giữ nguyên hiện trường, đấu song song tiếp loa trebl vào (nhớ nối tiếp tụ 3.3uf) rồi điều chỉnh như cách trên để cân bằng loa trebl với hai loa kia.

Với những dòng chia sẻ của hải hưng về Điều cần biết về Crossover - Bộ phân tần ra loa trong hệ thống âm thanh​ ở trên, các bạn còn băn khoăn điều gì cũng như có nhu cầu tư vấn giải pháp hệ thống âm thanh, xin vui lòng liên hệ Hải Hưng để có một hệ thống âm thanh hoàn hảo nhất.

Bài viết khác:
Các đối tác cung cấp
Âm thanh Crown
Âm thanh Soundcraft
Âm Thanh Toa
Âm thanh Lexicon
Âm Thanh Boston
Âm Thanh Bosch
Thiết bị Âm Thanh Denon
Âm Thanh DBX
Âm Thanh AKG
Âm Thanh EV
Âm thanh Klipsch
Âm Thanh Tannoy
Âm Thanh Jamo
Âm Thanh Yamaha
Âm thanh JBL
Âm Thanh DynAcord
Âm Thanh Shure
Âm thanh Accuphase
Âm thanh Ahuja
Âm thanh APG
Âm thanh Audiofrog
Âm Thanh B&W
Âm thanh Behringer
Âm thanh Blastking
Âm thanh BMB
Âm thanh BSS Audio
Âm thanh Byerdynamic
Âm thanh cambridge
Âm thanh Dolby
Âm thanh Guiness
Âm Thanh Haiaudio
Âm thanh Hanet
Âm thanh Harman
Âm thanh Infinity
Âm thanh Inter M
Âm thanh Jarguar
Am thanh Marantz
Âm thanh Martin Logan
Âm thanh Master Audio
Âm thanh Music wave
Âm thanh Musiccore
Âm thanh Ohm
Âm thanh Paradigm
Âm thanh Parasound
Âm thanh Pathos
Âm Thanh Philips
Âm Thanh Q acoustics
Âm thanh Quad
Âm thanh Teac
Âm thanh Televic
Âm thanh Unison Research
Âm thanh Việt KTV
Âm thanh Wadia
Âm thanh Wharfedale
hãng Clay Paky
Thiết bị âm thanh Alto
Thiết bị âm thanh Fone Star
Thiết bị âm thanh Sennheiser
Thiết bị ánh sáng LQE