Giáo trình Kĩ thuật âm thanh - Hà Đình Dũng

Nội dung text: Giáo trình Kĩ thuật âm thanh - Hà Đình Dũng

1. HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA THIẾT KẾ VÀ SÁNG TẠO ĐA PHƯƠNG TIỆN GIÁO TRÌNH BÀI GIẢNG (Phương pháp đào tạo theo tín chỉ) TÊN HỌC PHẦN: KỸ THUẬT ÂM THANH Mã học phần: CDT1312 (03 tín chỉ) Biên soạn ThS. HÀ ĐÌNH DŨNG PTIT LƯU HÀNH NỘI BỘ Hà Nội, 11/2014
2. MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH VẼ vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT ÂM THANH 1 1.1 Các đại lượng đặc trưng cơ bản của âm thanh 1 1.1.1 Trường âm 1 1.1.2 Áp suất 1 1.1.3 Tốc độ 1 1.1.4 Công suất (Pa ) 2 1.1.5 Cường độ 2 1.2 Tín hiệu âm thanh và sự thụ cảm của thính giác 2 1.2.1 Độ cao 2 1.2.2 Biên độ 3 1.2.3 Ngưỡng nghe được và ngưỡng tới hạn 3 1.2.4 Đồ thị cân bằng âm lượng 4 1.3 Dải động và phổ của tín hiệu âm thanh 5 1.3.1 Mức tín hiệu âm thanh 5 1.3.2 Dải động tín hiệu âm thanh 6 1.3.3 Phổ tín hiệu âm thanh 7 1.4 Trường âm PTIT 8 1.5 Xử lý tín hiệu âm thanh tương tự 11 1.5.1 Tín hiệu âm thanh tương tự 11 1.5.2 Mô hình xử lý tín hiệu 11 1.6 Xử lý tín hiệu âm thanh số 13 1.6.1 Một số thông số cơ bản đặc trưng cho tín hiệu và hệ thống truyền dẫn tín hiệu 13 1.6.2 Tín hiệu âm thanh số 14 1.6.3 Chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số 15 1.6.4 Bộ chuyển đổi A/D 15 i
3. 1.6.5 Bộ chuyển đổi D/A 16 CHƯƠNG 2. THIẾT BỊ ÂM THANH 19 2.1 Micro 19 2.1.1 Đặc tính kỹ thuật của micro 19 2.1.1.1 Hệ số méo trường âm: 19 2.1.1.2 Độnhậycủamicro: 19 2.1. 1.3 Đặctuyếntầnsốcủamicro: 20 2.1.2 Một số loại micro 22 2.1.2.1 Microđiệnđộng(dynamic) 22 2.1.2.2 Micro tụ điện 23 2.1.2.3 Micro băng (Ribbon microphone) 26 2.1.2.4 Micro than (Carbon microphone) 26 2.1.3 Kỹ thuật sử dụng và bảo quản micro 27 2.1.3.1 Kỹ thuật sử dụng 27 2.1.3.2 Hiệuứnglọcrănglược(combfiltereffect): 27 2 . 1 . 3 . 3 Luật3-1 28 2.1.3.4 Chọnvịtríđặtmicro 29 2.1.3.5 Cáchcầmvàsửdụngmicro 29 2.1.3.6 Kỹ thuật bảo quản micro 30 2.2 Loa 30 2.2.1 Đặc tính kỹ thuật của loa 30 2.2.2 Một số loại loa PTIT 31 2.2.2.1 Loa điện động 31 2.2.2.2 Loa nén 33 2.2.2.3 Loa thùng – loa cột 34 2.2.3 Kỹ thuật sử dụng và bảo quản loa 38 2.2.3.1 Kỹ thuật sử dụng loa 38 2.2.3.2 Kỹ thuật bảo quản loa 41 2.3 Máy tăng âm (power ampli) 41 2.3.1 Sơ đồ khối máy tăng âm 41 ii
4. 2.3.2 Đặc tính kỹ thuật 42 2.3.2.1 Công suất danh định: 42 2.3.3 Một số kiến thức về máy tăng âm 45 2 . 3 . 3 . 1 Mạchvàovàcáchđưatínhiệuvào 45 2.3.3.2 Mạchđiệnnguồncungcấpchokhuếchđạivisai 46 2.3.3.3 Xử lý tín hiệu theo kiểu stereo 47 2.3.3.4 Power ampli xử lý tín hiệu theo kiểu dual mono 47 2.3.3.5 Sự xén ngọn hay xén đỉnh (clipping) 48 2.3.3.6 Chọn và sử dụng power ampli 48 2.4 Máy ghi âm 50 2.4.1 Máy ghi âm tương tự 50 2.4.2 Máy ghi âm kỹ thuật số 51 2.5 Bàn trộn âm, bàn kỹ xảo 54 2.5.1 Các thông số cơ bản đặc trưng cho bàn trộn âm (thế hệ IC) 54 2.5.2 Một số kiến thức về bàn trộn âm 56 2.5.2.1 Điềuchỉnhmức(ĐCM) 56 2.5.2.2 Trộnâm 57 2.5.2.3 Biểuđồmức 57 2.5.2.4 Các chứcnăng trênmộtbàn trộnâm 59 2.5.2.5 Điều chỉnh gain trên bàn trộn âm 61 2.5.3 Thiết bị tạo kỹ xảo âm thanh (Effect) 64 2.5.3.1 HiệuứngcủatínhPTITiệuđượclàmtrễ(DelayEffect) 64 2.5.3.2 Repeating Delay 65 2.5.3.3 DoubleTrack 65 2.5.3.4 Hiệu ứng tạo âm vang (reverberation Effect) 65 2.6 Một số vật tư, thiết bị hỗ trợ khác 66 2.6.1 Jack tín hiệu 66 2.6.1.1 Jackcannon 66 2.6.1.2 Jack6ly:(jack6lycóhailoại) 67 2.6.2 Dây dẫn tín hiệu 68 iii
5. 2.6.2.1 BalancevàUnbalance 68 CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT TRANG ÂM, THU GHI ÂM 73 3.1 Kỹ thuật trang âm 73 3.1.1 Trang âm trong nhà 73 3.1.1.1 Cách bố trí loa và hệ thống loa: 74 3.1.2 Trang âm ngoài trời 76 3.1.2.1 Trường âm của loa nén 76 3.1.2.2 Cách đấu loa vào máy tăng âm và đường dây 77 3.1.2.3 Nguyêntắccơbảnkhimắcloa 78 3.1.2.4 Các phương pháp đấu dây loa 78 3.2 Kỹ thuật thu ghi âm trong phát thanh 80 3.2.1 Thu ghi âm các chương trình phát thanh theo kiểu truyền thống 80 3.2.2 Thu ghi âm các chương trình phát thanh theo kiểu hiện đại 83 3.3 Kỹ thuật thu ghi âm trong truyền hình 84 3.3.1 Quy trình thu ghi âm một số chương trình truyền hình 84 3.3.1.1 Các chương trình tin tức – thời sự 84 3.3.1.2 Cácchươngtrìnhphóngsự-tàiliệu-chuyênđề-khoagiáo 84 3.3.1.3 Các chương trình ca nhạc 85 3.3.1.4 Các chương trình vui chơi giải trí ghi hình ở trường quay 85 3.3.1.5 Phim truyền hình 86 3.3.2 Hệthốngthiếtbịthughiâmtrongstudio 87 3.3.3 Hệ thống thiết bị thuPTIT ghi âm số 89 3.4 Kỹ thuật thu ghi âm dùng các thiết bị đơn lẻ 89 CHƯƠNG 4. KỸ THUẬT LỒNG TIẾNG 91 4.1 Giới thiệu chung về kỹ thuật lồng tiếng 91 4.2 Thiết bị lồng tiếng 91 4.2.1 Thiết bị đường hình 91 4.2.2 Thiết bị hiển thị 92 4.2.3 Thiết bị lưu trữ dữ liệu 93 4.2.4 Thiết bị đường tiếng 94 iv
6. 4.2.5 Micro 95 4.2.6 Máy tăng âm 96 4.2.7 Thiết bị kiểm tra 96 4.2.8 Mô hình phòng lồng tiếng 97 4.2.8.1 Phòng lồng tiếng sử dụng các thiết bị tương tự 98 4.2.8.2 Phòng lồng tiếng sử dụng thiết bị số 99 4.3 Giới thiệu một số phần mềm lồng tiếng 100 4.4 Kỹ thuật lồng tiếng một số chương trình truyền hình 100 4.4.1 Kỹ thuật lồng tiếng chương trình phóng sự, phim tài liệu 100 4.4.2 Kỹ thuật lồng tiếng chương trình ca nhạc 101 4.4.3 Kỹ thuật lồng tiếng chương trình phim truyền hình 102 PTIT v
7. DANHMỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa bước sóng và chu kỳ tín hiệu 2 Hình 1-2: Thí nghiệm xây dựng đặc tuyến cân bằng âm lượng 4 Hình 1-3: Đồ thị cân bằng âm lượng 5 Hình 1-4: Dạng của mức tín hiệu 6 Hình 1-5: Một số dải động cơ bản 7 Hình 1-6: Dạng dao động và phổ tần của đơn âm 8 Hình 1-7: Dạng dao động và phổ tần số của âm phúc 8 Hình 1-8: Trực âm – phản âm- vang của một xung âm thanh 9 Hình 1-9: Phản xạ âm thanh lên mặt phẳng và tại một góc 9 Hình 1-10: Phản xạ sóng âm lên các mặt cong lõm 10 Hình 1-11: Hấp thụ - phản xạ và xuyên âm 10 Hình 1-12: Dạng tín hiệu âm thanh tương tự 11 Hình 1-13: Sơ đồ khối hệ thống 12 Hình 1-14: Sơ đồ khối hệ thống 12 Hình 1-15: Tỷ số tín hiệu/nhiễu 13 Hình 1-16: Sự hình thành méo PTITphi tuyến 14 Hình 1-17: Sơ đồ khối mô tả quy trình số hóa tín hiệu âm thanh theo PCM 15 Hình 1-18: Sơ đồ nguyên lý bộ biến đổi sườn đơn 16 Hình 1-19: Quá trình chuyển đổi tín hiệu PCM sang tín hiệu Analog 16 Hình 2-1: Quan hệ giữa kích thước micro và bước sóng 19 Hình 2-2: Đặc tuyến tần số micro 20 Hình 2-3: Các kiểu búp hướng của micro 20 Hình 2-4: Cấu tạo micro dynamic 23 vi
8. Hình 2-5: Biến áp phối hợp trở kháng 23 Hình 2-6: Cấu tạo micro Condenser 24 Hình 2-7: Mô tả cách đấu nối các micro vào Mixer audio 25 Hình 2-8: Cấu tạo micro electret 26 Hình 2-9: Cấu tạo micro băng 26 Hình 2-10: Cấu tạo micro than 27 Hình 2-11: Mô tả hiệu ứng lọc răng lược 28 Hình 2-12: Quy ước về số lượng micro 29 Hình 2-13: Cách chọn và đặt micro 29 Hình 2-14: Đặc tuyến tần số của loa 31 Hình 2-15: Cấu tạo loa điện động 31 Hình 2-16: Cấu tạo loa nén 33 Hình 2-17: Biến áp loa nén 33 Hình 2-18: Cấu tạo thùng loa 34 Hình 2-19: Đáp tuyến tần số loa toàn dải 35 Hình 2-20: Loa một đường tiếng và loa 2 đường tiếng 36 Hình 2-21: Tụ điện và cuộn dây trong mạch chia tần số thụ động 36 Hình 2-22: Độ dốc cắt, cắt sâu PTITvà hệ thống loa 2 đường tiếng, 3 đường tiếng 37 Hình 2-23: Mạch chia tần số tích cực 37 Hình 2-24: Sự đồng pha – ngược pha 39 Hình 2-25: Sự sắp xếp cụm ( cluster) cho độ phân tán âm thanh rộng 39 Hình 2-26: Sắp xếp loa song song 40 Hình 2-27: Kỹ thuật chồng loa giúp cho độ xuyên thấu âm thanh đi xa hơn 41 Hình 2-28: Sơ đồ khối máy tăng âm công suất nhỏ 42 vii
9. Hình 2-29: Sơ đồ khối máy tăng âm công suất lớn 42 Hình 2-30: Đáp tuyến tần số power amply 43 Hình 2-31: Sơ đồ khối tổng quát của một amply 45 Hình 2-32: Mạch khuếch đại vi sai 46 Hình 2-33: Mạch khuếch đại cổ điển 46 Hình 2-34: Mạch khuếch đại cổ điển 46 Hình 2-35: Mạch khuếch đại cổ điển 46 Hình 2-36: Power amply xử lý tín hiệu theo kiểu stereo 47 Hình 2-37: Dùng switch để chọn chế độ dual – mono hay stereo 48 Hình 2-38: Tín hiệu hoàn chỉnh và tín hiệu bị xén ngọn (clip) 48 Hình 2-39: Sơ đồ nguyên lý máy ghi âm từ tính 50 Hình 2-40: Sơ đồ khối máy ghi loại CD 51 Hình 2-41: Cấu trúc đĩa CD 53 Hình 2-42: Sơ đồ phân bố tín hiệu ghi trên đĩa CD 54 Hình 2-43: Sơ đồ mạch điều chỉnh mức 56 Hình 2-44: Mạch trộn tích cực và thụ động 57 Hình 2-45: Biểu đồ mức tính toán làm việc với một micro ở đầu vào 58 Hình 2-46: Hình vẽ so sánh cấuPTIT trúc gain giữa hai hệ thống 63 Hình 2-47: Bộ tạo vang 64 Hình 2-48: Jack cannon Female và Male 67 Hình 2-49: Jack 6 ly mono và stereo 68 Hình 2-50: Dây Unbalance và Balance 69 Hình 2-51: Dây và mạch khuếch đại 69 Hình 3-1: Sự phản hồi của micro (feedback) microphone 74 viii
10. Hình 3-2: Cách bố trí hệ thống loa tập trung 75 Hình 3-3: Bố trí loa tập trung và phân tán 75 Hình 3-4: Trang âm ngoài trời bằng loa nén 76 Hình 3-5: Nối loa song song 79 Hình 3-6: Nối loa nối tiếp 79 Hình 3-7: Nối loa hỗn hợp 79 Hình 3-8: Mô hình kỹ thuật sản xuất các chương trình phát thanh kiểu truyền thống 80 Hình 3-9: Sơ đồ khối quy trình sản xuất các chương trình phát thanh 81 Hình 3-10: Sơ đồ khối hệ thống thiết bị thu âm khâu hậu kỳ 82 Hình 3-11: Sơ đồ tổng quát mô tả quy trình sản xuất chương trình truyền hình 84 Hình 3-12: Sơ đồ mô tả quy trình sản xuất chương trình truyền hình có khâu lồng tiếng 86 Hình 3-13: Sơ đồ hệ thống thiết bị thu âm tương tự 87 Hình 3-14: Sơ đồ hệ thống thu ghi âm số 89 Hình 4-1: Quy trình lồng tiếng các chương trình truyền hình 91 Hình 4-2: Thiết bị card màn hình 92 Hình 4-3: Màn hình hiển thị 92 Hình 4-4: Ổ cứng lưu trữ ngoài 93 Hình 4-5: Thiết ghi đĩa CD PTIT 93 Hình 4-6: Sơ đồ đấu nối các thiết bị đường hình 94 Hình 4-7: Thiết bị card sound 95 Hình 4-8: Các thiết bị trộn tín hiệu 95 Hình 4-9: Thiết bị micro 96 Hình 4-10: Thiết bị tăng âm 96 Hình 4-11: Loa và micro 96 ix
11. Hình 4-12: Sơ đồ đấu nối thiết bị đường tiếng 97 Hình 4-13: Sơ đồ phòng lồng tiếng sử dụng thiết bị tương tự 98 Hình 4-14: Sơ đồ phòng lồng tiếng sử dụng thiết bị số 98 Hình 4-15: Mô hình một phòng thu dubbing 99 Hình 4-16: Sơ đồ khối tổng quát phòng lồng tiếng sử dụng thiết bị số 100 Hình 4-17: Sơ đồ mô tả quy trình sản xuất chương trình truyền hình 102 PTIT x
12. DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ gốc Ý nghĩa VTR Video Tape Recorder Bộ ghi băng hình VCR Video Casette Recorder Bộ ghi băng hình casette CD Compact Disk Đĩa compact PTIT xi
13. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT ÂM THANH 1.1 Các đại lượng đặc trưng cơ bản của âm thanh 1.1.1 Trường âm Môitrường,trongđócóbứcxạvàlantruyềnsóngâmgọilàtrườngâmthanh(haytrườngâm).Trường âmcóthểlàchấtrắn,chấtlỏnghaykhôngkhínhưngthườngdùngvàcóýnghĩahơncảlàmôitrườngk hôngkhí.Cấutrúccủatrườngâmcóthểđượcxácđịnhrõràngbởisựphânbốvềthờigianvàkhônggia ncủamộttronghaiđạilượngcủatrườngâmlàápsuấtâmthanhhaythanháp(p)vàtốcđộdaođộngâm (v). 1.1.2 Áp suất Khicónguồnâmtácđộngvàomôitrườngkhôngkhíthìápsuấtkhôngkhísẽbiếnthiêntănglênhaygi ảmđisovớiápsuấttĩnhcủakhôngkhí.Hiệucủaápsuấtkhicónguồnâmvàápsuấttĩnhcủakhôngkhít ạimộtđiểmtrongtrườngâmgọilàápsuấtâmthanhhaythanháp.Đơnvịthanháptrướcđâythườngd ùnglàµbarhoặcNiutơn/m2(N/m2).HiệnnaytheotiêuchuẩnISOthanhápđobằngPascal(Pa),1P a=1N/m2;p=p – p0.Trongthựctếtathườngbiểuthịthanhápởdạngmức(mứcthanháp)vớiđơnvịđolàđềxiben:N=2 0lgp/p0(dB)trongđó:pthanháp, 5 p0thanháplấylàmchuẩn,thanhápchuẩnp0làtrịsốthanhápcủangưỡngnghevàbằng2.10 N/ m2.Thanháplàđạilượngvôhướng,nótácđộnglênmọihướngnhưnhauvàcótrịsốnhỏ(vídụ:ởkhoả ngcách1mmộtngườinóibìnhthườngchỉtạorathanhápmộtphầntriệuápsuấtkhíquyển). 1.1.3 Tốc độ Khicósóngâmtácđộng,cácphầntửkhôngkhísẽdaođộngxungquanhvịtrícânbằngcủanóvớimộtt ốcđộnàođógọilàtốcđộdaođộngv(tốcđộdịchchuyển).Vềbảnchấttốcđộdịchchuyểnvhoàntoànk hácvớitốcđộlantruyềncủasóngâm. TốcđộtruyềnlancủaâmthanhphPTITụthuộcvàomôitrườngtruyềnâm,trongkhôngkhíchủyếuphụth uộcvàonhiệtđộKelvin(nhiệtđộtuyệtđối)vàđượcxácđịnhgầnđúngtheobiểuthức:C=331√T0/27 3(m/s) Tºlànhiệtđộtuyệtđốicủakhôngkhí,nếuxétởnhiệtđộ200CtứcTº=293ºKvàápsuấtkhíquyểnbìnht hườngthìâmthanhtruyềnlantrongkhôngkhívớitốcđộC=340m/s(tínhtheocôngthứctrên).Cònt ốcđộdaođộngcótrịsốrấtnhỏvàphụthuộcvàocườngđộâmthanh. Taingườicóthểngheđượccácdaođộngâmthanhcótầnsốtừkhoảng20Hz -:- 20kHz.Khoảngtầnsốtrêngọilàdảitầnsốâmtần.Giảsửsóngâmlàcácdaođộngđiềuhòathìtrongk hoảngthờigianmộtchukỳsóngâmlantruyềnđượcmộtquãngđườngđúngbằngbướcsóng: 1  = . = ; = 1
