Công cụ tính mạch phân tần loa

Công thức mạch phân tần thụ động

Gọi f là tần số mục tiêu, ω = 2πf, và R là trở kháng củ loa dùng trong phép tính tải thuần trở lý tưởng.

Với mạch bậc một:

• Cuộn cảm nối tiếp lọc thông thấp cho loa trầm: L = R ÷ ω
• Tụ nối tiếp lọc thông cao cho loa tép: C = 1 ÷ (R × ω)

Với mạch thông thấp bậc hai:

• Cuộn cảm nối tiếp: L = R ÷ (Q × ω)
• Tụ mắc song song với loa trầm: C = Q ÷ (R × ω)

Với mạch thông cao bậc hai:

• Tụ nối tiếp: C = Q ÷ (R × ω)
• Cuộn cảm mắc song song với loa tép: L = R ÷ (Q × ω)

Công cụ dùng Q = 1/√2 cho Butterworth bậc hai và Q = 0,5 cho Linkwitz–Riley bậc hai. Tại tần số đã chọn, mỗi nhánh Butterworth lý tưởng suy hao khoảng 3,01 dB, còn mỗi nhánh LR2 lý tưởng suy hao khoảng 6,02 dB.

Ví dụ tại 2.500 Hz

Với loa trầm 8 Ω, loa tép 8 Ω và tần số mục tiêu 2.500 Hz, giá trị lý tưởng là:

Khi trở kháng của loa trầm và loa tép khác nhau, giá trị linh kiện ở hai nhánh cũng khác nhau. Vì vậy công cụ nhận hai giá trị trở kháng riêng biệt.

Vì sao trở kháng danh định chưa đủ

Củ loa ghi 8 Ω không hoạt động như một điện trở 8 Ω trên toàn dải âm thanh. Cộng hưởng, điện cảm cuộn dây âm và thùng loa làm thay đổi cả trở kháng lẫn pha. Tài liệu DATS của Dayton Audio cho thấy trở kháng loa trầm tăng ở vùng tần số cao có thể khiến mạch thông thấp theo công thức không đạt tần số cắt dự kiến. Hướng dẫn đo OmniMic cũng giải thích rằng tối ưu phân tần cần dữ liệu đáp tuyến và trở kháng được đo với mức tín hiệu, độ trễ và khoảng cách nhất quán.

Bộ lọc điện còn kết hợp với độ dốc âm học tự nhiên và độ lệch vị trí vật lý của từng củ loa. Linkwitz lưu ý rằng bộ lọc điện không thể tạo kết quả âm học mong muốn nếu các củ loa đã lắp không có vùng chồng lấn, độ phẳng hoặc quan hệ pha phù hợp. Trong mô hình LR2 lý tưởng, hai nhánh điện lệch nhau 180° và một nhánh được đảo cực. Tuy nhiên, cách đấu cực thực tế phải dựa vào tổng âm học đo được và điểm triệt tiêu khi đảo cực.

Giới hạn về linh kiện và đấu dây

Điện dung và điện cảm tính được không quyết định điện áp định mức của tụ, dòng chịu đựng của cuộn cảm, cỡ dây, công suất hay an toàn nhiệt. ESR thực của tụ, DCR của cuộn cảm và dung sai linh kiện làm thay đổi đáp tuyến và tải của ampli. Ngắt ampli trước khi thay dây, xả tụ điện, kiểm tra tần số phân tần tối thiểu do nhà sản xuất loa tép khuyến nghị và bắt đầu thử mẫu ở mức âm lượng thấp.

Nguồn kỹ thuật: suy dẫn bộ lọc LC có tải của Texas Instruments, ghi chú phân tần Linkwitz Lab, ghi chú bộ lọc Linkwitz Lab, hướng dẫn đo Dayton Audio OmniMic và hướng dẫn Dayton Audio DATS LA.