14. C làtốcđộtruyềnlan củasóngâm (m/s)T là chukỳdaođộng(s) flà tầnsố (Hz);λbướcsóng (m) Biênđộ Hình 1-1: Đồ thị biểu diễ n mối quan hệ giữa bước sóng và chu kỳ tín hiệu Nếucoidảitầnâmthanhcóthểngheđượctừ20Hz-:- 20.000Hzthìbướcsóngtươngứngsẽlà:Max Bước sóngλ =340/20=17m;Min=340/20.000=1,7cm Chukỳ T 1.1.4 Công suất (Pa ) Lànănglượngsóngâmthanhlantruyềntrongmộtđơnvịthờigianquamộtdiệntíchbềmặtvuônggó cvớihướnglantruyềncủasóngâm.Nếuthanháppphânbốđồngđềuthìlựcdothanhápgâyracóthểv iếtF=p.S,lựcnàythựchiệnmộtcôngbằngF.dxvàcôngsuấtâmthanhđượcxácđịnh: 퐹 푃 = = . 푆 = . 푆. 푣 푡 푡 Trongđó:Pacôngsuất(w); plàthanháp;S làdiệntíchtácđộng(m2độngcủamộtphầntửkhôngkhítạidiệntíchđó(m/s). Côngsuấtâmthanhnóichungtỷlệvớibìnhphươngápsuấtâmthanh.Tănggấpđôiápsuấtâmthanhs ẽlàmtănggấp4cườngđộtrườngâmthanh,đòihỏigấp4lầncôngsuấtnguồnâmthanh. 1.1.5 Cường độ Cườngđộâmthanhhaythanhlực(I)làcôngsuấtâmthanhtrênmộtđơnvịdiệntíchS:I=Pa/S=p.v. 1.2 Tín hiệu âm thanh và sự thụ cảm của thính giác Chấtlượngâmthanhđượcđánhgiátrêncơsởthụcảmcủathínhgiác.Bởivậy,ngoàinhữngđặctrưng vậtlýmangtínhkháchquancủatínPTIThiệu,cầnphảinghiêncứuảnhhưởngcủanóđếncảmgiácchủqua ncủangườinghe.Nhữngtínhiệudaođộngđiềuhòa(âmđơn)đặctrưngbởibađạilượng:biênđộ,tầns ốvàpha.Nhưngquanhiềuthựcnghiệmchothấyphacủacácdaođộngđiềuhòaítảnhhưởngđếncảm giáccủangườinghenênkhôngđềcập. 1.2.1 Độ cao Tầnsốcủatínhiệuâmthanhsẽtạochongườinghecảmgiácvềđộtrầmbổngcủaâmthanh.Cảmgiác vềđộtrầmbổngcủaâmthanhgọilàđộcaocủaâmthanh,nếutatăngdầntầnsốcủatínhiệuâmthanhtừ 20Hzđến20.000Hzthìtạocảmgiáctăngdầnđộcaocủaâmtừtrầmnhấtđếnbổngnhất.Trongâmtha nh,khoảngthayđổiđộcaocủaâmđượcđặctrưngbởiđạilượngoctave.Octavelàđạilượngdùngđểc hỉkhoảngthayđổiđộcaocủaâmtươngứngvớikhitầnsốthayđổihailần.Nếumỗitầnsốbanđầulàf0t hìmỗioctaveứngvớikhoảngthayđổitầnsốlà: 2 n f1=2f0;f2=2f1=2 f0 vàfn=2 f0 2
15. Sốoctavetrongdảitầnsốâmthanhcóthểxácđịnhtheobiểuthứcsau: n=log2(fn/f0)≈log2(3,14lgfn/f0). Nếulấyf0=20Hz,tầnsốcaonhấtfn=20.000Hzthìsốoctavetrongdảiâmtần: n=log2(fn/f0≈3,14lg20.000/20)=10octave. Sựthayđổitầnsốnhỏnhấtmàtaicòncóthểpháthiện(sựthayđổiđộcaocủaâm)gọilàngưỡngvisaith eotầnsố.Ngưỡngvisaiphụthuộcvàotầnsốbanđầu.Đốivớinhữngtầnsốf 4.000Hzvàokhoảng0 ,4÷0,5%.Ngoàiracũngcầnlưuýrằngcảmgiácvềsựthayđổiđộcaocủaâmcònphụthuộcvàobiênđ ộcủatínhiệuvàtốcđộthayđổitầnsố. 1.2.2 Biên độ Biênđộcủasóngâmthanhlantruyềntrongmôitrườngthườngđượchiểulàmứcthanháphaybiênđộ củatốcđộdịchchuyển.Biênđộđặctrưngchocảmgiácvềđộlớn(âmlượng)củatínhiệuâmthanh,nh ưngâmlượngkhôngchỉphụthuộcvàobiênđộmàcònphụthuộcvàonhiềuyếutốnhưtầnsố,thờigian tácđộngcủanguồnâm. 1.2.3 Ngưỡng nghe được và ngưỡng tới hạn Mứcthanhápnhỏnhấtmàtaingườicòncảmthấyđượcsựtồntạicủanguồnâmgọilàngưỡngngheđư ợc.Ngưỡngngheđượcphụthuộcvàotầnsốvàobảnthânngườinghevàphụthuộcvàovịtrícủanguồ nâm.Ngưỡngngheđượctiêuchuẩnởtầnsố1.000Hzcóthanhápp=2.105N/m2.Ởngoàikhoảngtần số16Hzvà20.000Hzngưỡngngheđượckhôngtồntại.Nếutiếptụctăngthanháplênnữathìcảmgiá cvềâmlượngcũngtănglênvàđếnmộtmứcnàođóthìsẽgâycảmgiáckhóchịu.Giátrịthanháplớnnh ấtmàvượtquagiátrịđósẽgâyracảmgiácđautaigọilàngưỡngtớihạnhayngưỡngchóitai.Ngưỡngt ớihạnítphụthuộcvàotầnsốsovớingưỡngngheđược,ngưỡngtớihạntiêuchuẩnởtầnsố1.000Hzcó thanháphiệudụnglàp=20N/m2. Bảng1:Giátrịcácthôngsốâmthanhtạingưỡngngheđượcvàngưỡngtớihạn PTIT Thangáp(p) Thanhlực(I) Tốcđộdaođộng(v) 2 2 N/m W/m m/s -5 -8 Ngưỡngngheđược 2.10 10-12 5.10 Ngưỡngtớihạn 20 10-2 0,5 Đốivớimộtâmđơnnếucứtăngthanhlực(cườngđộ)lên10lầnthìtạoracảmgiáctăngâmlượnglênn hữngkhoảngbằngnhau.NếuthanhlựcbanđầulàI0thìứngvớinhữngkhoảngthayđổiâmlượngnhư nhauthanhlựccógiátrị:I1=10I0;I2=10I1 M =100I0; IM=10 I0.NghĩalàkhităngthanhlựctừI0đếnIMthìtoànbộmứcâmlượngsẽlà:M=lgIM/ I0.Đơnvịâmlượngđượctínhtheobiểuthức(M=lgIM/I0)gọilàBel,ởtầnsố1.000Hztrongmỗikhoả 3
16. ngâmlượngtrênngườitacònphânbiệtđược10mứcthayđổikhácnhau.N=10lgIM/I0;Đơnvịâmlư ợngnhỏhơnBel10lầngọilàđêxibel(dB). Bảng2:Mứctínhiệutuyệtđốiứngvớigiátrịthanhápvàthanhlựccủatínhiệu N,dB 0 10 20 40 60 80 100 120 P,N/m2 2.10-5 6,3.10-5 2.10-4 2.10-3 2.10-2 2.10-1 2 20 2 I,W/m 10-12 10-11 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 10 Mộtđặcđiểmđángchúýnữalàcảmgiácvềngưỡngngheđượcvàngưỡngtớihạnphụthuộcrấtnhiều vàotầnsố.Bằngthựcnghiệmngườitađãxâydựngđượcmốiquanhệgiữachúngđồthịcânbằngâmlư ợng. 1.2.4 Đồ thị cân bằng âm lượng Độlớncủaâmthanhphụthuộcvàotầnsốnênviệcsosánhđộlớncủanhữngnguồnâmởcáctầnsốkhá cnhaulàđiềurấtkhó.Muốnvậyđộlớncủanguồnâmđangkhảosátđượcsosánhvớiđộlớncủaâmch uẩnởtầnsố1000Hz.Mứcâmlượngởtầnsố1000Hzdùngđểcânbằngvớiâmlượngởnhữngtầnsốkh ácnhaugọilàPhon.Haynói,cảmgiácvềđộtocủaâmthanhgọitắtlàâmlượng(volume)đơnvịđocủa nólàphon.Âmlượngnhỏnhấtmàtaitacònnghethấylà0 phon(ngưỡngnghe),âmlượnglớnnhấtmà taitabắtđầucảmthấynhứctaikhoảng130phon(ngưỡngchóitai).Khinghevớiâmlượngcàngnhỏt hìcàngcảmthấythiếutrầmvàthiếubổng.Vìvậy,muốnkiểmthínhtrungthựccầnnghevớiâmlượng đủlớn.Đểxâydựngđặctuyếncânbằngâmlượnghaycòngọilàđườngđẳngâmtiếnhànhthínghiệmn hưsau. PTIT Hình 1-2: Thí nghiệm xây dựng đặc tuyến cân bằng âm lượng Máytạosóngâmtần1cómứcâmlượngchuẩnN1=adB(aphon)ởtầnsố1000Hz.Máytạosóngâmtầ n2đượcđiềuchỉnhởnhữngtầnsốkhácnhauvàứngvớimỗitầnsốnàyphảithayđổimứcâmlượngN2 saochongườinghecócảmgiácâmlượngcủahainguồnâmlànhưnhau,cónghĩalàâmlượngcủahain guồnâmđãđượccânbằng.NếuthayđổiN1từngưỡngngheđược4dBđếnngưỡngtớihạn140dBvàt hayđổitầnsốtừ16Hzđến20.000Hzthìcóthểvẽđượctấtcảcácđườngcânbằngâmlượng(hayđồthị cácđườngđẳngâm). 4
17. Hình 1-3: Đồ thị cân bằng âm lượng Từđồthịtathấyrằngđườngcongbiểudiễncảmgiácnghetobằngnhauởcáctầnsốkhácnhaugọilàđư ờngđẳngâm(đườngđẳngthính).Cácđườngđẳngthínhởcácmứckhácnhauhợpthànhhọđườngđẳ ngthính.Khuvựcngheđượcgiớihạntrongmộtkhoảngkhárộng:nhạynhấtlàởkhoảngtầnsốtừ200 0Hzđến3500Hz,ởtầnsốthấpvàtầnsốcaongưỡngngheđềugiảmđi. 1.3 Dải động và phổ của tín hiệu âm thanh 1.3.1 Mức tín hiệu âm thanh Khixétnhữngdaođộngâmthanhtachỉquantâmđếngiátrịhiệudụngcủanó,bởivìthínhgiáckhôngt hểghinhậnđượcgiátrịtứcthờimàchỉghinhậnđượcnănglượngâmthanhtrungbìnhtrongkhoảngt hờigiannhấtđịnh.Cảmgiácvềâmlượngchỉđượcxáclậpkhithờigiantácđộngkhoảng200µs,thời giannàygọilàthờigianthíchứngcủathínhgiác.Nếuhaitínhiệuâmthanhtácđộngcáchnhaumộtkh oảngthờigiandưới50µsthìkhinghehaitínhiệuđósẽlẫnlàmmột,nếuthờigian đóvượtquá50µsthìhaitínhiệuđóhoàntoàntáchbiệt.Nhưvậyđủthấyrằnggiátrịcựcđạicủatha nhápsẽkhôngđượcghinhậnnếutồntạitrongkhoảngthờigiandưới200µs.Nghĩalàkhảnăngg hinhậncủathínhgiáckhôngchỉdonănglượngâmthanhtạithờiđiểmđóquyếtđịnhmàcảnănglư ợngtrướcđónữa. PTIT NănglượngtrungbìnhtrongkhoảngthờigianTcóthểxácđịnhtheobiểuthức: 푡1 푡 −푡 1 1 2 (푡1) = 푒 휑 푡 푡 ; 0 Trong đó: 푡1−푡 푒 là hàm trọng lượng; E(t1) là năng lượng âm thanh trung bình;T:khoảngthờigiantínhgiátrịtrungbìnht1 :thờiđiểmđangxét; (t)giátrịbiếnthiêntứcthờicủatínhiệu. Mứctínhiệuđượcđolàmộtthiếtbịđặctrưnggồmmộtbộchỉnhlưumộtbộtíchphânvàthườnggọilà bộchỉthịmứctínhiệu.TừbiểuthứcthấyrằnggiátrịE(t)phụthuộcvàothờiđiểmchọnt1,chonênmức dB 5
18. độngcũngphụthuộcvàot1.Tứclàgiátrịđođượcphụthuộcvàothamsốthờigiancủamáyđo.Mứctín hiệuâmthanhthườngđượcbiểudiễnbằngdBsovớingưỡngngheđược. Hình 1-4: Dạng của mức tín hiệu Trongkỹthuậtâmthanhthườngdùngkháiniệmtínhiệugầncựcđạivàtínhiệugầncựctiểu.Tínhiệu gầncựcđạiNmaxlàtínhiệucóxácxuấtvượtquámộtgiátrịchotrướclàrấtnhỏ,vídụxácsuấtW=0,02. Mứctínhiệugầncựcđạithườngđượcsửdụnglàrấthãnhữuvàthờigiantồntạicũngrấtngắn,nênthực tếkhôngđóngvaitròquantrọng.Còntínhiệugầncựctiểucóxácxuấtvượtquágiátrịchotrướclàrấtlớ ngầnbằng1,vídụxácsuấtW=0,98. 1.3.2 Dải động tín hiệu âm thanh Trongkỹthuậttruyểntảiâmthanh,khoảngbiếnđộngvềmứctínhiệutừgiátrịcựctiểuđếncựcđạiđư ợcđịnhnghĩalàdảiđộng.Haynóihiệucủamứctínhiệugầncựcđạivàgầncựctiểugọilàdảiđộngcủa tínhiệu.Dảiđộnglàthôngsốrấtquantrọngcủatínhiệu,mỗithiếtbịđềuđượctínhtoánvớimộtdảiđộ ngnhấtđịnh. Trongâmnhạccũngđịnhnghĩadảiđộngcủanhạckhílàđộchênhlệchgiữamứcâm(haymứcthanhá p)caonhấtvàthấpnhấtcủanhạckhíkhidiễntấutrongmộtphòng.Điềuđánglưuýlàkhóđịnhnghĩa mứcâmthấpnhấtcủanhạckhímộtcáchchínhxác,bởinócònphụthuộcvàomứctạpâmnềncủaphò ngbiểudiễn-điềumàtrongthựctếkhôngthểtáchkhỏiâmthanhcủanhạckhí. Dảiđộngcủamicrophone:đólàkhoảngcáchtínhtừmứcđiệnáptạpâmcủabảnthânmicrophoneđế nmứccaonhấtmàmicrobắtđầubịméotiếng(bãohòa). Dảiđộngcủahệthống:chotabiếtkhoPTITảngbiếnđộngvềmứccủatoànhệthốngkỹthuậtchuyểntảitín hiệu,trongđócầnphânbiệtdảiđộngcựcđạivàdảiđộnghiệudụng,tứclàkhoảngbiếnđộngthựctếch ophépsửdụngcólưuýtớidựphòngbãohòavàcáchlyvớimứctạpâm.Cầnlưuýrằng,nhữngconsốq uyđịnhvềdảiđộngkỹthuậtphụthuộcvàoviệcápdụngcáctiêuchuẩnkhácnhautrongphươngpháp xácđịnhmứctạpâmcủahệthốngthiếtbịvàcóthểsailệchnhautới10dB. 6
19. Hình 1-5: Một số dải động cơ bản Khichuyểntảitínhiệuanalogtathườngdùngloạithiếtbịphùhợpnhấtlàđồnghồđomứctínhiệuđiề uchế.Đólàloạiđồnghồchỉthịmức“cậnđỉnh”,tứclàgầnđỉnh.Khichuyểntảitínhiệudigitaltanêns ửdụngloạiđồnghồđogiátrịđỉnhthựcsự,vànócóthểchỉthịmứccaohơntới10dB.Trườnghợpdùng cácđồnghồđomứcđiềuchếthôngthườngtrongkỹthuậtanalogcầncóđộdựphòngđiềuchếđểtránh bịbãohòatínhiệu. Cuốicùng,dảiđộngcònđượcthuhẹplạithànhdảiđộngcủatínhiệuhaydảiđộngchươngtrìnhđược xửlýbởihệthốngđiệnthanhthườngnhỏhơndảiđộngcủaâmthanhrấtnhiềuvìnhữnghạnchếcủahệ thốngđiệnthanh,việcthuhẹpdảiđộngsẽlàmgiảmchấtlượngâmthanh.Sauđâylàdảiđộngcủamột sốnguồnâm. Dạngtínhiệu Dảiđộng(DdB) Lờinói 25-:-35 Ca,kịch 45-:- 50 Dànnhạcnhỏ 55-:- 60 Dànnhạcgiaohưởng 80 Tínhiệuđiệnthanh(tínhiệuPTITđiệnâmtần) 40 1.3.3 Phổ tín hiệu âm thanh Phổtầncủatínhiệuâmthanhlàsựmôtảbiênđộcủacácthànhphầntínhiệutheotầnsố.Thôngthường trụchoànhlàthangtầnsốlogahoặcthangdảibátđộ(phầnbátđộ)vớimỗiđiểmđượcvẽnhưtrungbìn hnhâncủacáctầnsốgiớihạndải.Thôngthườngthangtungđộlàmứcápsuấtâmthanh.Hiệuphatínhi ệuthườngđượcbỏqua(trừkhichúngảnhhưởngtớimứcâmthanh)dochúngthayđổithậtlớntheovịt ríđo,nhấtlàtrongmôitrườngphảnxạ. Phổtínhiệuâmthanhđaphầnlàphổvạch.Phổliêntụcchỉchiếmtỷlệnhỏ.Phổtổhợpbaogồmcácvạc hmạnhchồngchậplênphôngphổliêntục,Vídụnhưphổcủatiếngnhạcviolong,gióthổi,tiếngồncủ aquạtcóđộngcơ.Âmđơnlàâmthanhcódaođộnghìnhsinvìvậyphổtầnsốcủaâmđơncómộtvạchn hưhìnhvẽ.Âmphứclàâmthanhcódaokhôngphảilàhìnhsin,nólàtổnghợpcủacácdaođộnghìnhsi 7
20. ncótầnsốvàbiênđộkhácnhau.Vìvậyphổtầnsốcủaâmphứcbaogồmnhiềuvạch,biểuthịchocáchà ikhácnhaunhưhình1.7,Hàiâmcótầnsốthấpnhấtlàhàicơbản,cáchàikháccótầnsốdaođộnggấp2, 3,4 lầnhàicơbảngọilàhàibậchai,bậcba,bậcbốn. Hình 1-6: Dạng dao động và phổ tần của đơn âm Hình 1-7: Dạng dao động và phổ tần số của âm phúc Phổtầnsốâmthanhchobiếthàicơbảncủaâmthanh,cáchàibậccaovàtỷlệbiênđộcủacáchàibậccao sovớihàicơbản,tỷlệnàyquyếtđịnhsắctháicủaâmthanh.Chínhvìvậy,khihainhạccụphátracùng mộtnốtnhạcnhưnhautaingườivẫnphânbiệtđượclànhờâmsắccủachúngkhácnhau. 1.4 Trường âm PTIT Trongmộtkhônggiankhépkíncácsóngâmlantruyềntrựctiếptừnguồnâmđếnngườinghehayđến microphoneđólàâmthanhbứcxạtrựctiếphaycòngọilàtrựcâm.Khiđậpvàocácbềmặtngăncáchn hư(tường,trần,sàn cácđồvậttrongstudio)mộtphầnsóngsẽphảnxạtrởlạiđólàâmphảnxạhayp hảnâm.Hiệntượngphảnxạkhôngchỉxảyramộtlầnmàcứlặpđilặplại,mỗilầngặpchướngngạithì mộtphầnnănglượngâmbịtiêuhaovàovậtliệucấutạocủavậtđótagọilàhiệntượnghấpthụâmthan h.Tuynhiênhiệntượngphảnxạâmcònphụthuộcvàonănglượngâm.Nhữngâmthanhphảnxạlầnt hứnhấtgọilàphảnâmbậc1,chúngthườngcónănglượnglớn(chỉnhỏhơntrựcâm)vàtáchbiệtthành nhữngphảnxạrờirạc.Nghĩalàcókhoảngcáchthờigiangiữaphảnâmbậc1của“tiaâm”nàyvớiphả nâmbậcmộtcủa“tiaâmkhác”,tùythuộchìnhdạngkíchthướccủaphòng. Cácphảnâmbậc1cóýnghĩavôcùngquantrọngđốivớisựcảmnhậnvềkhônggiancủaphòngthu,ch odùtrongthựctếtakhócóthểnghetáchbiệtchúngrakhỏitínhiệuchung.Cácphảnâmbậc2,bậc3 8
21. ngàycàngdầyvàđanxentừnhiềuhướng,nhưngsaumỗilầnphảnxạnănglượngâmbịsuygiảmvàd ầndầnbịtiêuhaochođếnhết,tagọiđólàhiệntượngkếtvang. Trực âm Phảnxạbậc 1 Kếtvang Phảnxạbậc n Hình 1-8: Trực âm – phản âm- vang của một xung âm thanh Nếunguồnbứcxạâmthanhkéodàithìsaumộtkhoảngthờigiansẽdẫnđếntrạngtháicânbằnggiữan ănglượngbứcxạvànănglượnghấpthụ.Sóngâmphảnxạtừnhiềuhướngtrongstudiovàtạothànhtr ườngâmtánxạhaykhuếchtánvàtạocảmgiácvềkhônggian.Trựcâmthìsuygiảmdầnkhiraxanguồ nâm,cònphảnâmthìphânbốkháđềutrongtoànbộkhônggiancủastudio.Điềuđócónghĩalàtỷsốgi ữanănglượngcủatrựcâmvàphảnâmsẽbiếnđổitheokhoảngcáchtớicủanguồnâm. Ýnghĩatrựcâm:Trongcácstudioâmthanh,microphonethunhậnđồngthờicảnănglượngtrựcâml ẫnphảnâm,nhưngtrựcâmlàchính(trừtrườnghợpđặcbiệt).Chỉcótrựcâmmớitruyềntảiđượccáct hôngtincủanguồntínhiệuâmthanhnhư:Cácdaođộngkhởiđầuđặctrưngchomỗiloạinguồnâm,c ácthànhphầntạpâmđikèmkhôngthểtáchrờikhỏiâmthanh,cácthôngtintrêntạonênđộrõ,âmsắc,t ính“hiệndiện”củanguồnâmvàđặcbiệtlàviệcđịnhvịnguồnâm. Phảnâmcóýnghĩađặcbiệttrongviệctạoratrườngâmtựnhiênvàlàmchoâmthanhtrởnênsốngđộn ghơn.Nếukíchthướccủamặtphảnxạnhỏhơnhoặcbằngbướcsóngthìâmthanhsẽphảnxạranhiều hướnggọilàtánxạ.Nếudùngcácbềmặtphảnxạcókíchthướckhácnhausaochomứcâmthanhởmọ itầnsốnhưnhau,sẽcómộttrườngâmtánxạ.Tùymụcđíchcủastudiomàphảitínhtoánvàsửdụngcá cbềmặtphảnxạkhácnhau PTIT Hình 1-9: Phản xạ âm thanh lên mặt phẳng và tại một góc 9
22. Hình 1-10: Phản xạ sóng âm lên các mặt cong lõm Hấpthụâmthanh(hay đặctínhhútâm)củavậtliệuđược sửdụngtrongphòngsẽquyếtđịnhmứcđộsuygiảmcủanănglượngâmthanhtrongstudio(tứcđ ộvangcủaphòngvàâmsắccủatiếngvang).Nănglượngâmđượchấpthụmộtphầnchuyểnthành nhiệtnăngtrongvậtliệu,mộtphầnđượctruyềnquatườngrồibứcxạsangphòngbêncạnh.Khôn gcómộtloạivậtliệunàocókhảnănghấpthụmọitầnsốâmthanhnhưnhau.Nói cách kháchiệu quảhút âmcủavậtliệurất phụ thuộcvàotầnsố,nguyênnhânlàdobướcsóngcủaâmthanhrấtkhácnhau(từvàichụcmétởtầnsố cựctrầmđếnvài xăngtimét ởtầnsốcựccao).Mỗidảitần ứngvớimột mứchấpthụnănglượngâmkhácnhau,cóthểchiara3loạivậtliệuhútâmnhưsau:Vậtliệuhútâmt rầm(khoảngdưới250Hz),vậtliệuhútâmtrung(khoảng250Hz÷1000Hz),vậtliệuhútâmcao( khoảngtrên1000Hz) Phòng1 Ep Et Eht VậtliệuPTIThấpthụ Ex Phòng2 Hình 1-11: Hấp thụ - phản xạ và xuyên âm Quátrìnhkếtvang:Trongmộtphòngnhấtlànhữngphònglớnvàtườngcứng,khiâmthanhcủamộtn guồnâmđãtắtnhưngnóvẫncònngândàinhờhiệntượngphảnxạcủasóngâmtagọiđólàhiệntượngâ mvang.Tiếngvangcóảnhhưởngrấtlớnđếnđặcđiểmâmthanhcủaphòng.Thờigianvanglàkhoản gthờigianmàmứcthanhápcủamộtnguồnâmgiảmđi60dB,tứccườngđộhoặcnănglượngâmgiảm xuốngđếnmộtphầntriệu,tínhtừlúcnódừngbứcxạâmthanh.Thờigianvangđượcxácđịnhbằngcá chkhảosátđộdốccủađườngsuygiảmmứcâm,tínhtừkhởiđiểmtừ-5dB-:- - 35dBsovớiđiểmcựcđại0dB.Quátrìnhvangcóthểbổxung,làm“giầu”thêmvànângcaochấtlượn gâmthanhcủanguồnâm,nhưngcũngcóthểlàmgiảmchấtlượngnếutầnsốdaođộngriêngcủaphòn gkháchẳntầnsốcủatínhiệuvàmứcsuygiảmkhôngđủnhanh.Trongbiểudiễnâmnhạcnhờcótiếng 10
23. vangmàtạinhữngchỗdừng,dấulặngâmthanhkhôngbịcắtcụtmộtcáchkhôkhan.Nóđượcbùđắpp hầnnàobởinănglượngcủatrườngphảnâm,âmthanhquangcảnh.Chínhphầntínhiệuquangcảnhn àychotanhữngthôngtinvềđặcđiểmâmhọccủakhônggianbiểudiễn(phònghoànhạc,studio,hayn hàthờ ).Cáchiệntượngvangđềuđượchìnhthànhởbagiaiđoạn:Khởivang,đồngvang,kếtvang. Khởivangdàihơnlàmchođộrõtiếngnóisuygiảm,nhưngvớiâmnhạcsẽtạođượckhởiâmmềm.Đồ ngvangảnhhưởngđếntrựcâmlàm tăngâmlượngcủanguồnâm,giúptacảmnhậnđượckhônggianâmthanhcủaphòngbiểudiễn,quan gcảnhhaykhôngkhíâmthanhcủanhữngnơidiễnracácsựkiệnâmthanh. Kếtvangchuyểntảitớingườinghenhữngthôngtinvềkíchthước,độlớnvàxửlýnộithấtcủaphòng,l ôikéongườinghevàocácsựkiệnâmthanh. Tiếngdội:chotacảmgiácnhưmộtcáchnhắclạisựkiệnâmthanh,nghĩalànghetáchrờikhỏitínhiệu gốc(trựcâm).Vớitiếngnóicácphảnâmđếnsau50msvàcómứcđủlớnsẽtạothànhtiếngdội,làmgiả mđộrõ.Âmnhạcchophépđộtrễlớnhơncóthểđến80mshoặclớnhơnnữa. 1.5 Xử lý tín hiệu âm thanh tương tự 1.5.1 Tín hiệu âm thanh tương tự Địnhnghĩa:Tínhiệuâmthanhlàdòngđiệnâmtầntươngứngvớicácdaođộngcơhọc(biếnđổivịtríq ualại)củacácphântử,nguyêntửhaycáchạtlàmnênvậtchấtvàlantruyềntrongvậtchấtnhưcácsóng. Tínhiệuâmthanhgiốngnhưnhiềutínhiệuđiệnđượcđặctrưngbởitầnsố,bướcsóng,chukỳ,biênđộ vàvậntốclantruyền(tốcđộâmthanh). Hình 1-12: Dạng tín hiệu âm thanh tương tự Tầnsố:Tầnsốlàsốlầncùngmộthiệntượnglặplạitrênmộtđơnvịthờigian.Tronghệđolườngquốct ếđơnvịnàylàHzđặttêntheonhàvPTITậtlýĐứcHeinrichRudolfHertz.1Hzchobiếttầnsốlặplạicủahiệ ntượngbằngmộtlầntrongmỗigiây.1Hz=1/s.Tầnsốbiểuthịchođộcaothấpcủaâmthanh:Tiếngtr ầmứngvớitínhiệucótầnsốthấp,tiếngbổngứngvớitínhiệucótầnsốcao.Đặcđiểmcủataingườingh eđượcâmthanhtrongkhoảngtầnsốtừ16Hz-:- 20.000Hz,dảitầnsốnàyđượcgọilàdảitầnsốâmtần.Nhữngâmcótầnsốdưới16Hzgọilàhạâm,nhữ ngâmcótầnsốtrên20.000Hzgọilàsiêuâm. Phổ tín hiệu âm thanh: Phổ tần tínhiệuâmthanhlà sựbiểudiễn biên độcủatín hiệuâmthanhtheotầnsố(xemởmục1.3) 1.5.2 Mô hình xử lý tín hiệu Kỹthuậtghi âm thanhtươngtự lênbăng từ Audio 11
24. Hình 1-13: Sơ đồ khối hệ thống Âmthanhcóthểlàtiếngnóicủaconngườihoặctiếnghótcủacácloàichimhaytiếngđộngcủacácvật thểtồntạitrongkhônggian đượcđưaquamộtthiếtbịbiếnđổilàmicrotrởthànhtínhiệuđiệnâmtầ n.Tínhiệuđiệnâmtầncótầnsốvàbiênđộtươngứngvớicácdaođộngâmthanhđưađếnvàđượcghilê nbăngtừbằngmáyghiâmtheophươngphápghiâmtừtính.Ghiâmtừtínhlàphươngphápdùngdòng âmtầntừhóabăngtừvàđểlạitừdưtrênbăngtừtheoquyluậtcủadòngđiệnâmtần.Lúcphátlạinhững mứctừdưtrênbăngquađầutừđọclạibiếnthiênthànhdòngđiệnâmtần.Nguyênlýghiâmtừdựatrên đặctínhcủahạtsắttừbịnhiễmtừkhiđặttrongtừtrườngvàcòngiữlạimứctừdưkhirakhỏitừtrườngđ ó.Đặctínhtừhóacủabăngtừcódạngđườngcongtừtrễ,bởivậykhighiâmđểgiảmđộméokhôngđư ờngthẳngcầnphảichọnđiểmlàmviệcởtrênđoạnthẳngcủađặctuyến.Tứclàphảitừhóabăngtừbằn gdòngđiệnmộtchiềuhoặcdòngđiệnsiêuâmgọilàphươngphápthiêntừ,phươngphápnàykhôngc hophépghinhữngtínhiệucódảiđộnglớn.Phươngphápthiêntừbằngdòngđiệnsiêuâmchophépgh iđượcnhữngtínhiệucódảiđộnglớnđólà:Đưatínhiệucótrịsốđiệnápkhôngđổivàtầnsốkhôngđổil à1000Hzvàođầutừghi.Ứngvớicácmứcthiêntừkhácnhautaghilạitínhiệunàytrênbăng.Sauđóti ếnhànhđọclạivàghicáctrịsốđiệnápraứngvớicácđiệnápthiêntừkhácnhauđó.Vớiđiệnápranàolớ nnhấtthìứngvớinóchínhlàđiệnápthiêntừtốtnhất.Trongthựctế,điệnápthiêntừthườngđượcchọn từ1,2đến1,5lầnđiệnápthiêntừtốtnhất. Kỹthuậtghiâmthanhtươngtựlênbăngtừvideo PTITHình 1-14: Sơ đồ khối hệ thống Ghiâmlênbăngtừvideocũnggiốngnhưghilênbăngtừaudiolàdùngphươngphápghiâmtừtính.Tr ongkỹthuậtghitiếnglênbăngtừvideothườngđượcphânthànhhailoại:GhitiếngNormalvàtiếng Hifistero.ĐốivớitiếngHifisterotrướckhighilênbăngtừ,đượcthực hiệnbằngkỹthuậtđiềuchếFM.ĐốivớitiếngNormalchỉcần khuếchđạilàđủvàsauđóđưathẳngtớiđầutừghi(giốngnhưghiâmtiếnglênbăngtừtiếng). Nguyênlýghiâmtừtínhlàdựatrênđặctínhcủacáchạtsắttừcóthểnhiễmtừkhichịutácđộngcủatừtr ườngvàcòngiữlạimứctừdưkhirakhỏitừtrườngđó.Băngtừchuyểnđộngvớitốcđộđềuquađầutừg hi.Đầutừghilàmộtlõisắthởcóquấncuộndây.Dòngđiệntínhiệutừbộkhuếchđạighichạyquacuộn dâyđầutừghi,sinhratínhiệutừtrườngxoaychiềuởkhecủađầutừghi.Băngtừchạy quađósẽbịnhiễmtừ,nhờđótrênbăngtừcòngiữlạimứctừdư,biếnđổitheochiềuđọccủabăngphùhợ pquyluậtbiếnđổicủatínhiệucầnghi. 12
25. 1.6 Xử lý tín hiệu âm thanh số 1.6.1 Một số thông số cơ bản đặc trưng cho tín hiệu và hệ thống truyền dẫn tín hiệu Tỷsốtínhiệu/nhiễuvàtínhiệu/tạpâm:Trongmộthệthốngthiếtbịhaymộtthiếtbịcụthể,thìbêncạn htínhiệuhữuíchđượctruyềnqua,khuếch đại còncónhiễuxâmnhậpvàtạpâmdobảnthânthiếtbịhayhệthốngtạoradẫntớitạothànhtiếngc óthểnghethấybịảnhhưởng. Tỷsốmứctínhiệu(điệnáp,côngsuất)hữuíchsovớimứctạpâm(điệnáp,côngsuất)nhiễugọilàtỷsố tínhiệutrênnhiễu.Giátrịtỷsốtrênchobiếtmứctínhiệugấpbaonhiêulần(haybằngbaolần)mứctín hiệunhiễuvàlàmộtthôngsốquantrọngđánhgiáchấtlượngtínhiệu. Hình 1-15: Tỷ số tín hiệu/nhiễu TheotiêuchuẩnchấtlượngthiếtbịHificótỷsốtínhiệu/nhiễubằng46dB. Tạpâmthườnggặpnhấtlàtạpâmsinhrangaytrongcáclinhkiệnđiệntử(cảlinhkiệnthụđộngvàtích cực).Nhữngđiệnáptạpâmnàyphânbốsuốtdảiâmtần,từthấplêncao.Khinghetiếngphátraloatath ườngcócảmgiácchúngchỉxuấthiệnởvùngtầnsốcao.Sởdĩnhưvậylàdảithôngởvùngtầnsốthấphẹ phơnnhiềusovớivùngtầnsốcao. Tỷsốmứctínhiệu(điệnáp,côngsuất)hữuíchsovớimứctínhiệu(điệnáp,côngsuất)tạpâmgọilàtỷs ốtínhiệu/tạpâm.TiêuchuẩnchomáyHifitPTITỷsốtínhiệu/tạpâmbằng54dB. Dải động kênh truyền Dảiđộngcủamộtkênhtruyềndẫn(baogồmmộthệthốngthiếtbịtruyềndẫn)làhiệuhaimứctínhiệu caonhấtvàthấpnhấtởđầuvàokênhtruyềnmàtínhiệuđầurakênhtruyềnkhôngbịméo. Khitruyềnmộttínhiệuâmthanhvớidảiđộngtựnhiênlớn(thídụmộttácphẩmkhínhạcchodànnhạc hòatấu:concerto,symphony )quamộtkênhtruyềndẫncódảiđộnghẹphơnthìtínhiệuởđầurabịé plại. Dải tần - Dảitầncủanguồntínhiệuâmthanh:Làkhoảngcáchgiữatầnsốlớnnhấtcủatínhiệuvàtầnsốnhỏnhấ 13
26. tcủatínhiệuthựccó.DảitầnđobằngHz.Vídụdảitầnnghethấycủanguồntínhiệuâmthanhkhoảngt ừ20Hzđến20KHz. - Dảitầncủathiếtbịhaycủahệthốngthiếtbị:Làkhoảngtầnsốmàthiếtbịhayhệthốngthiếtbịcóthểđá pứngđược.Trongkhoảngtầnsốnàytínhiệukhitruyềndẫnquathiếtbịhayhệthốngthiếtbịsẽkhông bịméo.Đểđặctrưngchodảitầncủathiếtbịhayhệthốngthiếtbịngườitathườngdùngđáptuyếntầns ố. Độtuyếntính:Trênmộtkênhtruyềndẫnlýtưởngthìtínhiệuđầuraphảibiếnđổituyếntínhvớitínhiệ uđầuvào.Nếukhôngđượcnhưvậythườngtạoraméotínhiệu.Kênhtruyềndẫnthựctếthườngtạora méophituyếntính(méokhôngđườngthẳng)vàméotầnsố.Nguyênnhâncủahiệntượngméophitu yếnlàdocáclinhkiệncủacácthiếtbịnóiriêngvàcủacảhệthốngthiếtbịnóichungbịméophituyến.V ídụméocủacáctranzitor,diotbándẫn Nguyênnhâncủahiệntượngméotầnsốlàdocáclinhkiệnth ụđộnggâyranhư:tụđiện,tụđiệnkýsinh. Hình 1-16: Sự hình thành méo phi tuyến Một vài kết luận: Căncứvàocácthôngsốđặctrưngchotínhiệuvàhệthốngtruyềndẫntínhiệutathấyrằngnếunguồntí nhiệulànguồntínhiệutươngtựthì: Hệthốngkhólọcbỏcáccannhiễuvàtạpâmnộibộ. TínhiệusẽbịtácđộnghaybPTITịphatạpbởicácnguồntínhiệunhiễuvàtạpâm. Khótránhkhỏihiệntượngméotầnsốđốivớicáchệthốngtruyềndẫntươngtư. Cácthôngsốđặctrưngchotínhiệuvàhệthốngtruyềndẫnkhóđạtđượcmứccao.Dẫnđếnch ấtlượngtínhiệusaukhiquacáchệthốngxửlývàtruyềndẫnkhôngcao Đểgiảiquyếtbàitoánchấtlượngtínhiệuthìphảichuyểnđổitừnguồntínhiệutươngtựsangnguồntín hiệusốvàkèmtheophảicóhệthốngxửlývàtruyềndẫnsố. 1.6.2 Tín hiệu âm thanh số Ởdạnggốc,tínhiệuâmthanh(tínhiệuâmtần)làtínhiệutươngtự(analog)cóbiênđộbiếnđổiliêntục theothờigian.Nhưvậytínhiệuanalogcóthểđượcxácđịnhtạimộtthờiđiểmbấtkỳvàdođócóvôsốc ácgiátrịtứcthờikhácnhau.Vìvậytínhiệuanaloglàtínhiệuliêntụcvềthờigianvàtrịsố. 14
27. Tínhiệuâmthanhsố(digital)làtínhiệubiếnđổirờirạctheothờigianđượcsốhóatừtínhiệugốcanal og.Quátrìnhbiếnđổitínhiệuâmthanhtươngtựsangtínhiệuâmthanhsốgọilàquátrìnhsốhóatínhi ệuâmthanhvàđượcthựchiệnbằngcácmạchxửlýtínhiệusố.Mạchxửlýtínhiệusốbaogồmchủyếu cácmạchlấymẫu,lượngtửhóavàmạchmãhóa. Phươngphápxửlýtínhiệubằngcôngnghệsốcórấtnhiềuưuđiểmsovớiphươngphápxửlýtínhiệub ằngcôngnghệtươngtự. Ưuđiểm:Cảithiệntỷsốtínhiệu/tạpâm,mởrộngdảiđộng,đặctuyếntầnsốbằngphẳng.Cókhảnăng saochépthôngtinvớisốlầnvôhạnđịnhmàkhônggiảmchấtlượng.Khôngbịảnhhưởngbởisựgiaođ ộngnhiệtđộvàđiệnápcôngtác.Khôngbịméotínhiệu,khôngbịmếudodaođộngtốcđộ.Cókhảnăn gtáilậpthànhphầnđiệnápmộtchiềucủatínhiệu. Nhượcđiểm:Tínhiệuởdạngdữliệusốthườngdễbịtổnthất,chỉmấtmộtvàibitdữliệucũngdẫntớilỗ itrongtínhiệuâmthanh.Sửacáclỗidữliệurấttốnkémvềphầnmềmcũngnhưphầncứng.Hệthốngt hiếtbịsửlýtínhiệuâmthanhsốphứctạpvàtốnkémhơnsovớicôngnghệtươngtự.Bãohòatínhiệusẽ dẫntớipháhuỷhoàntoàntínhiệuâmthanh.Khôngthểcắtnốibăngghiâmsốnhưbăngghiâmtươngt ự,ởđâyphảisửdụngphươngphápcắtnốiđiệntử. 1.6.3 Chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số CôngnghệxửlýsốtínhiệuâmtầndựatrênnguyênlýkỹthuậtPCMviếttắttừPuls-Code– Modulation(điềuchếxungmã).TrongkỹthuậtPCMtínhiệuanalogđượcchuyểnthànhdẫyxung. Nhữnggiátrịbiênđộcủacácxungriênglẻđượcbiểudiễnởdạngmãnhịphân. Hình 1-17: Sơ đồ khối mô tả quy trình số hóa tín hiệu âm thanh theo PCM 1.6.4 Bộ chuyển đổi A/D PTIT BộchuyểnđổiA/Dcónhiệmvụchuyểntừtínhiệuâmthanhtươngtựsangtínhiệuâmthanhsố.Tron gkỹthuậtâmthanhsốthườnggặpcácbộchuyểnđổitheophươngphápsườndốc(Slope)hoặcphươ ngpháptiệmcậnkếtiếp(SuccessiveApproximation).Bộchuyểnđổitheophươngphápsườndốcc ònđượcgọilàbộbiếnđổitíchphân(Integration). Bộchuyểnđổitíchphânchia làm2loại:Bộchuyểnđổisườn dốc đơn (Single- Slope)vàbộchuyểnđổisườndốckép(Dual- Slope).Tấtcảcácbộbiếnđổicóđiểmgiốngnhaulàđiệnápđầuvàođềuđượcsosánhvớiđiệnápmẫu củamộtbộtíchphân. 15
28. Hình 1-18: Sơ đồ nguyên lý bộ biến đổi sườn đơn Thànhphầnquantrọngnhấtcủabộbiếnđổisườnđơnlàbộtíchphân,bộsosánhvàbộđếmnhịphân.B ắtđầu quátrìnhbiếnđổi,xungxóađưabộđếmvề0,đảomạchS1mở(tạithờiđiểmt1Hb)lúcnàytụđượcnạpt ừmộtnguồnđiệnápchuẩnquađảomạchS2.Tạicửavàođảocủabộsosánhđiệnáptăngtuyếntínhvới thờigian,tínhiệucầnchuyểnđổiđặtởcửavàokhôngđảocủabộsosánh.Khibắtđầugiaiđoạntích,cử aracủabộsosánhsẽmởmộtkhung,xungnhịpsẽdẫntớibộđếm.Tạithờiđiểmt2sườndốccủabộtíchp hânđãđạttớigiátrịđiệnápcửavào,bộsosánhsẽlật,nhịpđếmđượckhóa.Giátrịnhịphântrênbộđếm tạithờiđiểmnàyđạtgiátrịđiệnápđặtởcửavào.BộchuyểnđổiA/Dsườnđơnđạtđộchínhxáccao,nh ưngtốcđộchuyểnđổichậm,nhấtlàxửlýtứcthời(xửlýthờigianthực)mộttínhiệuâmthanh16bitthì quáchậm,tacóthểđạtđượchệsốchuyểnđổinhanhhơnbằngphươngphápsườndốckép 1.6.5 Bộ chuyển đổi D/A QuátrìnhchuyểnđổiD/A CácbộchuyểnđổiD/Acónhiệmvụchuyểntừtínhiệuâmthanhsốsangtínhiệuâmthanhtươngtựđểt ừđókếtnốivớicácthiếtbịâmthanhdânPTITdụng. Hình 1-19: Quá trình chuyển đổi tín hiệu PCM sang tín hiệu Analog Vềcơbảnquátrìnhchuyểnđổinàylàmộtsựđảongượccủa quátrìnhchuyểnđổitươngtự/số.VớibộchuyểnđổiD/A,tínhiệuPCMđượcchuyểnthànhdạngtín hiệuđiềuchếxungbiênPAM.Mạchlấyvàgiữmẫu,khuếchđạiđộrộngcủacácxungPAMvàlọccá cnhiễudobộchuyểnđổiD/Agâyra.BộlọcthôngthấptiếptheosẽtíchphâncácxungPAMvàtạothà nhdạngtínhiệuanalog. 16
29. Khichuyểnđổimộttínhiệuâmthanhsốsangtínhiệutươngtựvớitầnsốlấymẫu44,1kHzthìcứ22,7 µssẽcómộttừdữliệumớiđưavàobộchuyểnđổiD/A.Ởđâytốcđộdịchcònphảinhanhhơn,bởinócầ nthêmthờigianđểđưacáctínhiệuđãdịchsangcácphầnmạchtiếpsau.Doyêucầutốcđộxửlýcaovà khảnăngthựchiệncủakỹthuật,cóthểphânthànhbaloạimạchchuyểnđổiD/Anhưsau: BộchuyểnđổiD/Adùngmạng điệntrở BộchuyểnđổiD/AdùngđiệntrởhìnhchữT,chữTđảo PTIT 17
30. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Nêucácđạilượngđặctrưngchoâmthanhvàquađóchobiếtýnghĩacủachúng? 2. Dảiđộngâmthanh,thiếtbịâmthanhlàgì?Chobiếtýnghĩacủadảiđộng?Trongviệclựachọn cácthiếtbịâmthanh. 3. Trườngâmlàgì?Cácđạilượngđặctrưngchotrườngâm. 4. Đặcđiểmcủatínhiệuâmthanhtươngtựvàtínhiệuâmthanhsố.ÝnghĩacủatiêuchuẩnNyquit. 5. Giải thích nguyên lý hoạt động của các bộ chuyển đổi A/D theo phương pháp sử dụng sườn đơn và chuyển đổi D/A theo phương pháp điện trở. PTIT 18
31. CHƯƠNG 2. THIẾT BỊ ÂM THANH 2.1 Micro Làthiếtbịđiệnthanhnhằmbiếncácdaođộngâmthanh(daođộngcơhọc)thànhcácdaođộngđiện(đi ệnnăng),cácdaođộngnàycóbiênđộđiệnáprấtnhỏvàcầnđượckhuếchđạilớnlênđểcungcấpraloa. Trongkỹthuậtđiệnthanhsửdụngrộngrãihơncảlàloạimicrođiệnđộngvàmicrođiệndung. 2.1.1 Đặc tính kỹ thuật của micro 2.1.1.1 Hệ số méo trường âm: Khicómicrovớikíchthướcnhấtđịnhđặttrongtrườngâmthanhthìtrườngâmsẽbịméo.Nguyênnhâ ndomôitrườngtruyềnâmbịảnhhưởngbởisựphảnxạ,hậpthụ từmicro.Mứcđộméođượcđặctrưn gbởihệsốméoYvàđượcđobằngtỷsốgiữathanhápp,tạimộtđiểmnàođókhicómicrovàthanháppk hikhôngcómicro: Y=p,/p,HệsốYchủyếuphụthuộcvàohìnhdạng,quanhệgiữakíchthướccủamicrodvàbướcsóngλ . 0,5 1 1,5 2 d/λ Hình 2-1: Quan hệ giữa kích thước micro và bước sóng Ngoài ra Y cũng phụ thuộc vào góc tới của sóng âm thanh, đồ thị biểu diễn mối quan hệ 푌 = PTIT 2.1.1.2 Độnhậycủamicro: ĐộnhậycủamicroNlàtỉsốgiữađiệnápởđầuralớnnhấtkhôngbịméocóthểđạtđượccủamicroU(đ obằngmV)vàthanháppcầnthiếttácđộngvàomicro(đo bằngN/m2) khi sóng âmthanh lan truyền theo hướng trục của micro: 푈 = ( ) 2 19
32. Trongđó:p-thanháptácđộngvàoMicro;U- điệnápđoởđầuracủamicroởchếđộhởhaycótải.(cóthểsửdụngtỷsốmWđểthaythếMv).Trongthự ctếngườitathườngdùngđơnvịdB,với0dB=1mW/1pascan. 2.1.1.3 Đặctuyếntầnsốcủamicro: Đặctuyếntầnsốlàsựphụthuộcđộnhạycủamicrovàotầnsố.Đặctuyếntầnsốyêucầuphảibằngphẳn gtrongsuốtdảitầnsốâmthanh,nhưngthựctếđặctuyếnchỉbằngphẳngởđoạntầnsốtrungbình,còn ởđoạntầnsố thấpvàtầnsốcaođộnhạybịsuygiảm.Nếuđộnhạyđượcđovớithanhápkhôngđổip=const,thìkhitần sốthayđổiđộnhạycũngthayđổitheo.Đovớinhiềutầnsốtrongcảdảitầnsẽxâydựngđượcđặctuyếnt ầnsốnhưhìnhvẽ.ĐặctuyếntầnsốthườngđượcđánhgiábằngđộnhạytươngđốitínhtheodBởmộttầ nsốnàođó(thấp,trungbình,cao)sovớitầnsốtrungbìnhvàkýhiệulàM(dB),M(dB)=20lg(Nf/Ntb). Nhìnvàođặctuyếntầnsốcủamicrocóthểđánhgiásơbộđượcdảitầnvàchấtlượngkỹthuậtcủamicro . Hình 2-2: Đặc tuyến tần số micro Đặc tuyến hướng của micro: NếuđộnhạyNkhôngthayđổiđốivớitấtcảcácgóctớikhácnhaucủasóngâmthanhthìmicrođókhôn gcóhướnghayvôhướng.Cònnếuđộnhạythayđổitheogóctớicủasóngâmthanhthìmicrođólàloại cóhướng.Đặctuyếnhướng Hθcủamicrolàtỉsốgiữađộ nhạyNcủamicrodướimộtgócθnàođóvàđộnhạytrụcmicroN0:H=N/N0.Đặctuyếnhướngcủa microlàmộtthôngsốrấtquantrọngtrongPTITviệcsửdụngmicrođểthuthanh.Yêucầucơbảnvớimicrol àđặctuyếnhướngphảiổnđịnhtrongcảdảitần. Hình 2-3: Các kiểu búp hướng của micro 20
33. Kiểu búp hướng một hướng gồm H1 ,H2, H3 - H1búphướnghìnhtim(Cardioid)chỉcóhướngnhậnsóngâmởphíatrước,cógócbaophủrộ ng131°vàgiảmthiểucácsóngâmởhaibênvàphíasau,thườngđượcứngdụngtrongcácchư ơngtrìnhcanhạcvìchốngfeedbacktốt.Tuynhiênkhinguồnphátâmkhôngnằmngaytrụcc hínhmàbịlệchsanghaibênâmsắccóthểbịthayđổi.H1cũngthườngđượcchọntrongcácph òngthuâmkhicáckỹthuậtviênkhôngmuốncó nhữngâmthanhkhácởhaibênxenlẫnvào,tuynhiênchúngcũngcókhảnăngdễbịảnhhưởn gbởihơithởmạnhhoặcgió. - H2búphướngsiêuhìnhtim(Super- Cardioid):cóhướngtínhgomtụhơnH1vớigóctiếpnhậnâmthanhkhoảng115°cóđặcđiểm khácvớiH1làcómộtbúphướngnhỏởphíasau.Đượcsửdụngtrongtìnhhuốngcầnloạibỏcá câmthanhkhôngmongmuốnởhaibêntrụccủamicro,tuynhiêncũngphảichấpnhậnđôichú tcácsóngâmởphíasau.H2cókhảnăngtiếpnhậnsóngâmphíatrướcvớikhoảngcáchxahơn H1. - H3búphướngHyper- Cardioid:cótínhchấttươngtựnhưH2nhưnghướngtínhphíatrướcrấthẹpkhảng105°đồng thờibúphướngphíasaucũnggiatăng,góctiếpnhậnsóngâmcũngthuhẹpdođócóthểgiatăn gđộnhậykhinguồnâmcókhoảngcáchxa.KiểubúphướnghaihướngH4(Bi- directional):Nhậnsóngâmởcảhaihướngtrướcvàsaucáchnhau90°thườngsửdụngtrong nhữngchươngtrìnhbìnhluậnhaycácchươngtrìnhphỏngvấncósựthamgiacủabiêntập. - KiểubúphướngvôhướngH5(Omnidirectional):Cóbúphướngnhậnsóngâmởkhắpmọih ướng,khuvựctiếpnhậnsóngâmbaotrùm360°nênkhôngđượcứngdụngtrongcácchươngt rìnhbiểudiễncanhạcvìdễbịfeedback.Tuynhiênloạimicronàycóđáptuyếntầnsốrấttốtởd ãytầnsốthấp,khôngbịảnhhưởngkhicóhơithởmạnhhoặcgiónênđôikhicũngcógiátrịsửd ụngtốthơncácloạimicrocóhướngtínhcaonhưnglạirẻtiền. MộtđiềuthậtlýthúlàkhicácSuperPTIT- CardioidvàHyperCardioidđượcsửdụngvớikhoảngcáchrấtgầnởcácdiễnviên,cácbúphướngởp híasaukhôngphảilàkhôngcóýnghĩa,chúnghầunhưcónhiềuđiểmthuậnlợivớimộtsốtầnsố(thườn glàtrênvùngmidrangevàtreble)điềunàyxảyralàchắcchắndoảnhhưởngbởikhuônmặtcủadiễnvi ênởrấtgầnvàkhicácloamonitorphátrachodiễnviêncóthểbịphảndộilạibởikhuônmặtvàgâyfeed back.VớiSuper- CardioidvàHyperCardioidchúngcómộtbúphướngnhỏởphíasauvàcũngvìchúngnằmởvịtrí180 °dođócótácdụngtriệtphasecácsóngâmdộilạitừkhuônmặtdiễnviênvàloạibỏfeedback. Trởkháng:Cóhailoạitrởkháng;Microtrởkhángthấpcótrởkhángvàichụcohm,200Ω,250Ω,600 Ωnhưphầnlớncácmicrocuộndâycủaliênxô.Microtrởkhángcaocótrởkhánghàngchụcki- lôômtrởlênnhưcácmicrotinhthể,mộtsốmicrocuộndâycủatrungquốc.Mộtsốmicrocóhaimứctr ởkhánggánhcaovàthấpđượcsửdụngbằngmộtchuyểnmạch.Trởkháng(tổngtrở)củamicrocóthể 21
34. từvàichụcOhmđếnvàitrămOhmhoặchàngchụckiloOhm.ĐểphốihợpvớingõvàocủaMixervàm áytăngâmthìnhữngmicrocótrởkhángthấp(tổngtrởthấp)cầnquabiếnápđểtăngtrởkhánglên. Tạpâmnộibộ:Cónhiềuloạitạpâmsinhratrongmicronhư:tạpâmnhiệt,tạpâmcủacácphầntửđiện,t ạpâmdoápsuấtkhôngkhíbiếnthiênngẫunhiên nênngaycảtrườnghợphoàntoànkhôngcódaođ ộngâmthanhtácđộngvàothìởđầuracủamicrovẫncóđiệnápvàgọilàtạpâmUta.Mứctạpâmđóđượ cxácđịnhtheobiểuthứcgọilàhệsốtạpâm:Nta=20lg(U0/Uta)dB;TrongđóU0làđiệnáphiệudụngdo microtạorakhitácđộngvàomicromộtthanháphiệudụngp=1Pascal. Đặctínhkỹthuậtcủamộtsốmicrotrongthựctế Tênmicro Dảitần Búphướng Độnhạy Trởkháng tại1000Hz ElectretcondenserMS5 70-:-20KHz Haihướng -40dB 150Ω ElectretcondenserECM-350 40-:-15KHz Haihướng -40dB 2,5KΩ ElectretcondenserECM-310 70-:-12KHz Mộthướng -44dB 800Ω CondenserU87Ai 20-:-20KHz Vôhướng -50dB 1000Ω CondenserECM-77 40-:-20KHz Vôhướng -52dB 150Ω DynamicF-740 50-:-18KHz Haihướng -54dB 400Ω DynamicF-730 50-:-13KHz Mộthướng -56dB 500Ω 2.1.2 Một số loại micro 2.1.2.1 Microđiệnđộng(dynamic) Cấutạomicrođiệnđộngtươngtựnhưchiếcloa,nógồmcómộtmàngrungcựcmỏngđượcgắnvớimộ tcuộndâyđồngrấtmảnh,cuộndâyđồngđượcđặtvàomộtkhetừtrường(gap)củamộtkhốinamchâ m.Khinhậnsóngâmthanhtừbênngoài,màngPTITrungsẽrungđộngdễdàngtheotácđộngcủaâmthanh nhờcómạngnhện.Màngrungrungđộnglàmchocuộndâydichuyểntrongkhetừ,docuộndâyđặttro ngtừtrườngcủanamchâmvĩnhcửu,cuộndâyrungđộnglàmchotừtrườngquacuộndâythayđổivàt ạonênsứcđiệnđộngâmtần(mộtdòngđiệnxoaychiều)ởhaiđầucuộndâyvàđượckhuếchđạilênbởi mixervàpoweramplifier.Điệnápâmtầnlấyraởhaiđầucuộndâycótầnsốtrùngvớitầnsốdaođộngâ mthanhđầuvào,cóbiênđộtỷlệvớimứcthanháptácđộnglênmàngmicro.Microđiệnđộngcóđáptu yếntầnsốítbằngphẳngnhưnghoàntoàncóthểdùngtốt.Độnhạykhôngcaolắm,chịuđượcnhiệtđộ, độẩmvàvachạmtốthơncácloạimicrokhác,chịuđượcápsuấtâmthanhcao.Dùngchotrống,đàn,cá cmáyghiâmcácmáytăngâmdùngtrongtrangâmhaytrongtruyềnthanhthườnghaydùngmicrođiệ nđộng. 22
35. Hình 2-4: Cấu tạo micro dynamic Cuộndâyđồngcóđiệntrởnộikhoảngtừ10ohmđếnvàitrămohmđượcgọilàtổngtrởcủachiếcmicr o.Nếucấutạocủacuộndâycótổngtrởrấtthấp(vàichụcohm),nócầncómộtbiếnápđểtăngsốohmlê nkhoảng600ohmđểcóthểcânbằngvớitổngtrởvàocủamixervàtăngâm.NếucuộndâycóđiệntrởD Ckhoảng200- 400ohm(dođượcquấnbằngcáccỡdâyrấtmảnh)nósẽcótổngtrởxuấtACkhoảng600ohmvànhưvậ ycóthểđượcnốithẳngđếnngõvàocủamixermàkhôngcầnphảiquabiếnápphốihợptrởkháng.Đôi khicónhữngchiếcmicrođiệnđộngdùngchocácthiếtbịkhuếchđạicótổngtrởvàorấtcaonhưcácthi ếtbịdùngbóngchânkhông(đènđiệntử),nóphảiđượcnângtrởkhánglênthậtcaokhoảng20- 50kiloohmbằngcácbiếnápđặcbiệt.Nhữngloạimicrocótrởkhángrấtcaonàykhôngthíchhợpcho cácmixerbándẫn(cótổngtrởvàothấp).Trongtrườnghợpkhôngcósựphốihợptrởkhánggiữamicr ovàcácthiếtbịkháctaphảidùngbộphốihợptrởkhángnhưsau: PTIT Hình 2-5: Biến áp phối hợp trở kháng 2.1.2.2 Micro tụ điện 23
36. Condenserlàloạimicrocũngrấtphổthôngdựatrêntínhchấtthayđổiđiệndungcủatụđiệnkhicósón gâmtácđộngvàotạoratínhiệuâmthanh.Microtụđiệncócấutạogồmhaibảncực(plate)đặtcáchnh aubởimộtlớpkhôngkhí,mộtđiệnápmộtchiềuDCđượcđặtvàohaibảncựcnày,khicósóngâmtácđ ộng,khoảngcáchgiữahaibảncựcsẽthayđổitheonhịpbiếnthiêncủasóngâmthanhlàmthayđổidòn gđiệnmộtchiềuđãđượcphâncực,kếtquảtạoratínhiệuâmtầnxoaychiềuvàsẽđượcđưavàomixerđ ểkhuyếchđại.Dophảicónguồnđiệnápphâncực,cácmicrotụđiệnluôncầnđượccungcấpmộtnguồ nđiệnriêngđểhoạtđộngthườngđượcgọilà“remotepower”hay“phantompower”.Nguồnđiện“p hantom”nàycóhiệuđiệnthếtừ9Vđến48Vđượclấyngaytrênmixerkhinút“phantom”trênmixerb ậtởvịtríon.Cónhiềuloạimixerđượcthiếtkếkhácnhautùynơisảnxuấtđốivớinút“phantom”nghĩal à:Khinút“phantom”đượcbậton,cóloạimixersẽcungcấpnguồnđiện48Vchotấtcảcácvịtrí“micin put”trênmixer,nhưngcũngcóloạinguồn“phantom”đượccungcấpriêngbiệtchotừngngõcắm“m icinput”bởicácchuyểnmạch“switch”độclập.Cầnnhớkỹđiềunàykhisửdụngmicrođiệndungcon denserchungvớicácmicroloạiđiệnđộngkhác. Hình 2-6: Cấu tạo micro Condenser Chúý:Điệnáp“phantom”+48Vđượclấytừbộphậnnguồnbêntrongmixercấpvàongõcắm“mici nput”quahaiđiệntrở6,8kΩvàohaichân2và3củajackcannoninput,đườngđiệnquayvềtheođườn gbọcgiáp“shield”vềmát.Nhưvậychân2và3cùngđượccấpmộtđiệnthếdươnggiốngnhau.Dođó, nếucắmnhầmmộtmicroloạiđiệnđPTITộngvàojackcannoninputcóđiệnápphantom48Vsẽkhôngcóả nhhưởnggìchochiếcmicrođiệnđộng,nếuchiếcmicronàyđangsửdụnglàloạiđốixứng“balance”. Tuynhiên,nếucắmmộtmicrokhôngđốixứng“unbalance”vàojackinputcủamixerđangcónguồ nphantombậton,chiếcmicroloạiunbalancecóthểbịhưhỏngvĩnhviễnvìnguồnđiện48Vchạytrực tiếpquacuộndây(voicecoil) 24
37. Hình 2-7: Mô tả cách đấu nối các micro vào Mixer audio Cácmicrocondenserthườngchođáptuyếntầnsốrộngvàbằngphẳng.Độnhậyrấtcao,docácthành phầnrungđộngcảmnhậnsóngâmrấtmỏngvànhẹnhàng,chúngkhôngbịảnhhưởngbởikhốilượng củacuộndây(voicecoil)nênphùhợpvớicácnhạccụthiênvềtreble,đượcsửdụngrộngrãitrongcác phòngthuâm.Kíchthướcnhỏgọn,tuynhiêndotínhchấtkhámongmanhvàrễnhậycảmvớiđộẩmc ủamôitrường,microcondenserítđượcsửdụngtrongsânkhấucanhạc. Electretcondenser:Microđiệndungelectretcondenserlàmộtdạngbiếnđổicủacondenser,cấutạ otươngtựcondenser.Electretcondensercómộtmàngplastic(chấtdẻo)mỏngtiếpnhậnsóngâmv ừacótácdụngnhưmộtđiệncựctĩnh,kếđếncómộtđiệncựcthứhaibằngkimloạimỏnghoạtđộngnh ưmộtbảncựccảmứngtĩnhđiện,bảncựcnàykếtnốivớimộtchânlinhkiệnbándẫndạngtrườngđiện từ(FETtransistor).Khicómộtthayđổitrườngđiệntừtácđộngvàochânlinhkiện(cửa)nàycòngọil àGate.LinhkiệnFETsẽdẫnđiệnnhiềuhayíttuỳtheomứcđộtácđộngvàocổngvàtạoratínhiệuâmt ần,nếusựbiếnđổiđượctạobởisóngâmbênngoài.Docấutạonhưthế,electretcũngcầncónguồnđiệ nDCcungcấpđểhoạtđộng.Nguồnđiệncóthểthayđổitừ1,5Vđến9Vvàthườngđượclắpsẵnvàomi cro.DocócấutạorấtgọnnhẹvàđộPTITtrungthựctốt,electretđượcứngdụngrấtrộngrãitrongnhiềuphò ngthuâm,sửdụngtrongcácloạimicrocàiáovàđôikhitrongcácsânkhấuchuyênnghiệp,trongđiện thoạikhôngdây. 25
38. Hình 2-8: Cấu tạo micro electret 2.1.2.3 Micro băng (Ribbon microphone) Ribboncócấutạotươngtựnhưmicrođiệnđộngthayvìởmicrođiệnđộngcómộtmàngrungmỏngnố iliềnvớicuộndây,ởđâymàngrungchínhlàthaythếcuộndâyđộng.Đólàmộtphiếnkimloại(bằngn hôm)cỡ0,01mmrấtmỏngvànhẹnhàngđặttrongmộtkhetừtrườngrấtmạnh.Khiphiếnkimloạinhậ ntácđộngcủaâmthanhthìsẽrunglêntrongkhetừtrườngvàphátradòngđiệnxoaychiềucódạngtươ ngtựnhưsóngâmởhaiđầubăngnhôm.Tuynhiên,màngrungnàycóđiệntrởnộirấtthấpdođócầncó mộtbiếnápriêngđểphốihợptrởkhángthíchứngvớingõvào(input)củamixer.Microribbonthườn gcóbúphướnghìnhsố8nhưngcũngcómộtsốlàloạimộthướng.Microribboncóhìnhdángthanhnh ã,chođáptuyếntầnsốrộngvàkháđồngđềutốthơnmicrocuộndâynênthucanhạckhátrungthực.Đư ợcứngdụngnhiềutrongcácphòngthuâmvìđượclắpđặtcốđịnh,chúngchocácâmthanhtrầmvàcác tầnsốcaorấttốtcóđộnhiễuồnrấtthấpkhisosánhvớicácloạimicrokhác.Nhưngmicroribbonkhôn gchịuđượcvachạm,nếusửdụngkhôngnhẹnhàng,cẩnthậnthìdễbịhỏng.Vìvậy,thườngchỉdùngk hiyêucầuchấtlượngcao. Hình 2-9: Cấu tạo micro băng 2.1.2.4 Micro than (Carbon microphone) Microthanlàtiềnthânsớmnhấtcủaphátminhmicrovàhiệnnayvẫncònsửdụngtrongngànhđiệnth oạihữutuyến.TuyđáptuyếntầnsốPTITkhôngđượctốtnhưcácmicrokhácnhưngsửdụngrấtrộngrãitro ngmáyđiệnthoạivìchỉcầnđáptuyếntừ300Hz- 3KHzlàđạtyêucầutốttrongngànhviễnthông.Microthancócấutạorấtđơngiảnvàhoạtđộngbềnbỉ, chịuđượccácvađậpmạnhmàkhôngsợhưhỏng.TuynhiênnóvẫncầncónguồnđiệnápDCphâncực .Cấutạomicrothangồmcó:Mộtcáichénnhỏlàmộtđiệncựctrongđócóchứamộthỗnhợpbộtthanlà cáchạtthanđenđườngkínhcỡ1mm.Phíatrêncómộtmàngrungbằngkimloạirấtmỏngvàđànhồi,m àngkimloạicómộtđiệncựcnhúngvàotronghỗnhợpbộtthan.Haiđiệncựcđượccấpmộtnguồnđiện DCchạyqua.Khisóngâmtácđộngvàomàngrung,điệncựcgắntrênmàngrungsẽrungđộngtheosó ngâmvàlàmthayđổiđiệntrởgiữahaiđiệncựcvớinhau.KếtquảdòngđiệnDCchạyquahaiđiệncực cũngliêntụcbiếnđổitheoâmthanh.Đểlấytínhiệuxoaychiềuâmtầnramạchngoài,ngườitamắcnối microquamộtbiếnápnhỏ,biếnápnàysẽcáchlydòngđiệnmộtchiềucủanguồnđiệnphâncựcvàchỉ chodòngđiệnxoaychiềutínhiệuâmtầnchạyqua. 26
39. Hình 2-10: Cấu tạo micro than 2.1.3 Kỹ thuật sử dụng và bảo quản micro 2.1.3.1 Kỹ thuật sử dụng Hiệuứnggầnxa(proximityeffect):Khiởkhoảngcáchgầnmicrocóxuhướngchoranhiềutầnsốthấ p,tạorabởicácphụâmnhư“b,ph,th” Khiởkhoảngcáchxa,microcóxuhướnggiảmnhiềuởtầnsố thấp.Thuậnlợicủaproximityeffectlàgiúpchonhữngtrườnghợpmàgiọngca,giọngnóihaymộtn hạccụbịthiếuquánhiềuâmvựctrầm.Khiđótacầngiảmkhoảngcáchtừngườiđóđếnmicrocànggầ ncàngtăngđượcâmvựctrầm.CôngviệcnàyphảiđượclàmtrướckhidùngEQđểtăngâmtrầm.Khó khăngâyradoproximityeffectđólàtạoranhữngtiếng“phụp phụp ”khicócácphụâmnhư“b, ph,th” đểkhắcphụcứngdụngcácbiệnphápnhưsau: - Nếuthựcsựtađãcódưâmvựctrầmvàcódưcườngđộ:đưakhoảngcáchmicroraxa. - Nếuthựcsựtađãcódưâmkhuvựctrầm,màcườngđộchỉmớivừađủ:dùnglướichắnhoặclư ớibọcmicrođểgiảmthiểutiếng“phụp”sauđódùngcácmạchlọctầnsốthấpcósẵntrongcá cchannelcủamixer. - Thayđổihướngtiếpnhậncủamicrocũnglàmộtcáchtốtnhưngđiềunàycóliênquanđếnvi ệckhốngchếfeedbackcótốthaykhông. - Đốivớicácnhạccụ,microđểxa(thườnglàbằngchiềudàikíchthướccủanhạccụ)thườngch otaâmvựccânbằnghơn.NPTITếuvìyếutốcườngđộhayđểgiảmthiểutiếngồnmàcầnphảiđặtgầ n,khiđótaphảitựhiểuâmvựcmấtcânđốiởnhữngdãytầnnàođểcóthểbùđắpbằngnhữngcá chkhác 2.1.3.2 Hiệuứnglọcrănglược(combfiltereffect): Đâylàmộthiệntượnggiaothoasóngâmmàchoramộtđáptuyếntầnsốbịthayđổisovớithựctếcủ amicro,kếtquảcónhiều điểmtriệttiêuvàcộnghưởng,trônggiốngnhư cáilược chảitóc.Vídụhìnhvẽdướimôtảhiệntượngnày 27
40. Hình 2-11: Mô tả hiệu ứng lọc răng lược Tathấymộtngườinóitrướchaimicro,điềuđócónghĩalàhaimicrocùngnhậnmộttínhiệugiốngnha u.Nếungườinóiluôngiữđượcvịtrítuyệtđốicáchđềuhaimicro,thìtínhiệutiếpnhậntạihaimicrolà đồngpha(in- phase).Tínhiệucùngphacủahaimicrokhikếthợpvớinhautạimixersẽcộnghưởngvớinhauđểtăn gcườngđộâmthanhlên3dB.Trongthựctế,đểgiữchokhoảngcáchcủangườinóiluônluônởvịtrígi ữahaimicrolàkhôngthểthựchiệnđược.Vìngườinóisẽluônluôncửđộnghoặcxoayđầuvềhướngn àyhayhướngkhác.Điềuđócónghĩalàkhỏangcáchtừngườinói,tạimộtthờiđiểm,sẽởgầnmộtmicr onàyvàxamicrokia.Kếtquảlà,cảhaimicrocùngnhậnmộttínhiệunhưngmộttínhiệuđếntrước(do khoảngcáchgầnhơn),cònmộttínhiệuđếnsau(dokhoảngcáchxahơn).Thờigianhơnkémđượctín hbằngđơnvịmili-second(ms).Haitínhiệucủahaimicrolệchpha nhaumộtkhảngthờigian,khikếthợplạivớinhautrongmixersẽtạorahiệntượnglệchphahainguồn tínhiệu(tươngtứngmixerchoramộtđáptuyếnlệch). 2 . 1 . 3. 3 Luật3-1 Trongbấtcứtìnhhuốngnào,đểgiảmthiểuhiệntượnghiệuứnglọcrănglượctacầnlắpđặtmicrotuâ ntheoluật3- 1.Khitalắpđặtmộtmicrothìchắcchắnrằngkhoảngcáchgiữacácmicrophảiítnhấtlàgấpbalầnsov ớitừmicrotớinguồnphát. PTIT Quyướcvềsốlượngmicrochomộtchươngtrình:Trongmộtchươngtrìnhcốgắng“mute”bấtkỳm ộtmicronàokhôngdùng.Trườnghợpbấtđắcdĩcầnthiếtphảidùngnhiềumicro,khimởthêmgấpđô isốlượngmicro,đểgiữchohệthốngkhôngxảyrafeedbackthì“Gain”củahệthốngcầngiảmđi3dB: 28
41. Hình 2-12: Quy ước về số lượng micro 2.1.3.4 Chọnvịtríđặtmicro Chúýkhoảngcáchvàhướngcủamicrovàloa,vịtrítốtchomộtmicrokhidùngđểthumộtnhạccụlàk hoảngcáchtừmicrođếnnhạccụbằngkíchthướccủanhạccụđó.Vớikhoảngcáchnàymicrosẽnhận đượcmộtâmvựccânbằngtừnhạccụ.Nếukhoảngcáchgầnhơnthìtachỉnhậnđượcdãytầncaohayd ãytầnthấpcủanhạccụ(tuỳtheotahướngmicrovàophầnphátratầnsốcaohayphátratầnsốthấpcủa nhạccụ)màphảihysinhdãytầncònlại. 2.1.3.5 Cáchcầmvàsửdụngmicro Trongthựctếkhisửdụngmicrotacầnchúýtrườnghợp,nếunhưnhữngngườisửdụngphạmphảisẽg âyrafeedbackchohệthống(khôngđượccầmtaychắnhếtphầnbúphướngcủamicro)màphảicầmv àothâncủamicro.CẩnthậnvàchúýkhoPTITảngcáchcũngnhưhướnggiữamicrovàhướngcủaloa. Hình 2-13: Cách chọn và đặt micro 29
42. 2.1.3.6 Kỹ thuật bảo quản micro Tránhvachạmmạnhvàomicro,trừmicrothancònlạicácloạimicrođềucómàngrấtmỏng,kếtcấum ảnhmai chỉvachạmmạnhhoặcđánhrơicũngcóthểlàmchomàngbịlệch,rách,khetừméomó,mi crosẽbịhỏng.Tránhgió,tránhthổihoặcgõvàomicro,trừmicrocuộndâyvàmicrothancóthểđặtng oàitrời,còncácloạimicrokhácchỉnêndùngtrongnhà.Khithửxemmicrocóthutốtkhôngthìtađếm 1,2,3 hoặcnóithử,tuyệtđốikhôngđượcgõhoặcthổimạnhvàomicro.Tránhvàkhôngđểmicroở nhữngchỗẩmthấp,bụibậm,cónhiệtđộcao,từtrườngmạnhkhikhôngdùngnêncấtvàohộpkíncóch ấtchốngẩm.Nhữngmicrocónguồnpinkhikhôngdùngphảitháopinrađềphòngpinchảynướclàm hỏngmicro. 2.2 Loa Là thiết bị biến đổi tín hiệu điện thành các dao động âm thanh 2.2.1 Đặc tính kỹ thuật của loa ĐộnhạytrụcloaN:LàtỉsốgiữathanháphiệudụngP0doloatạoratạiđiểmcáchloa1mtrêntrụcloavà cănbậchaicủacôngsuấtđiệnđưavào: 푃 = 0 푃 Trongđó:P0-thanháptrụcloa;P-côngsuấtđiệncủaloa Quanhệgiữađộnhạytrụcloavàtầnsốthườngđượcxétởđiềukiệncôngsuấtđiệnkhôngđổip=const .Nếunhưởtầnsốbấtkỳ,đưavàoloamộtđiệnápkhôngđổi thì : 푈 = 0,1. 푍1000 Trong đó : Z1000 là trở kháng vào ở tần số 1000Hz) thì thanh áp tạo ra trong trườnghợpđógọilàthanhápchuẩnpc. Hiệusuấtcủaloaη:Làtỉsốphầntrămgiữacôngsuấtâmthanhdoloabứcxạpa và công suất điện tiêu thụ p: PTIT 푃  = . 100% hiệu suất của loa khoảng một vài phần trăm. 푃 Đặctuyếntầnsốcủaloa:Làđồthịmiêutảquanhệgiữathanhápchuẩncủaloa(db)vàtầnsốdaođộngâ mthanh(kh).Haynói,đặctuyếntầnsốcủaloalàphạmvitầnsốâmthanhmàhệthốngloacóthểtáitạol ạimộtcáchbằngphẳngvàchínhxác 30
43. Hình 2-14: Đặc tuyến tần số của loa Đặctuyếntầnsốbiểuthịtínhtrungthựccủaloa.Loacóchấtlượngcaothìdảitầnsốcôngtácrộngvàđ ộkhôngđồngđềucủađáptuyếntầnsốcàngít,màngloacàngtotiếngtrầmcàngrõ. Côngsuấtdanhđịnhcủaloa:Làcôngsuấtlớnnhấtmàloacóthểbứcxạmàvẫnđảmbảođượccácchỉti êukỹthuậtchotrướcnhư:độméo,dảitần,rungđộngcơhọc Đơnvịtínhcôngsuấtloalàvôn-am- pe(VA). Đặctuyếnhướngcủaloa:Đượcxácđịnhbằngtỉsốgiữathanhápdoloabứcxạ. Dưới một góc  nào đó so với trục loa p và thanh áp trên trục loa p khi đo ở cùng một khoảng cách 푃휃 0 = 푃0 Trởkhángdanhđịnh:Trởkhángdanhđịnhcủaloalàtrởkhángđođượckhiđưavàoloamộtdòngđiện âmtầnhìnhsincótầnsốquyđịnh(thường1000Hzhay400Hz).Mứcđiệnápđưavàoloalà30%điệná pdanhđịnh.Trởkhángcủaloathayđổitheotầnsố 2.2.2 Một số loại loa 2.2.2.1 Loa điện động PTIT Hình 2-15: Cấu tạo loa điện động 31
44. Khối nam châm(Magnet):Kích cỡ khốinamchâmcho biếtcóbao nhiêutừlực (sứcmạnhtừtrường)cóthểdùngchoviệcvậnhànhcủachiếcloa.Khốilượngnamchâmcàng lớn cho biếtchiếc loa có khả năngvận hành vớicường độ caovà cónhiều nănglượngâmthanhhơn. Cuộndâyđộnglực(Voicecoil):Cuộndâyđộnglực(Voicecoil)làmộtcuộndâyquấntrênmộtốngtr ònbằngplastichoặcnhôm,giấyhaybằngchấtliệusợithủytinh(fiberglass).Loạidâyđượcdùngcót hểbằngnhôm(nhẹ,dễtỏanhiệt)hoặcđồng(dẫnđiệnmạnhhơnnhômnhưngnặnghơn),cótiếtdiện mặtcắtdâyhìnhtrònhaydẹt.Cuộndâyđượcphủkeocốđịnhvớilõiốngvàlàbộphậnchịutảicaokhic ódòngđiệntínhiệuđiqua.Kíchcỡcủacuộndâylớnvàcấutạobằngsợidâyquấntiếtdiệnlớnchotabi ếtloachịuđượccôngsuấtcao.Trongkhihoạtđộng,loatỏaranhiềunhiệtvàcầnphảitiêutánđi,sựtiêu tánnàytùythuộcvàolõicuộndâybằngnhômhaygiấy,kíchthướckhốinamchâmvàcáckhốisắtdẫn từbaoquanh. Khetừ(Gap):Khốinamchâmđượccáckhốisắtkếthợptậptrungtừtrườnglạivàomộtkherấthẹp,kh ecànghẹptừtrườngđượctậpchungcàngmạnhvàcuộndâyđộnglựcđượcđặtvàokhetừtrườnghẹp nàyđểtạoralựcđốikhángvớinamchâmthànhchuyểnđộngtớilui.Nếukhetừquáhẹp,cuộndâydễb ịvachạmvàokhốisắtchungquanhgâymasátlàmméotiếngvànónglên.Nếuquárộng,từlựcsẽrấtyế u,tổnhaotrênloasẽlớn.Khetừlàthànhphầnđượclàmrấtchínhxácvàphảichốngbụithậttốt,mọivật thểlạnhưbụihaycácmạtsắtnhỏlọtvàosẽcảntrởdaođộngcuộndâyvàrấtkhólàmsạchvìbịhútchặtv àokhenamchâm.Cầnchúýđếnđiềunàykhibảoquảnloarờihayphảiquấnsửachữalạicácloabịchá y,hỏng. Cácthỏisắtdẫntừlực(PolePieceandPlates):Làcácthỏisắtđượcdậphìnhhọcthíchhợp đểghép vớikhốinamchâmtạo thànhđườngtruyền dẫntừlựcvàokhetừ, đâycũnglàbộphậndùnggiảinhiệtsinhratừcuộndâyđộnglựckhihoạtđộngvàtỏanhiệtrakhôngkhí . Màngloa(Cone):Màngloađượclàmbằnggiấyhaymộtchấtliệuđặcbiệttùytheocôngdụngvàgiáti ền,nóđượcdándínhvàocuộndâyđộnglựctạothànhmộtcáibơmépkhôngkhíđểphátraâmthanh.T hôngthườngmàngloacànglớnsẽPTITchonhiềutiếngtrầm,tầnsốthấpvàcôngsuấtâmthanhlớn. Màngnhún(Surround):Làbộphậngiữchặtmàngloavàovànhkhungsắt,cốđịnhmàng loatheochiềungang nhưngrấtlinhđộngtheochiều dọc, cũng làbộphậnkiểmsoátbiênđộdaođộngcủamàngloatớiluivàdậptắtcácdaođộngcủamàngloakhi tínhiệuđổicựctính.Màngnhúncấu tạobằngchấtliệumút,caosu,vải,giấy,rấtđànhồi. Màngnhện(Spider):Cấutạothườngbằngvảiépvớikeotạothànhnhữngđườngvòngđồngtâmr ấtlinhđộngtheochiềudọcnhưngcốđịnhtheochiềungang.Màngnhệnđượcdánchặtvớicuộnd âyđộnglựcđểcốđịnh cuộndâykhidaođộngkhetừ,cũnglàbộphậnkếthợpvớimàngnhúnđểdậptắtcácdaođộngngoà iýmuốntrongkhiloachuyểnđộng. Nguyênlýhoạtđộngcủaloa:Khichodòngđiệnâmtầnvàoloa,tứclàdòngđiệnâmtầnđiquacuôngd âycủaloa,trongcuộndâyxuấthiệnmộttừtrường.Từtrườngcuộndâycủaloasẽbịtừtrườngnamchâ 32
45. mtácđộnglàmchocuộndâychuyểnđộnglênxuống.Sựchuyếnđộngcủacuộndâykéotheosựchuy ểnđộngcủamàngloatạothànhmộtdaođộngvàphátraâmthanhcóquiluậtbiếnđổitheotínhiệuâmth anhđưavào. 2.2.2.2 Loa nén Hình 2-16: Cấu tạo loa nén Loanéncóhaiphần:Độngcơloavàvànhloa,độngcơloachínhlàmộtloađiệnđộngcókếtcấuđặcbiệ tvànhỏgọn.Trongđộngcơloacónamchâm,khetừ,cuộndâyvàmàngloabằngnhựacứngtrònvàlồi .Vànhloathườnggồmcó3ống,ốngtrongcùngnhỏ,ốngởgiữalớnhơn,ốngngoàicùngtovàloerộng ra. Khidòngđiệnâmtầnchạyquacuộndâythìlàmchocuộndâyrunglên,truyềnrungđộngđếnmànglo a.Âmthanhphátrađượcphóngmạnhraphíatrước,lầnlượtquaốngnhỏ,ốnggiữa,ốngngoài làm chothểtíchkhôngkhíbịdaođộngtăngdần lên,tiếngloaphátrarấtto.Loanéncóhiệuxuấtrấtcao,nhưngchấtlượngâmthanhkém,dảitầnhẹp,th iệttiếngtrầm.Loanénchỉnêndùngởngoàitrời,nơiđôngngười,ồnào,khôngnênđặttronghộitrườn g.Loanéncócácloạicôngsuấtkhácnhau:5W,10W,15W,25W,50Wcómộtsốloanéncôngsuấtlớ ntới300W,500W,gồmcónhiềuđộngcơloaghépchungvàomộtvànhloa.Ởnướctathườngdùngnh iềuloanéncủatrungquốc:Loa5Wcótrởkháng4Ω,loa10Wcótrởkháng8Ω,15Wvà25Wcótrởkhá ng16Ω.Khiđấucácloanàyđểtrangâmtrongmộtphạmvihẹpthìkhôngcầndùngkèmthêmbiếnáp. Nếuloađặtởxamáyhàngtrămméttrởlênhoặcmắclênđườngdâytruyềnthanhthìnhấtthiếtphảidùn gkèmbiếnáploa.BiếnáploacócấPTITutạo,cuộnsơcấpthườngcócácđầu0,250Ω,500Ω,1000Ω,1500 Ω,2000Ω.Cuộnthứcấpcócácđầu0,8Ω,16Ω. Hình 2-17: Biến áp loa nén 33
46. Loa10Whoặchailoa5Wnốitiếpthìđấuvàođầu0-8Ω,loa15Wvàloa25Wthìđấuvàođầu0- 16Ω.Tùytheomứctrởkhángyêucầumàđấuhaiđầu0và250Ω(hoặc500Ω)lênđườngdây.Ngoàira chúngtadùngkhánhiềuloanéncủanhậtbản.LoanénnhậtbảncũngtươngtựloanénTrungquốc,cóc ácloại5W,10W,15W,25W.Cácloa5W,10Wthườngcótrởkháng8Ω,cácloa15W,25Wcótrởkhá ng16Ω.Loacũngcóbiếnápđểdùngkèmkhiđấuloaramáyvàđấutrênmànglướiđườngdâytruyềnt hanh.Cácloanéncòngọilàloaphảnxạhailần,vìâmthanhtừđộngcơloathoátratheoốngnhỏởtrong đậpvàođáyốngởgiữa,rồiphảnxạlạiphíasaulạiđậpvàođáyốngloangoàivàphảnxạlầnnữavềphíat rước. 2.2.2.3 Loa thùng – loa cột Loathùnghayloacộtlàcáchgọitêntheohìnhdạngvàkíchthướccủaloa.Cácloathùngvàcộtthường baogồmnhiềuloađượcbốtrívàlắpđặtphùhợp.Phầnlớncácloasửdụngtronghệthốngloathùng,lo acộtđềulàloađiệnđộng.Chúngdùngnamchâmvàcuộndâyđộng(voicecoil)đểlàmrungmàngloa. Cấutạoloạiloanàyrấtkinhđiểnvàkhôngthayđổibaonhiêutừkhinóđượcphátminhnăm1930.Loa điệnđộngcũngcóchiaralàmnhiềuloạitùytheodảitầnphát,thườngrấtdễnhậnra nhưloapháttiếngtrầm(low)cóđườngkínhlớn,loapháttiếngbổng(high)cóđườngkínhnhỏvàdùn gbộcrrossover(bộphânchiatầnsố)dẫntớicácloa. Hình 2-18: Cấu tạo thùng loa Loatrầm(Woofer):Loatrầmtạoraâmthanhcótầnsốthấp,tầmhoạtđộngcóhiệuquảthườngcótầns ốkhoảng20Hz- 1KHzvàcóthểmởrộngđến3KHz.ĐưPTITờngkínhloatrầmtừkhoảng10cmđếnhơn40cm.Loạiloacó đườngkínhtừ20cmđến30cmthườngđượclắptrongcácthùngloaHi-Fidùngtronggiađình. Loatrung(mid- range):Loatrungtạoraâmthanhtrongdãytầntừ1KHzđếnkhoảng8KHz,phạmvihiệuquảnhấttừ 1KHzđến4KHz.Loatrungthựchiệnviệctáitạolạiâmthanhcủatiếnghát,giọngnóivàhầuhếtcácn hạccụ.Đườngkínhkhoảngtừ7cmđến20cm.Hầuhếtcácloatrungđềusửdụngmàngloabằngchấtl iệugiấyhaychấtdẻoPPđểtạolạiâmthanh.Mộtsốloacóthêmthiếtkếcómộtphễunhỏgắnởvòmch ốngbụitrungtâmgiúpchosựphântánâmthanhđượcrộnghơn. Loabổng(treble):Loabổngnhómđiệnđộngnàycókíchthướcđườngkínhkhánhỏthườngdưới5c m,cũngdùngchấtliệumàngloabằnggiấyhayplastic.Cácloatrebledạngnàycómànggiấyrấtmỏn gvànhẹđểphátđượctốtcáctầnsốcao,phầnsaulưngloađượcbọckínđểtránhảnhhưởngápsuấtâmt hanhbêntrongthùngloatácđộnglênloatreble. 34
47. Loatoàndãy(full- range):Loatoàndãylàloạiloađượcthiếtkếđểtáitạolạimộtcáchđầyđủhầuhếtphổâmthanhngheđ ược.Loatoàndãythườngdunghoàcáctínhchấtphátâmthanhtừloatrầmđếnloatreble.Vìloacóđư ờngkínhlớnphátra quánhiềutiếngtrầm,ngượclạinếu đường kínhloanhỏ,tầnsốcaosẽchiếmưuthế.Vớikíchthướcđườngkínhloanhưthếnàođểđạtđượcsựdun ghoà?Boseđãnghiêncứuvàxácđịnhrằngvớikíchthướcđườngkínhloalà4.5inchessẽđạtđượcsự dunghoànàyvàphátđượcâmthanhtốtnhấttheotiêuchuẩncủaIEC(InternationalElectrotechnic alCommission). Hình 2-19: Đáp tuyến tần số loa toàn dải Quansátbiểuđồtrên,tathấyởtầnsốcao(highfrequency)mứcnănglượngcóđộsuygiảmvàthấphơ nởtầnsốthấp(Low)vàtrung(mid),cũngthấyrõcóđộsụtgiảmnhanhởtầnsốcựcthấp(verylowfreq uency).Biểuđồđáptuyếnnhìncóvẻkhôngthẳng(flatness)nhưngtínhchấtnàyrấtquantrọng.Vìn óthểhiệnsựcânbằngtầnsốvớicảmnhậncủangườinghetốtnhấtởtấtcảcácthểloạichươngtrìnhbiể udiễn,táitạolạigiọngnóivàcảcácchươngtrìnhtrongphòngthuâm. Bộphânchiatầnsố(Crossover): Bộphậnchiatầnsốlàbộphậnmànhàkỹthuậtkhôngmongmuốnnhưngphảichấpnhận.Mộtchi ếcloacóthểtáitạolạidãytầnsốâmtầnkhátốtvớiâmthanhtrongtrẻo,rõràng,khôngbịbiếndạng vàđộlớncủacườngđộâmthanhcũngvPTITừađủnghe,cộngvớigiáthànhhạ.Tuynhiêntrênthựctếk hôngcómộtchiếcloanàocóthểđápứngđượcyêucầunày.Tacầnít nhất làhaichiếcloachomộthệthống,cóthểlànhiềuhơnnếukhảnăngchophép:MộtloaWoofer(loal ợitrầm)vàmộtloaTweeter(loalợibổng).Loawoofervớiđường kínhlớntạoraâmthanhtrầmvàloatweetercóđườngkínhnhỏhơntạoraâmthanhcao,tagọihệth ốngnàylà2-Way(haiđườngtiếng). 35
48. Hình 2-20: Loa một đường tiếng và loa 2 đường tiếng Mạchchiatầnsốthụđộng(Passivecrossover):Mạchchiatầnsốthụđộngpassivelàloạimạchđơngi ảnnhấtđểchiacắtdãytầnranhữngđoạnthíchhợp,mỗiđoạnchiacắtnàysẽđặtvàomộtchủngloạilo ađểtạolạiâmthanhtốtnhấtmàchiếcloaấycóthể phátđược.Mạchchiathụđộngkhôngdùngbấtcứnguồnđiệnnàođểhoạtđộng,nóthụđộngbởivìdù ngnguồntínhiệutrựctiếptừpowerampli,saukhiquacácbộphậncắtlọc,sẽcấpvàochiếcloathíchhợ p.Mạchchiađơngiảnthôngdụngnhấtchỉgồmhaibộphậnchính:Mộttụđiện(capacitor)nốivớiloat ầnsốcao(treble):Mộtcuộndây(inductor)nốivớiloatrầm(bass):Cuộndâythìhoạtđộngngượclại, choquacáctínhiệutầnsốthấpvàngănchặnlạicáctínhiệutầnsốcao(low-pass). Hình 2-21: Tụ điện và cuộn dây trong mạch chia tần số thụ động SựngănchặnvàcắtcáctầnsốnàykhôngPTITdiễnbiếndứtkhoát,nóbiếnthiêntheomứcđộgiảmdầntheo mỗibátđộ(octave).Sựsuygiảmnàybắtđầuxảyratheomộtđườngdốcgọilà:crossover- slope(đườngdốccắt)đượcđođặcbằngdBtrênmỗioctavegọitắtlàdB/oct.Đườngdốccắtnàycóthể thậtdốc(nhiềudB/oct)hoặchơidàinghiêngthoaithoải(ítdB/oct).Mộtcáchđơngiảndễhiểulà,cứ mỗimộtbộphậntụđiệnhaycuộndâyđặtvàomạchsẽtạođườngdốccắtlà6dB/octvàcứthế,nếuthêm vàohaitụhayhaicuộndâyđườngdốcsẽlà12dB/oct,3là18dB/oct,4 là24dB/oct Consốnhữngbộphậntụhaycuộndâythêmvàođểtạorađườngdốcnghiêngnhiềuhay dàigọilàcấpphânchia(crossoverorder).SốdB/octcànglớn(haycấpphânchiacànglớn)sựđiềukhi ểnvàvậnhànhloacàngtốt. 36
49. Hình 2-22: Độ dốc cắt, cắt sâu và hệ thống loa 2 đường tiếng, 3 đường tiếng Tacóthểtínhtoánđểtạoramộthệthốnghaiđườngtiếng,3đườngtiếnghoặchơnnhằmmụcđíchcun gcấpcácdãytầnsốvàocácloabass,mid,treble. Tómlại:Mụcđíchđầutiêncủamạchlàphânchiaphổtần,cungcấptầnsốcaovàoloatreble,tầnsốthấ pvàoloabass,tầnsốtrungvàoloamidle.Thựctếnhấtcủabấtkỳmạchphânchialàbảovệloatreblekh ôngbịquátảiởtầnsốthấp.Khôngcóbộlọcphâncách,loatreblesẽsinhrađộméocao,tệhơnnósẽbịtổ nthươnghaycháyđứt.MạchchiatầnsốthụđộngsửdụngtrongcácthùngloaHi- Fidùngtronggiađình,vìnóđơngiảnvàgiáthànhhạvàchỉsửdụngmộtpoweramplichomộtcặploa domạchchiatầnsốđãđượcthựchiệnngaybêntrongthùngloa. Mạchchiatầnsốtíchcực(Activecrossover):Mạchchiatầntíchcựcphảicónguồnđiệncungcấpđểh oạtđộng,thườngđượclắpvàomộtcấutrúccókíchthướclàmộtU(Unit:đơnvịkhônggiancủabềdày cácthiếtbịâmthanhlắpvàotrongcáckệmáy).Mạchchiatíchcựcthườngđượcgắnluônvàocácthiết bịâmthanhnhưmáytăngâm,Mixeraudio , PTIT Hình 2-23: Mạch chia tần số tích cực Mạchchiatầntíchcựccòncócáchgọikháclàmạchchiatầnsốđiệntử,nóxửlýcáctínhiệutrướccácp oweramplinhậntínhiệutừmixerxuống,quacácbộphậnđiệntửtáchchúngrathànhcácdãytầnsốk hácnhau,mỗidãytầnsốnàyđượccácpowerampriêngbiệtkhuếchđạilênvàtruyềntảiđếnloa.Mỗi dãytầnsốkhiđãđượctách,cóthểđiềuchỉnhđượccácbiênđộlớnnhỏchocácdãytầnvàchọnđượcvị trígiaođiểmcủatầnsốcắt.Mộthệthốngloahaiđườngtiếng(2- way)cầnmộtcrossovercómộtđiểmcắttầnsố(crossoverpoint).Hệthốngloa(3- 37
50. way)cầnhaiđiểmcắt,hệthống(4- way)cầnbađiểmcắt Mạchchiatầntíchcựcdùngchohệthốngloa2-waycònđượcgọilà:bi- amp,hệthống3-waygọilà:tri-amp, 2.2.3 Kỹ thuật sử dụng và bảo quản loa 2.2.3.1 Kỹ thuật sử dụng loa Cầnchọnloathíchhợpvớiyêucầusửdụng,nhữngnơiđôngngườiồnàonhưnhàga,bếnxe,côngtrư ờng nênsửdụngloadạngcòi(loanén).Tronghộitrườngnênsửdụngloahộpbốtrírảiráchaibêntư ờnghoặcdùngloacột.Chỉnêncholoatiêuthụtừ40- 60%mứccôngsuấtdanhđịnhcủaloađểkéodàituổithọcholoavàghinhớvàinguyêntắccơbảnsau: Loatrầmđặtxuốngthấp,càngsátmặtđấtcàngtốtvìtầnsốthấpcóđộdàisóngâmrấtdàivànhữngtầns ốkhibắtđầuxuốngdưới200Hztrởnênkhôngcóhướngtính.Khisóngâmtầnsốthấprờikhỏichiếclo a,nóbịmặtphẳng(mặtđất)phảnxạvàkếtquảtăngmứcâmlượnglênrấtđángkể(cứmộtmặtphẳngtă ngđược3dB).Nếucóhaimặt,tổngcộngtăngđược6dB.Đặtloatrầmsátmặtđấthaysátváchtườngc àngtốt,vì nếu đặt loa cách vách một khoảng bằng ½ đến dưới 3 lần độ dài của bước sóng âm thanh,mặtphẳngnàycótácdụngnhưmộtnguồnâmbassảothứhaisẽgiaothoavớinguồnâmthậtgâ ynênhiệntượngtriệtphase. Loatrungđặtởvịtrígiữavìđasốcáctầnsốcủagiọngnói,cácnhạccụđềunằmởkhuvựctầnsốtrung( mid- range)vàcáctầnsốnàycóhướngtínhcao.Đặtđộcaocủaloatrungởkhoảnggiữachiềucaocủacộtlo asẽhướnggócphátloavềkhuvựccủalỗtaingườinghevàâmthanhngheđượcrõnhất. Loabổngđặtởvịtrícaovìtầnsốcaocóđộdàibướcsóngâmrấtngắn,chúngdễbịphântánvàtiêuhaotr ongkhôngkhíngaycảlớpkhóithuốcvàbụibặm.Nếuchúngtađặtcácloanàythấp,chúngsẽbịchech ắnbởikhoảngkhônggianphíatrướccónhiềuvậtchướngngạinhưđầungườiởhàngtrướcchẳnghạ n,vàngườiđứngphíasausẽchẳngnghethấygì.Nếuđặtloatreblelêncao,gócphủcủaloatheotrụcđ ứngvẫnbảođảmđủchonhữngngườiởngayhàngghếtrướcnghetốtvàchúngsẽcóđộxuyênthấuxa hơnchonhữngngườiởxanhất. PTIT Sựđồngphase-ngượcphase(in- phase/outofphase):Khiđấuloachomộthệthốngnhiềuloacầnchúýquantrọngvấnđềchúngph ảiđượcđấunốisaochotạođượcđồngphasevớinhau.Nghĩalàcáccựctínhdươngvàâmghichútr êncáccọcnốiloaphảigiốngnhau,điềunàybảođảmchocácloacùngnhậntínhiệucùngmộtchiề ucựctính,khichúngéprakhôngkhícácsóngâmđượcnéncùngmộtlúclàmâmthanhđượctăng mạnhthêmlên.Nếuđấudâysaicựctính,chúngsẽđẩyravàépvàongượcvớinhaugọilàbịngược phase(outofphase)sẽcócácvấnđềxảyranhưsau: Trườnghợploabass(tầnsốthấp)khôngđúngphase:Âmthanhtầnsốthấpbịtriệtmấthoàntoàn,ng hĩalàloavẫnhoạtđộngrấtmạnhnhưngkhôngngheđượcâmthanhphátra.Nếukhôngpháthiệnđượ cmàcốgắngtăngcườngđộcủapoweramphệthốngsẽbịquátảivàhưhỏng(cháy,đứt). 38
51. Trườnghợpcácloamidvàtreblekhôngđồngphase:Âmthanhvẫnngheđượcnhưngchấtlượngrấtx ấuvìbịtriệtphasetrongkhônggiandogiaothoamặcdùcácloavẫnđượcsắpxếpđúng. Hình 2-24: Sự đồng pha – ngược pha Kiểmtrasựđồngphase/ngượcpha:Phươngtiệndùngđểkểmtraphasecủacáchệthốngloađơngiản chỉlàmộtcụcpinloại9volts(nếudùngchocácloacócôngsuấtlớntừ150wtrởlên),loạipinthường, khôngphảiloạiAlkaline(vìAlkalinecódòngđiệnphóngkhámạnhcóthểlàmhỏngcuộncoilloanế uthửlâu).Đặtcựcdươngcủapinvàocựcđỏcủathùngloa(hoặcloarời)vàcựcâmvàocựcđen.Nếum àngloabịđẩyraphíangoài,thìcựcdươngcủapintrùngvớicựcdươngcủaloa.Nếumàngloabịhútvà ocựcdươngcủapinđãđặtvàocựcâmcủaloa. Ghinhớ:Cựcdươngcủaloalàcựcmàđầudươngcủapinlàmchomàngloabịđẩyra.Nếuchỉdùngkiểmtr acácloạiloaHi-Fithôngthường,chỉcầnmộtcụcpin1,5voltlàđủ. Chúý:Khôngdùngphươngphápnàyđểkiểmtracácloatreble,vìmàngloatreblerấtmỏngmanhrất khóquansátthấysựdịchchuyểncủamàngkhikiểmtrabằngnguồnpin.Chỉcóthểxácđịnhbằngvịtr íđánhdấucủahãngsảnxuấtghitrêncọcnốidâyloa. Bố trí các thùng loa: PTIT Sự phân tán âm thanh rộng (widening dispersion) Hình 2-25: Sự sắp xếp cụm ( cluster) cho độ phân tán âm thanh rộng 39
52. Kỹthuậtthôngthườngđểlắpđặthệthốngloavớiphươngphápcạnhnốivớicạnh(sidebyside)củam ộtnhómthùngloaloạitoàndãy(full- range)đểđạtđượcđộphântánrộngtheohướngngang.Ghinhậnrằng,nhữngthùngloanàyđượcxắp đặttrênmộtcungtròn.Sựsắpđặtnàynhằmtạosựchuyểndịchthậtnhẹnhànggiữađặctínhphátsóng âmcủatừngthùngloavớichiếcloakếcận,táitạolạiâmthanhcủamộtthùngđơntrênmộtgócđộrộng .Vềphươngvịcủatrụcđứng,chỉtươngđươnggócphátcủamộtthùngđơnriênglẻ.Cáchlắpđặtnàyk hôngtạohiệu quảbaophủâmthanhtrêntrụcđứng.Khicónhiềuchiếcloađượcxắphàngnhưthế,ngườitagọilàmộ tcụmloa“Clustet”.Cáchsắpxếploatheohìnhtrêncóthểdễnhạycảmtrongmộtvùnghẹpvềphươn gvịnằmngangởmộtvàitầnsốkhisosánhđộdàicủasóngâmvớitổngchiềudàingangcủacụmloa.N ếuthùngloalàloạidùngphátdãytầntoàndãy(full- range)cóthểcóítảnhhưởngdohiệuứnggiaothoaxảyraởcácvùngtầnsốtrung,tuynhiênảnhhưởng nàycũngnhẹnhàngvàcoinhưvôhại. Chúý:Khôngnênsắpxếpcácloạithùngloacócấutrúchìnhkhốichữnhậttheocáchcạnhsátcạnhsẽt ạorasựgiaothoarấtmạnhmẽtrênmộtkhuvựcrộng,sựgiaothoanàytạocảmgiácrấtkhóchịuảnhhư ởngnhiềuđếnchấtlượngcủaâmthanhphát,nhưhìnhdưới. HìnhPTIT 2-26: Sắp xếp loa song song Sự phân tán âm thanh theo trục đứng góc phân tán hẹp (narrowing dispersion) Góc phân tán hẹpđượcyêucầuthựchiệnkhitìnhhìnhđịathếcóchiềungangtươngđốihẹpvàcầncóđộxuyênthấu dàivớinguồnâm thanhphátratừmộthướng.Mộtlỗithôngthườngnhấtlàchiaâmthanhvớicácloacòitầnsốcaocógó cphântánhẹpđểcóđộxuyênthấuxa đikèmvớiloatrầmcógócphântánrộng(khôngcóđộbaophủxa).Khicácloatrầmphảibaophủmộtk huvựcrộnghơncácloatầnsốcao,âmthanhtừcácloabổngcókhuynhhướngchiếmưuthếhơnởnhữn gkhuvựcxavàâmthanhtrởnênkhôngtrungthực.Đểtránhhiệuứngtrên,gócphủtheotrụcđứngcủal oatrầmcầnphảiđượcthuhẹplại.Mộtphươngphápthựchiệnlàdùnghệthốngloatrầmdạngcòi(bass - 40
53. horn)sẽđạtđượchướngtínhmạnhhơnlàdùngcácloatrầmđóngtheolốicổđiểncómàngloatrựctiếp rakhôngkhí(thùngkíncómàngloatrựctiếprakhôngkhí).Hìnhvẽminhhọachồngmộtcặpthùnglo atoàndãycócấutạobaogồmmộtloabasscóốngthoáthơi,mộtloamid,vàloatreblecóhọngcòiphânt ánhẹp.Khichồngmộtcặpthùngnhưvậyvớinhau,ngườitađặtcácloatrebleđigầnsátvớinhaunhằm thuhẹpgócphátcủachiếcloa,ởcáctầnsốthấpâmthanhcũngđượcthuhẹplạivàđượccânbằngđồng đều. Hình 2-27: Kỹ thuật chồng loa giúp cho độ xuyên thấu âm thanh đi xa hơn 2.2.3.2 Kỹ thuật bảo quản loa Phảiđặtloaởnơikhôráo,khôngcóbụibậm,nhiệtđộkhôngcao,ẩmthấpdễlàmhỏngmàngloa,gỉcuộ ndây,gỉcácthỏisắtdẫntừlực.Nếuđểbụilọtvàokhetừsẽcảntrởsựdaođộngcủacuộndâylàmchotiế ngloabịrè,méo nhiệtđộcaolàmgiPTITảmtừtínhcủanamchâm,phảicómànchắnbảovệđểtránhchuộ t,ráncắnráchmàngloa.Khôngcắmnhầmloavàoổcắmđiệnloasẽbịcháy,muốnthửphảidùngpinh oặcđồnghồđo. 2.3 Máy tăng âm (power ampli) Máytăngâm(Powerampli)làmộtthiếtbịdùngđểkhuếchđạitínhiệuâmtầnnhưtínhiệulấytừmicro ,tínhiệuphátlạiởbăng,đĩa lênmứccao,cungcấpchomộthoặcnhiềuhệthốngloatronghệthốngâ mthanh.Poweramplicóthểdùngđộclậphoặcđặttrongmixeraudiotùytheomụcđíchvàcôngsuấts ửdụng. 2.3.1 Sơ đồ khối máy tăng âm 41
54. Hình 2-28: Sơ đồ khối máy tăng âm công suất nhỏ Hình 2-29: Sơ đồ khối máy tăng âm công suất lớn Tínhiệumicrothườngnhỏkhoảngmộtvàimilivon,còncáctínhiệukhácnhưởbăng,đĩa lớnvàok hoảnghàngtrămmilivon.Dođóphảicóthêmtầngkhuếchđạiriêngchotínhiệumicro.Cácnguồntín hiệuâmtầncùngđitớitầngphatrộn,tầngnàyphảicókếtcấusaochocácnguồntínhiệuđókhônglàmả nhhưởngxấuchonhau,hơnnữacóthểphatrộnvớinhauhoặctáchriêngtừngnguồntínhiệu.Tầngcô ngsuấtphảichomộtcôngsuấtkhálớntheoyêucầukhôngvượtquáchỉtiêuquyđịnhcủamáy.Tầngk huếchđạinàyyêucầuphảicóhaiđiệnáptínhiệucóbiênđộbằngnhauvàngượcphanhau.Dođóphảic ótầngđảophaởphíatrước. 2.3.2 Đặc tính kỹ thuật 2.3.2.1 Công suất danh định: Làmứccôngsuấtâmtầnlấyrađượctrêngánhquyđịnhcủamáy.Côngsuấtranàyliênhệvớiđiệnáp( Ur)vàgánhdanhđịnh(RH)theocôngthức: 2 2 푈 PTIT푈 푃 = hay 푃 = 2푅 푅 Đáptuyếntầnsố(frequencyresponse):Poweramplinhậnvàtáitạolạicácnguồntínhiệumộtcáchc huẩnxác,nókhôngcóbộphậnchỉnhtone(bass,treble).Dođó,đáptầncủamộtpoweramplicầnphải thậtphẳngtừ20Hzđến20KHz.Nhiềuloạipoweramplicóthểcóđặctuyếnvớitầmhoạtđộngtừ5Hz đến50KHz. Đáptầncủapowerampliđượcđobằngcáchquétmộtsóngâmcódảitầnrộngvàbằngphẳngvàongõi nput,tínhiệuxuấtrasẽđượcvẽtrênmộtbiểuđồ.Cómộtđiềuquantrọnglàtrênbiểuđồnày,đặctuyến đượcđotrênmứccôngsuấtlàbaonhiêu? Thídụdướiđây,kếtquảđođạcdựavàomứccôngsuấttốiđamàpoweramplivậnhànhchotathấyđáp tuyếnvẫncòntươngđốithẳng,khôngchênhlệchbaonhiêu 42
55. Hình 2-30: Đáp tuyến tần số power amply Nhiềuhãngchếtạopoweramplithườngcungcấpđặctuyếnpoweramplidohãngchếtạodựatheom ứccôngsuấtrakháthấp,vớimứccôngsuấtrathấpnàycácđườngcongđặctuyếnthườngkháthẳng. Tuynhiên,hãycẩnthậnvìkhivậnhànhvớimứccôngsuấtracaotốiđa,đặctuyếncủapoweramplicót hểthayđổi.Thườngthìsẽcónhiềuđỉnhvàtrũngxuấthiệnkhipoweramplivậnhànhvớicườngđộra cao. Méodạnghàiâm(TotalHarmonicDistortion“THD”):Khimộtpoweramplichạyhếtcôngsu ất,cónhiềuloạipoweramplixuấthiệnmộtsốdaođộngnhỏtươngứngvớitínhiệuthuvào,trong trườnghợpnàychắcchắnrằngpowerampliđãcókhuếch đạithêmmộtsố hài âm sovớitín hiệu inputnguyênthủy.Những loại hàiâm nàygọilà“bóngmờ”hay“bóngma”(giốngnhưkhixemtiviđôikhiantenkhôngchuẩnxác,cóxuấth iệnthêmmộthìnhảnhphụmờđikèmtheohìnhảnhchínhgọilàbóngmahình).Cácbóngmaâmthan hnàydopoweramplibịdaođộng“nội”.Vàinghiêncứukhoahọcchứngminhrằng:lỗtaingườicóth ểchịuđựngđượckhoảng1%harmonicdistortion(sựbiếndạngcủahàiâm)trướckhiđiđếngiaiđoạn khóchịu(sốtỷlệphầntrămnàycóthPTITểthayđổituỳtheochươngtrìnhphát).Dĩnhiênmứcbiếndạnghà iâmcàngthấpsẽcàngtốt.Cácpoweramplichấtlượngtốt,biếndạnghàiâmthườngdướiconsố1%rấ tnhiều. Tỷlệgiữatínhiệutrênmứcồnnhiễunộibộ(SignalToNoiseRtio):Dođặcđiểmcấutạocủacácmáyt ăngâmlàđượcxâydựngtừcáclinhkiệntíchcựcnhưTransitodiot Cáclinhkiệnbándẫnnàythườn gcótiếngồnnhiễuphátsinhnộitạibêntrong(dolinhkiện)vàkhôngcócáchnàođểtriệtgiảmtiếngồn nhiễunày.Mộtpoweramplitốtthườngđượclắpgiápbằngcáclinhkiệncótiếngồnnhiễunộitạithấp nhất.TiêuchuẩncácpoweramplitốtdùngchokhuếchđạiâmthanhcóS/Nlà65dB. Độnhạyngõvào(InputSensitivity):Tínhiệuinputvàomộtpoweramplithườngđượcquyđịn hbằngmột sốvoltđểpowerampli cóthểđạt đượcmức côngsuấttốiđa(fullpower).Nếucó một mixer màđườngoutputcủa nóchỉ có0,775V,nhưngđườnginputcủa power amplilà 1V thìchắc chắn không cócách nào powerampli có thể 43
56. đạtđượccôngsuấttốiđađược.Dođó,cónhiềupowerampli cóthêmmộtnútchỉnhlevelinput.Nhữngnútchỉnhnàythườnghaybịnhầmlẫnvớinút“volum econtrol”,nócũngcóảnhhưởngđếnđộlớncủapoweramplinhưngchỉdùngđểđiềuchỉnhbiên độtínhiệucủangõvào(input).Trongthídụtrên,nếuchiếcmixercótínhiệuoutput0,775Vcầnp hảităngđộnhạygaincủapowerampliđểcóthểđạtđượcmức1Vinputbằngcáchchỉnhcácnútc ontrolnày. Hệsốđệmdamping(dampingfactor):Dampingfactorlàtỷlệgiữatổngtrởcủaloavànộitrởcủachiế cpowerampli.Thườngthìtổngtrởcủaloakhoảng4hay8Ohmvànộitrởcủachiếcpoweramplithườ ngcógiátrịrấtthấp.Thườngthìsốdampingfactorcànglớncàngtốt.Thôngthường,dampingfactor vàokhoảng20làđạtyêucầu. Cácloạimạchbảovệ(ProtectionCircuitry):Nhiềuloạipoweramplicólắpthêmcácloạimạch điệntửnhằmbảovệthiếtbịtránhgặpsựcố,vàđượcphânranhưsau: - ShortCircuitProtection:Nếuđườngdâyloabịsựcốchạmchập,hoặcnếucáccọcnốid âyloabịtrục trặc xem nhưmột sự cốchậpmạch xảyra, cóthểcoitrở kháng tảiracủapoweramplibằng0vàdòngđiệntrongmạchkhuếchđạităngvọtrấtlớn,cóthểl àmcháyhỏngchiếcpowerampli. MạchShort Circuit Protectionlà loạimạch bảovệsẽcắtbộphậncấptínhiệuraloakhicósựcốchậpmạchxảyra. - RFBurnout:Cáctầnsốradiohiệndiệnởkhắpmọinơitrongkhôngkhí,vàiloạiamplilại cóthểbắtđượccáclànsóngnàyvàkhuếchđạilênraloa,cũngcóvàiloạiamplilạicókhản ăngkhuếchđạicảcácdạngsóngsiêuâmmàtaingườikhôngcảm nhậnđược.Nhữngloạisóngnhiễurắcrốinàycóthểlàmampliquánóngvàdẫnđếnhưhỏng. MạchđiệnRFBurnoutcókhảnăngbảovệkhôngchocácpoweramplikhuếchđạicácsóngc aotầnnày. - OvertempProtection:Khicácpoweramplilàmviệcnósảnsinhranhiệtnăng,vàkhinhiệtđ ộtăngcaosẽlàmpowerampligiảmhiệusuấtđôikhihưhỏng.Cónhiềupoweramplidùngnh ữngtấmgiảinhiệtbằngnhômPTITkíchthướclớnđểgiảinhiệtrakhôngkhí.Mộtcáchkhácđểchố ngquánhiệtchopoweramplilàlắpthêmmộtcáiquạtchonó,chiếcquạtnàydùnglưuthôngv àchuyểndòngkhímátvàovàđưakhínóngrangoài.Nhiềuloạipoweramplikháccóthiếtkếq uạtnhiềutốcđộtừchậmđếnnhanhtùytheonhiệtđộvậnhànhcủapoweramplicaohaythấpn hằmgiảmtiếngồnđếnmứcthấpnhất.Cónhữngloạipoweramplithiếtkếluônmạchbảovện hiệt,khinhiệtđộtăngquácaopoweramplisẽtựngắtvàngừnghoạtđộngtrongkhiquạtvẫnti ếptụcchạyđểgiảmnhiệtđộxuốngđếnmứcantoàn. - Turnon/offTransientProtection:Khiampliởchếđộon,mạchđiệnđượcnốivàođườngdây ,cầnđếnkhoảng1giâychocácmạchđiệntửbêntrongổnđịnh.Sựkhởiđộngnàygâyramộtti ếng“bụp”ởhệthốngloavàcóthểlàmhỏngchiếcloatreble.Mạchđiệnkhởiđộngthườngcól ắpthêmmộtrelaytrễđểkhóahệthốngloalại,khikhởiđộngamplitránhnhữngxungđiệnđột ngộtbảovệhệthốngloaantoàn. 44
57. - DCprotector:BấtcứnguồnđiệnDCnàoxuấthiệnởngõraoutputcủapoweramplicũngđều gâytổnhạichohệthốngloabịnónglênvàcháyrấtnhanhchóng.MạchbảovệDCsẽcắthệthố ngloarakhỏipoweramplikhicó sựcốDCxuấthiện - Fuse(cầutrìbảovệ):Thườngcóhailoại,cầutrìbảovệgắntrênđườngdâyđiệnnguồnACbả ovệpoweramplitránhcháy,chậpgâyhỏahoạnkhicósựcốchạmchậpmạchđiện.Cầutrìlắp bêntrongbảovệgiữacácthànhphầnđiệntửvớinhau,thídụgiữaphầnpre- amplivàphầnamplicôngsuấtvàcácbộphậnkhácliênquanđếnbộnguồncủaampli.Nếucầ utrìbịđứtphảithaythếbằngmộtcầutrìkhácvớichứcnăngtươngđương.Nếucầutrìliêntục bịđứt:cóvấnđềbêntrongcácmạchđiệncầnngườicóchuyênmônkiểmtra. - Limiterts(mạchhạnbiêntínhiệu):Mộttrongcácchứcnăngquantrọngcủapowerampl ilàcóchứcnănghạnchếbiênđộ.Amplilàmộtthiếtbịnhậntínhiệuvànếucómộttínhiệui nputngõvàocóbiênđộlớn,nócóthểlàmhỏngAmplihoặcméotínhiệuđầuravìvậyngư ờitalắpthêmmộtmạchtựđộnghạnchếbiênđộtínhiệuvào. 2.3.3 Một số kiến thức về máy tăng âm Hình 2-31: Sơ đồ khối tổng quát của một amply 2.3.3.1 Mạchvàovàcáchđưatínhiệuvào Thôngthườngngườitadùngcácmạchvàocủacácmáytăngâmchấtlượngcaolàcácmạchvàokiểuv isai.NguồntínhiệuvàođượcđưavàoPTITcácđầuvàolàIN+vàIN- ,đólàđườngtínhiệucầnđượckhuếchđạilớnlên.Kiểuđưatínhiệunàychohiệuquảrấtcaocụthểlàhệ sốkhuếch đạicủamáyđượcpháthuy.Trongtrườnghợpcácnguồnvàolàđồngphathìtínhiệuđầurabịkhửgần nhưhoàntoàn.Đốivớicácmáytăngâmchấtlượngbìnhthườngthìđầuvàothườngchỉlàkiểuvàođơ ncónghĩalàmộtđườngvàotínhiệucònmộtđườngnốiđất. 45
58. Hình 2-32: Mạch khuếch đại vi sai Hình 2-33: Mạch khuếch đại cổ điển Mạchkhuếchđạidùngkỹthuậtvisaicóđặctínhchốngnhiễurấthiệuquảnhấtlànhiễutrêncácđường dâynốiliênlạcgiữathiếtbịnàyvớithiếtbịkhác.Vìcácloạinhiễutrênđườngdâytínhiệukhinhậpvào bộphậnkhuếchđạithườngđồngphatrêncảhaingõ(in+)vàin(- )sẽkhôngcóđiệnápchênhlệch,dođómạchvisaisẽkhôngkhuếchđạitínhiệunhiễunày,nhiễutrênd âyđượcloạibỏ. 2.3.3.2 Mạchđiệnnguồncungcấpchokhuếchđạivisai Ởcácmạchkhuếchđạicổđiển:Phầnđiệnnguồncungcấpchocácbộphậnđiệntửthườngchỉcómộtn guồnđiệnápdươnggọilàB+vànguồnâmchínhlàmasschungchocảmạch,điệnápđượckhuếchđại rachỉtănggiảmtheođiệnáptrungđiểm(B+/2)dođóhạnchếcôngsuấtra. HìnhPTIT 2-34: Mạch khuếch đại cổ điển Ởcácmạchkhuếchđạivisai:Mạchkhuếchđạiđượccấpvớihainguồnđiệncógiátrịbằngnhaunhưn gkhácnhauvềcựctínhsovớimass,khiđómasslàđiệnápnềntrungtâmcógiátrịbằng0. Hình 2-35: Mạch khuếch đại cổ điển 46
59. 2.3.3.3 Xử lý tín hiệu theo kiểu stereo ĐasốcácpowerampliđềuđượcthiếtkếdạngstereonghĩalàcóhaibộphậnkhuếchđạiđộclậpAvàBt rongcùngmộtvỏmáyvàdùngchungmộtnguồnđiệncungcấp. BộphậnkhuếchđạiAthườnggọilàChannelABộphậnkhuếchđạiBthườnggọilàChannelB Ởmôhìnhstereo,mạchđiệnhaiChannelAvàChannelBhoạtđộngđộclậpvớinhaungoạitrừnguồn điệncungcấpchonó,cảhaimạchđiệnChannelAvàChannelBđềucóngõvàoinputvisai“+”,“- ”vàđườngoutputraloariêngbiệt.Cóthểxemnhưcóhaicáiamplimononằmchungtrongmộtvỏmá y Hình 2-36: Power amply xử lý tín hiệu theo kiểu stereo 2.3.3.4 Power ampli xử lý tín hiệu theo kiểu dual mono Khisửdụngởphươngthứcdualmono,nghĩalàchỉcómộttínhiệuvàoinputchungchocảhaikênhAv àB.Tínhiệuoutputcủahaikênhsẽhoàntoàngiốngnhauvềdạngsóngvàpha,biênđộ(độlớnoutput) cóthểbằngnhauhaykhácnhaulớnnhỏtuỳtheonútchỉnhlevelcontrolinputtrênmỗichannel.Cónh àsảnxuấtdùngmộtnútgạtphíasauPTITmáyđểchọnchopoweramplichạytheochếđộnào:stereohaydu almono,khiấycôngtắcchuyểnmạchnàysẽtựđộngnốimạchvàocủahaikênhAvàBsongsongvớin hau.Đôikhicónhữngpoweramplikhôngcónútchỉnhnày,muốndùngởchếđộdualmonocầndùng mộtloạijackcắmthíchhợpđểnốisongsonghaikênhAvàB. Lưuý:Tínhiệuraloatảiởchếđộdualmonovẫnhoạtđộngđộclậpnghĩalàdùngriêngbiệthaicọcđỏvà đenchomỗikênhAvàB 47
60. Hình 2-37: Dùng switch để chọn chế độ dual – mono hay stereo 2.3.3.5 Sự xén ngọn hay xén đỉnh (clipping) Mỗikhipoweramplihoạtđộnghếtcôngsuất,chúngtakhôngthểbắtnólàmhơncôngsuấtmànóđãđ ượcthiếtkế.Nếutiếptụctăngbiênđộtínhiệuđầuvàothìkết quảtínhiệuđầurabịméotạohiệntượngcắtbiênđộ.Trườnghợpnàygọilà“clip”,cóthểthấyrõnếuxe mdạngsóngđầuratrênosilloscopevàtaicóthểcảmnhậnđượcsựméonày. Hình 2-38: TínPTIT hiệu hoàn chỉnh và tín hiệu bị xén ngọn (clip) 2.3.3.6 Chọn và sử dụng power ampli Côngsuấtdanhđịnhcủathiếtbịkhuếchđạicôngsuấtđượctínhtoánđểsửdụngchochạybấtcứhệthố ngloanàophảinằmtronggiớihạncủacôngsuấtdàihạnliêntục(continuous)vàcôngsuấtđỉnh(peak )đượcchỉđịnhrõbởinhàsảnxuấthệthốngloađó.Ởđâykhôngchủýkhuyếnkhíchsửdụngcácthiếtb ịâmthanhcôngsuấtcaochỉvìmụcđíchtăngkhoảngtrốngantoàn(headroom).Kháiniệmvềviệcthi ếtbịkhuếchđạicôngsuấtcaođiđôivớikhoảngtrốngantoànlớnchỉthựctếkhichohệthốngvậnhành ởcườngđộthấptrongtìnhtrạngđượckiểmsoát.Tuynhiêntrongứngdụngchuyênnghiệp,độbềnlà điềucầnđượcquantâmnhấtcùngvớinhiềuđòihỏivàquyđịnhgắtgaotrongquátrìnhvậnhành.Đểtă ngkhoảngtrốngantoànmộtcáchthựctếlàcộngthêmloavàohệthốngâmthanhđểtấtcảcùngvậnhà nhvớikhoảngtrốngantoànchung,việcnàyđặcbiệtrấtđúngkhivậnhànhhệthốngloaBi- amplifier.Ởđâybộkhuếchđạicáctầnsốthấpsẽlàbộphậnđầutiênbịxénngọn(clip)trongkhibộkhu 48
61. ếchđạitầnsốcaovẫncònsạchsẽvìthựctế,sựxénngọntầnsốthấphầunhưrấtítkhibịpháthiện,không thểngheđượcvàítcósựđedọanàođángkểvớicáchệthốngloatầnsốthấp. Độtănggain:Chúývềnhữngquanniệmdùngcácthiếtbịkhuếchđạicóđộtănggaincao(highgain)t hìsẽcókhoảngtrốngantoàncao(headroom),điềunàykhôngđúngbởivìcácthiếtbịkhuếchđạikhô ngđượcthiếtkếđểvậnhànhnhưthế!Dĩnhiênnếuchúngtađangvậnhànhmộtbànmixerbánchuyên nghiệp(semi-pro)nhưlàcácthiếtbịnghenhạctronggiađình(hifi)vàđangvậnhànhởmức- 10dB,chúngtasẽphảicầnmộtbộpoweramplicóđộnhạycaođểchobànmixerkhôngbị“clip”trướ ckhipoweramplibị!Tuynhiên,nếupoweramplikhôngthểchỉnhđượcchođủđộnhạycầnthiếtvàđ angvậnhànhởmức+4dBhoặchơnvàbànmixeroutputrakhôngđủmứctínhiệunày,khitacốgắngn ângmứctínhiệutrênmixerchođủbiênđộvàocủapowerampli,chodùmixercóthểđápứngđượcđi ềunày,tacũngđãsongsongtăngđộồnnhiễu(noise)lênởmứccaođôikhikhôngthểchấpnhậnđược !Đâykhôngphảilà biệnpháptốt.Tránhdùnglẫnlộncácthiếtbịtrộnâm(mixer)bánchuyênnghiệpđivớicácpoweram pliloạichuyênnghiệp. Đặctínhvềđiện:Cácpoweramplichuyênnghiệpcầncósựkếtnốivớicácthiếtbịtrướcnóbằngcácb ộdâydẫntốtvàchắcchắn,mọisựkếtnốilỏnglẻosẽgâyrasựkíchmạnhvềxungtínhiệuvàcácxungn àyvớinănglựcmạnhcủapowerampli,sẽpháhủyhệthốngloanhanhchóng!Mộtsốcácpowerampl icóthiếtkếcácmạchbảovệ(Protect).Tuynhiên,mộtvàidạngxungquánhanhcóthểlàmmạchProt ectkhôngđápứngkịpvàcácthiếtbịloasẽbịhỏnggầnnhưtứcthìtrướckhicácmạchProtectlàmđượ cnhiệmvụcủanó. Bộphậncấpđiện:Bộphậncấpđiện“cứng”lànguồnđiệncungcấpchocácpowerampliđượcnốivới nguồnđiệnlướibằngcáccircuitbreaker(CB)quacácdâydẫnđủlớnđủkhảnăngcungcấpdòngđiệ nvớicườngđộcaochocáchệthốngpowerampli.Đặcbiệtquantrọngchocácpoweramplidùngđểh oạtđộngởtầnsốthấp.Tầnsốthấptạorasựđòihỏinhiềunhấtchonănglượngcủahệthốngkhuếchđại vìđặctínhtựnhiêncủatổngtrởloavàdảinănglượngcủahầuhếtchươngtrìnhphát.Mộthệthốngcấp điện“mềm”cónghĩalàcácdâydẫndòngđiệnnguồnđếncácpoweramplibằngnhữngloạidâycókí chcỡnhỏ,khicácpoweramplicầnphảikéocácloacựctrầm(woofer)bộphậncấpđiệnmềmsẽtạorat iếngbasskhôngmạnhvàkhôngrõPTITdàng(khôngchắctiếng).Khitáitạolạicườngđộâmthanhbassở mứccaotrongchươngtrìnhmànguồnđiệnápcungcấpcũngbịbiếnđổitheovàdaođộngởmức±2% chắcchắnnguồnđiệncungcấpchohệthốngpoweramplithuộcdạngquá“mềm”.Trongtrườnghợ pnàyphảitìmnguồncungcấpđiệnngaytạilướitổngvàtrongnhiềutrườnghợpcácchươngtrìnhlớn khôngthểdùngchungnguồnđiệnlướimàtrênđócóquánhiềuhộgiađìnhkháccâumắclungtung!T aphảicầnmộtnguồnđộclậpnhưmộtmáyphátđiệnriêngcócôngsuấtđủmạnh. Sựgiảinhiệt:Đâylàmộtyếutốquantrọngkhitachọnmộtthiếtbịkhuếchđại,mộtthiếtbịkhuếchđại poweramplitốtphảicókhảnăngtạođược1/3côngsuấtởnhiệtđộkhôngkhíxungquanhhơn40°Cm àkhôngbịảnhhưởngvìnhiệtđộnàythườnggặpởcácdànkhunglắpđầycácthiếtbịpowerampli,hầu hếtđềudùngquạtđểgiảinhiệt.Cầnchúýđếncáclốiravàocủaluồngkhôngkhíđểgiữchopoweramp livậnhànhtốttrongđiềukiệnthôngthoángnhất. 49
62. Cấutrúcbênngoài:Cácpoweramplichuyênnghiệpphảicóđượccấutrúcbênngoàikiêncốđểcóthể chịuđựngđượcsựsửdụnglưuđộng.Cónghĩalàdànvỏbọcbênngoàiphảiđượcthiếtkếbằngcácvậtl iệucóphẩmchấttốtvàchịunổisứcnặngcủamáytrongtìnhtrạngvachạmcảhaichiềungangvàdọc. 2.4 Máy ghi âm 2.4.1 Máy ghi âm tương tự Cấu tạo máy ghi âm từ tính: Hình 2-39: Sơ đồ nguyên lý máy ghi âm từ tính Phânloại:Căncứvàotínhnăngkỹthuậtvàlĩnhvựcsửdụngứngvớicácchỉtiêuchấtlượngkỹthuậtn gườitaphânchiamáyghiâmtừtínhchuyêndụngthànhhainhóm:NhómI(ứngvớicácmáyghiâmtĩ nhtạihaycòngọilàmáyghiâmstudio)đượcsửdụngtrongcácstudiođểghinhạc,ghilờitrongcácđiề ukiệncốđịnh. NhómII(ứngvớicácmáyghiâmlưuđộnghaycòngọilàmáyghiâmphóngviên)đượcsửdụngtrong cácđiềukiệnlưuđộng(lắpđặttrênxeôtôhoặctrangbịchophóngviên).Đượcsửdụngđểghinhạc,g hilờitrongcácđiềukiệnphảiđilưuPTITđộng.Trongnhómhai,dochỉtiêuchấtlượngkhácnhaungườitac ònchiathànhhainhómnhỏđólà:NhómII-Achocácmáyghiâmcótốcđộdẫnbăng bằng 38,1cm/s;19,05cm/svà9,53cm/sdùngđểghiâmnhạctrongđiềukiệnlưuđộng.NhómII- Bcótốcđộdẫnbăng19,05cm/s;9,53cm/sdùngchophóngviênthuphỏngvấnlưuđộng.Cảhainhó mđềuđượcthựchiệntheokiểumonohoặcstereo. Nguyênlýcấutạogồm:Khốicơkhídẫnbăng(CKDB)trongkhốinàybaogồmphầncơkhídẫnbăng vàbộphậnđầutừ.Bộphậnchủyếu(độnglực)tạorasựdẫnbănglàđộngcơđiện.Tùythuộcvàosốđộn gcơđượcsửdụngtrongCKDBngườitaphânloạicó3loạicơkhídẫnbăng: Cơkhídẫnbăng(CKDB)dùngbađộngcơriêngrẽ:1độngcơchínhtạotốcđộdẫnbăngổnđịnh(thườ ngcòngọilàđộngcơtốcđộ)vàhaiđộngcơcuốnbăngtrựctiếpđỡmâmbăngtráivàphải.Khốicơkhí dẫnbăngloạinàycócácđặctínhkỹthuậttốtnhất,tốcđộdẫnbăngổnđịnhcao,tincậy,giáthànhcao.T hườngngườitasửdụngcácđộngcơlàmviệcbằngdòngđiệnxoaychiều.Độngcơchínhthườngdùn 50
63. glàđộngcơđồngbộcóđặcđiểmtínhtảicứng.Độngcơđồngbộlàđộngcơcótốcđộvòngquaytrùngv ớitốcđộbiếnthiêncủatừtrường.Cácđộngcơcuốnbăng,ngườitasửdụngđộngcơkhôngđồngbộcó đặctínhtảimềm.LoạibađộngcơdùngchomáyghiâmchuyêndụngtĩnhtạinhưmáySTM600(610) Loạithứhailàloạidùnghaiđộngcơ:1độngcơlàmnhiệmvụtạotốcđộdẫnbăng,độngcơkháclàmn hiệmvụcuốnbăng.Sovớiloạithứnhấtcácthamsốkỹthuậtkémhơn,tincậythấphơn,giáthànhrẻhơ n. Loạithứbadùng1độngcơlàmtấtcảcácchứcnăng:loạinàykhithayđổitrạngtháiphảiquacácbộph ậnchuyểnđổitrunggiandâycuroahoặcbánhrăng Loạinàythườngsửdụngtrongcácmáydândụ ng,hoặccácmáylưuđộngcócácyêucầukỹthuậtthấphơn,giáthànhcònrẻhơnnhiều. Nguyênlýghiâmtừtính Nguyênlýghiâmtừtínhlàdựavàohiệntượngtừdưtrênbăngtừsaukhitừtrườngngoàitácđộngđãbằ ngkhông.Cụthểởchếđộghi,khicódòngđiệnâmtầnchảyquacuộndâysẽhìnhthànhnêndòngtừkhé okíntrênđầutừghi,dòngtừnàysẽđượccảmứnglênbăngtừvàtạothànhcácvệttừ.Cácvệttừsẽđược lưulạitrênbăngvàđóchínhlàtínhiệuâmthanhđãđượcghitrênbăngtừdạngtừtính.Ởchếđộđọcquá trìnhxảyrangượclại. 2.4.2 Máy ghi âm kỹ thuật số Máy ghi âm kỹ thuật số là thiết bị dùng để ghi âm thanh, lưu trữ âm thanh dưới dạng tín hiệu số. Các máy ghi âm kỹ thuật hiện tại được dùng rất phổ biến vì quy trình ghi đơn giản, lưu trữ có thể trên đĩa, ổ cứng, tiện lợi khi sử dụng và ghi đọc. Ví dụ máy ghi âm loại CD Sơ đồ khối máy ghi âm kỹ thuật số loại CD có thể mô tả như sau: PTIT Hình 2-40: Sơ đồ khối máy ghi loại CD Trongđó: 51
64. - Khốitínhiệuaudio- cónhiệmvụtạonguồntínhiệutheotiêuchuẩntươngtự,hoặclấytừcácbăngtư,máyghiâm, khuếch đại - Khốikhuếch đạiâmtần-cónhiệmvụkhuếch đạitínhiệulớnlênvềmặtbiênđộđểcungcấpchobộbiếnđổiA/D. - Khối chuyểnđổiA/D(sốhoátínhiệu)– chuyểntừtínhiệuâmthanhtươngtựsangtínhiệuâmthanhsố. - Khối điềuchếEFM (biếnđiệumãxung)– điềuchếsốtínhiệuâmthanhtheokiểuđiềubiếnxungmã. - Khốibiếnđổiđiệnquang- chuyểntừtínhiệuđiệnsangtínhiệuquangbăngphươngphápđiềuchếquang. - KhốiphátquangtạoánhsángLaser– tạorachùmsangđơnsắcdùngđểquangkhắclênđĩaCD. - Khốiphảnxạquang-tạorachùmtiađơnsắc bằnghệ thống hộitụtia sáng. - Khốibiếnđổiquangđiện- biếnđổitínhiệuquangthànhtínhiệuđiệnbằngphươngphápgiảiđiềuchếquang. - KhốigiảimãEFM–giảiđiềuchếsốtínhiệuâmthanh. - KhốichuyểnđổiD/A–chuyểntừtínhiệusốâmthanhthànhtínhiệuâmthanhtươngtự. - Khốikhuếch đạicôngsuất–khuếch đạitínhiệuâmthanhtươngtựdướidạngdòngđiệnđủlớnđưaraloa. - Loa–phátraâmthanh. XuấtpháttừnguồntínhiệuâmthanhtươngtPTITự,cácnguồntínhiệunàykhuếch đạivàsauđóchuyểnđổiA/D- sốhóatừđótạothànhnguồntínhiệudạngsố0và1.Cáctínhiệunàythôngquabộđiềuchếrồiđượcchu yểnthànhtínhiệuquang.Sửdụnghệthốngthấukínhchuyểnthànhmộttiahoặcbatia,sauđórọilênb ềmặtđĩa.Cáctínhiệunàylưulạitrênđĩadướidạnglỗ,vệt.Đểđọclạithìthuánhsángphảnhồitừbềmặ tđĩaquabộphậncảmbiến,giảimãvàchuyểnđổiD/Asauđókhuếchđạivàratải. Đặcđiểm: - Códunglượnglớn,dòtìmvàxửlýnhanh,giảmmàimòncơhọcđầutừ. - Báođượccácthôngtinvềđĩa,saochépnhiềubảnmàkhôngthayđổichấtlượng. - Quátrìnhghiđọccóthểbịvấp,dừngvàquayngượcvềđầu. - Cóthểmấthếtthôngtinnếuđĩabịxước,sứthoặcvỡ 52
65. Đĩa CD: Hình 2-41: Cấu trúc đĩa CD ĐĩaCDcócấutạohìnhtròn,đườngkính120mm,độdày1,2mm.Tâmđĩađụclỗđườngkính15mm. Từ30-45mmlàvùngkẹpđĩa,từ46– 112mmlàvùngchứadữliệuâmthanhvàđượcchiathành2vòng.Từ113- 119làvùngdẫnxuấtghicácthôngtinvềthờigian.Tínhiệuđượcghimộtmặttừtrongrangoài.Bêntro ngquayvớitốcđộ500vòng/phút,bênngoàiquayvớitốcđộ200vòng/phút.Tínhiệuâmthanhtrênđĩ achỉchiếmkhoảng33%sốbit,67%sốbitcònlạibaogồmcácbitđiềuchế,bítchẵnlẻ,bitđồngbộ,bitk ếthợpvàbitmãphụ.Tấtcảđượcnhậplạitrongquytrìnhmãhóatrướckhithựchiệnviệcsaochép.Việ cbốtrícácbítcóthểmôtảnhư hìnhPTIT vẽ. 53
66. Hình 2-42: Sơ đồ phân bố tín hiệu ghi trên đĩa CD 2.5 Bàn trộn âm, bàn kỹ xảo 2.5.1 Các thông số cơ bản đặc trưng cho bàn trộn âm (thế hệ IC) Cácđầuvào:viphân,đốixứng - Trởkhángvàoviphântrongdải31,5đến16.000Hz.Ứngvớiđầuvàomicro:khôngnhỏhơn 1KΩ;khônglớnhơn5KΩ.Ứngvớiđầuvàoline:khôngnhỏhơn5KΩ;khônglớnhơn20K Ω. - Trởkhángvàođốivớitínhiệuđồngphatrongdảitừ31,5đến16.000Hz.Ứngvớiđầuvàomic ro:30KΩ;Ứngvớiđầuvàoline:5đến30KΩ. - Trởkhángdanhđịnhcủanguồntínhiệuvào:Ứngvớiđầuvàomicro:200Ω;Ứngvớiđầuvào line:24Ω,max600Ω. PTIT - Mứcvàoviphândanhđịnh-64 +6dBm.Chocácđầuvàomicro:-64,-54,-44,-34,-24,- 14dBm.Chocácđầuvàoline:-24,-18,-12,-6,0,+6dBm. - Dựtrữquátảiđầuvào:Đốivớiđầuvàomicro:22dB/12dBcóchuyểnmạch;Đốivớiđầuvàol ine:12dB. - Mứcvàotốithiểuchomứcradanhđịnhkhi:Điềuchỉnhmứcđểởvịtrímax:40µV(- 86dBm);Dảiđộng:104dB(40µV 6,2V). Cácđầura (các đầura chính):đốixứng, khôngđấuđất - Mứcradanhđịnh:+6dBm;Mứcracựcđại:+18dBm. - Trởkhángratrongdải:31,5đến16.000Hz≤24Ω. 54
67. - Trởkhángtải:600Ω(khôngđượcnhỏhơn200Ω). - Mứcraứngvớitrườnghợptínhiệubắtđầubịcắt:gần+20dB. - Mứcradanhđịnh:+6,+9,+12,+15dBm. Cácđầuranộibộ:khôngđốixứng - Mứcradanhđịnh:+6dBm;Mứcracựcđại:+18dBm;Trởkhángrakhôngquá1Ω. - Trởkhángtải:10KΩkhôngđượcnhỏhơn3,3KΩ. - Trởkhángnguồntínhiệu:600Ω;Trởkhángvào5KΩ. Hệsốsuygiảmkênh: - Hệsốsuygiảmtốiđatrêncácđiềuchỉnhmứckênhtrongdải31,5đến10.000Hz:là120dBvà khôngnhỏhơn100dB. Đặctuyếntầnsố: - Trongdải 31,5÷16.000Hz - Ứngvớivịtríbấtkỳcủachuyểnmạchkênhvào,ra,cácđiềuchỉnhmứckênhđểởvịtríphatrộ nvớitảiởđầuranhỏnhất200Ω,thìđáptuyếntầnsốbiếnđộngtrongkhoảng+0,6dB. Hệsốméophituyến: - Ứngvớitrởkhángnguồntínhiệudanhđịnhhoặcnhỏhơndanhđịnh,tảicógiátrịnhỏnhất20 0Ω,mứcravào,mứcradanhđịnhtrongdải31,5÷16.000Hzphải≤0,1%.Ứngvớimứcracự cđạitrongdải31,5÷16.000Hzphải≤0,5%. Tỷsốtínhiệutrêntạpâm - Ứngvớiđộnhạyvàởmứcvàomicro(-64dBm)là 63dB.ỨngvớiđộnhạyvàPTITởmứcvàoline(-12 +12dBm)là 90dB. - Hệsốsuygiảmxuyênkênhgiữahaiđầuvàobấtkỳ:Giữađầuvàođầura,giữahaiđầurabấtkỳ trongtrườnghợptrởkhángnguồnvàtảibằnggiátrịdanhđịnhtrongdải31,5- 16.000Hz,thìhệsốsuygiảmtốithiểukhoảng80dB. Hiệuchỉnhđặctuyếntầnsố: - Cắttầnsốthấp đến250Hz;Độdốccắt:12dB/Oktav.Nângcắttầnsốthấp:Mứcnângcắtt ốiđa:15dB. - Nângcắttầnsốcao:mứcnângcắttốiđa:15dB;độdốcnângcắt:6dB/Octave. - Nângcắttầnsốtrung:DảiI:400đến600Hz;DảiII:630đến10.000Hz.Mứcnângcắttốiđatr ongdải:12dB/Oktav. 55
68. Chỉthịmức: Mứcđiệnápứngvớivạchchỉthị0dBluônlàmứcdanhđịnhcủađầuracầnkiểmtra. Thờigiantíchphân:10ms;Thờigiantrởvề:1,7±0,3S/20dB. Nén,mởdảiđộng:Đầuvào,đầura: mức: +6dBm;Tỷsốtínhiệu/tạpâm:74dBMéophituyếntrongdải31,5-16.000Hz:0,1%(tốiđalà0,5%). Đặctínhnén:1,5:1;2:1;2,5:1;3:1;4:1;Thờigianthiếtlậpnén:gần1ms. 2.5.2 Một số kiến thức về bàn trộn âm 2.5.2.1 Điềuchỉnhmức(ĐCM) NguyêntắclàmviệccủaĐCMlàthayđổihệsốtruyềnđạtcủamạchbằngcáchtăngđộsuygiảmhayb ổxungđộkhuếchđạicủakênh. Cóhailoạiđiềuchỉnhmức:Điềuchỉnhmứcthụđộng,điềuchỉnhmứctíchcực.Điềuchỉnhmứcthụđ ộngđượcthựchiệnbằngcácđiệntrở,điềuchỉnhmứctíchcựcđượcthựchiệnbằngcácphầntửkhuếc hđại(đènđiệntử,transtor). Điềuchỉnhmứcsửdụngcácđiệntrởbiếnđổiđượcdùngrộngrãitrongcácbàntrộn.Trongcácbàntrộ ncổđiểnngườitasửdụngcácđiềuchỉnhmứcđiềuchỉnhtrựctiếptínhiệuâmtần.Loạimạchnàycón hượcđiểm,saumộtthờigiansửdụngdễxẩyrahiệntượngtiếpxúcxấugiữaconchạyvàlớpbộtthand ễgâytiếng“sột,soạt”kèmtheotínhiệuchính.Đểkhắcphụcnhượcđiểmnàyngàynayngườitasửdụ ngcácđiềuchỉnhmứcđiềuchỉnhgiántiếpthôngquacácmạchđiềukhiểnbằngđiệnápmộtchiều.L oạiđiềuchỉnhmứcgiántiếpđượcsửdụngchủyếutrongcácbàntrộnhiệnđại.Điềuchỉnhmứccầnth oảmãncácyêucầukỹthuậtnhưtạpâmnộibộthấp,độtincậycao, khoảngđiềuchỉnhrộng,tiệnlợitrongkhaithác.Đểđảmbảosựthayđổihệsốtruyềnđạtcủakênhkhô ngphụthuộcvàocácthôngsốcủamạch,trởkhángvàovàtrởkhángracủamạchđiềuchỉnhmứckhôn glàmthayđổigiátrịsuygiảmđượcxácđịnh.Nóimộtcáchkháclàkhilắpđiềuchỉnhmứcgiữahaimắt xíchcủamạchkhônglàmthayđổichếđộlàmviệccủamạch.Loạiđiềuchỉnhmứcsửdụngđiệntrởbiế nđổilàloạiđiềuchỉnhmứcđơngiảnnhất.Cóhaisơđồđiềuchỉnhmứcsửdụngđiệntrởbiếnđổi:Sơđồ biếnđổitrựctiếpvàsơđồhìnhchữPTITT. Hình 2-43: Sơ đồ mạch điều chỉnh mức Loạibiếnđổitrựctiếptheohàmsốlogaritcóưuđiểm:Đơngiản,dễsửdụng,điềuchỉnhtừtừ.Loạinà ycónhượcđiểmlàđiệntrởraluônbiếnđổiphụthuộcvàovịtrí“conchạy”củachiếtáp.Đểtrởkhángv 56
69. àocủađiềuchỉnhmứckhôngphụthuộcvàovịtrí“conchạy”phảichọnRt>>R0.Trongtrườnghợpnà yphầnnănglượngchủyếucủatínhiệusẽphântántrênR,phầnnhỏcònlạicungcấpchotải. Điềuchỉnhmứctrựctiếpđượcsửdụngtrongcáctrườnghợpkhôngđòihỏisựphốihợptrởkhángchặt chẽgiữacácmắtxíchcủamạch.ĐiềuchỉnhmứchìnhTlàmộtmạng4cựcđốixứngdảiđiềuchỉnh:40 dBtheotừngnấc1-2dB.ĐiệntrởR1 ,R2 biếnđổisaochothỏamãnđiềukiện.R1.R2 =Ro 2 Điềuchỉnhmứcgiántiếpđượclàmviệcbằngcácphầntửkhuếchđại(cácmạchtổhợp)đượcchiathà nhhaimạch:Mạchâmtầnvàmạchđiềukhiểnsửdụngđiệnápmộtchiều.Điềuchỉnhmứcgiántiếplà cơsởđểthựchiệnphatrộntínhiệutựđộng,bántựđộnghoặcđiềukhiểntừxaquátrìnhphatrộntínhiệ u. 2.5.2.2 Trộnâm Đểthựchiệntrộnâmngườitasửdụngcácbộtrộnâm.Bộtrộnlànhữngkhốithiếtbịcủabàntrộn,tron gđóxẩyraquátrìnhphatrộncáctínhiệukhácnhautừcácđầuracủacácthiếtbịtừstudiokhácđưađến cácđầuvàocủabàntrộn.Bộtrộnđượclắpgiữacácbộđiềuchỉnhmứcđầuravàcácbộđiềuchỉnhmức vào.Dođótacũngcóhailoạimạchtrộn,mạchtrộnthụđộngvàmạchtrộntíchcực.Cũngnhưđiềuchỉ nhmức,mạchtrộnthụđộngsửdụngcácđiệntrở,mạchtrộntíchcựcsửdụngcácphầntửkhuyếchđại. Hình 2-44: Mạch trộn tích cực và thụ động Mộttrongcácyêucầucơbảnlàkhilắpmạchtrộngiữacácđiềuchỉnhmứclàkhônglàmchocácđiềuc hỉnhmứcảnhhưởnglẫnnhau(khihiệuchỉnhmộtđiềuchỉnhmứckhônglàmảnhhưởngđếncácđiều chỉnhmứckhác).SựtrộnnhậnđưPTITợckhinốisongsongđầuracủacácđiềuchỉnhmứckênhvàđầuvào củađiềuchỉnhmứcchung.Đểtránhsựảnhhưởnglẫnnhautaphảichúýsựphốihợpgiữanộitrởcủan guồntínhiệuvàđiệntrởđặctínhcủađiềuchỉnhmức.Theohìnhvẽtathấyđiệntrởracủamỗibộkhuếc h đạilàđiệntrởvàocủamỗiđiềuchỉnhmứccònđiệntrởracủacácđiềuchỉnhmứclàđiệntrởtảicủamạ chtrộn.Đểtăngthêmsựphốihợptrởkhánggiữacáctầngđiềuchỉnhmứcngườitalắpthêmcácđiệntr ởRivàocácđiềuchỉnhmức.ĐiệntrởRiđượcmắcnốitiếpvớiđầuracủađiềuchỉnhmứcvàphảiđược chọncógiátrịphùhợpsaochophốihợpđượcvớitừngđiềuchỉnhmứccụthểsovớiđiệntrởtải. 2.5.2.3 Biểuđồmức Biểuđồmứclàđồthịbiểuthịsựthayđổivềmứcđiệnáp(hoặcmứccôngsuất)củatínhiệuâmtầntrong quátrìnhtínhiệuđiqua,từđầuvàođếnđầuracủamộtkênhtínhiệuâmtần.Mứcđiệnáphoặcmứccôn gsuấtđượcxácđịnhtrêncơsởsosánhđiệnáphoặccôngsuấtcủatínhiệusovớimứcchuẩnđiệnáp0,7 57
70. 75Vhoặcmứcchuẩncôngsuất1mWtrêntảithuầntrở600ΩvàbiểuthịbằngdB.Trênbiểuđồmứcđá nhdấumứctínhiệuởcácđiểmđấunốicácmắtxích,cácbộphậncủamộtkênhtínhiệuâmtần.Biểuđồ mứcthườngđượcxácđịnhởgiaiđoạnthiếtkếhệthốngthiếtbị. Trêncơsởbiểuđồmức,xácđịnhcácyêucầukỹthuậtcủatừngphầntửtrongmộtkênhtínhiệunhư:H ệsốkhuếchđạicủacácbộkhuếchđạiâmtần,hệsốsuygiảmcủacácđiềuchỉnhmức,mứctạpâmởtừn gđiểmcủatuyến.Ngoàirabiểuđồmứccònphảnánhcáckhảnăngcủathiếtbịvàtừđógiúpphánđoán cáchưhỏngởcácmắtxíchcủakênhtrongquátrìnhsửachữavàbảodưỡnghệthốngthiếtbịcủabàntr ộnnhờsựsosánhgiữanhữngkhácnhauthựctếvàtínhtoán.Dođóbiểuđồmứclàmộtphươngtiệnqu antrọngthuyếtminhvàphântíchsựlàmviệccủamộtkênhtínhiệuâmtần.Tồntạihaidạngbiểuđồm ức:Biểuđồmứctínhtoánvàbiểuđồmứcởchếđộđộng(biểuđồmứcđộng).Biểuđồmứctínhtoánlàb iểuđồmứcphảnánhsựdichuyểncủatínhiệutừmứcvàonhỏnhấtđếnmứctínhiệuđầurađạtgiátrịda nhđịnh.Đólàbiểuđồxácđịnhhệsốtruyềnđạtcủatừngmắtxíchcủamộtkênhtínhiệu.Biểuđồmứctí nhtoánđượcxácđịnhtrêncơsởthanháptácđộngvàomicrobằng0,1bar,thanhápnàyứngvớimứcâ mlượngbằng74phon.Mứcâmlượng74phonbằngmứcâmlượngcủatiếngnóibìnhthườngcủaphá tthanhviênđọctrướcmicrovàcáchmicromộtkhoảngbằng1m.Biểuđồmứcđộngđượcxâydựngđố ivớimứccựcđạicủatínhiệu.Biểuđồnàycầnthiếtđểxácđịnhmứcsuygiảmcựcđạicủacácđiềuchỉn hmứccủamạchtrộnvàcácyêucầuđốivớicácbộkhuếchđạiđứngtrướccácđiềuchỉnhmứckênh.Do đóbiểuđồmứcđộngxácđịnhchếđộlàmviệccủacácphầntửcủakênhtínhiệu.Taxemxétmộtbiểuđ ồmứctínhtoánđơngiảnởtrườnghợplàmviệcvớimộtmicroởđầuvào. PTIT Hình 2-45: Biểu đồ mức tính toán làm việc với một micro ở đầu vào Biểuđồnàyxâydựngứngvớicácđiềukiệnbanđầu:Độnhạycủamicro- 76dB,thanhápđầuvào0,1bar,mứctạpâmnềncủastudiolà30dB.Hệsốsuygiảmbanđầucủaa1=16 dBvàcủaa2=0dBvớisựcómặttrongsạchcủacácphântửsuygiảmkhác(thídụ:vònghiệuchỉnh,phầ ntửphốihợp ).Mứcracủatínhiệubằng+15dB,chọncódựphònglà+17dB.Trởkhángtảiởtầnsố1 000Hzchọnbằng600Ω,cầnphảixácđịnh:CácmứcđiệnápởcácđiểmN1,N2,N3,N4.Hệsốkhuyế chđạicầnthiếtcủacácbộkhuyếchđạiK1,K2,K3;Hệsốsuygiảma2.Vìphảikhuyếchđạitínhiệuđể bùhệsốsuygiảma1vànângmứcđiệnápđầuvàođến+17dBởđầura.Vậyhệsốkhuếchđạichungcủa kênhlà:K= N5–N1+a1+a2=+17–(-76)+16=109Db. 58