Loa subwoofer (viết tắt là loa sub) hay còn được gọi là loa siêu trầm. Đây là loại loa không thể thiếu trong bất kỳ hệ thống âm thanh nào ngày nay, kể cả trong nhà hay ngoài trời.

Vậy loa subwoofer là gì? Nguyên lý hoạt động của loa sub như thế nào? Cấu tạo của loa siêu trầm ra sao? Có bao nhiêu loại loa subwoofer? Tại sao nó lại quan trọng vậy? Bài viết sẽ giúp bạn giải đáp tất cả những thắc mắc trên.

Loa subwoofer(sub) là gì?

Loa subwoofer là loa siêu trầm có tác dụng tạo ra những âm thanh có tần số thấp nằm trong dải 20Hz tới 200Hz. Những âm thanh nằm trong dải tần số này thường được gọi là âm trầm (bass).

Mặc dù có tần số rất thấp nhưng còn người chúng ta vẫn có thể nghe và cảm nhận được. Âm trầm có thể được tạo ra từ các loại nhạc cụ, những tiếng nổ của bom mìn trong phim,…

Subwoofer bao gồm một thùng loa và thường được làm bằng gỗ, một driver, có hoặc không có bộ khuếch đại (amply) và cổng hoặc lỗ thông hơi (vent). Cổng hoặc lỗ thông hơi này có tác dụng hạn chế sự biến dạng của âm thanh và những tiếng ồn không mong muốn.

Một chiếc loa siêu trầm được tích hợp sẵn amply thì được gọi là loa subwoofer chủ động. Chính vì vậy, nó có thể không cần sử dụng nguồn điện bên ngoài mà vẫn có thể hoạt động.

Ngược lại, một chiếc loa siêu trầm không được tích hợp sẵn bộ khuếch đại thì được gọi là loa subwoofer bị động. Loa subwoofer thường có trở kháng từ 4Ω đến 8Ω.

Cấu tạo của loa subwoofer

Giỏ (Basket)

Nhiệm vụ chính của giỏ là giữ cố định tất cả các bộ phận của loa sub và gắn nó với thùng loa bằng ốc vít.

Do các loa subwoofer sản sinh ra rất nhiều nhiệt, giỏ được thiết kế với các lỗ thông hơi đặc biệt ở 2 bên cho phép các thành phần của loa sub được tản nhiệt.

Vòm (Surround)

Thành phần tiếp theo là vòm. Vật liệu để làm ra vòm thường là cao su hoặc đệm bọt biển. Vòm là một miếng tròn linh hoạt kết nối màng loa và giỏ. Ngoài ra nó còn giúp màng loa được căn giữa để ngăn chặn bất kỳ tác động nào lên cuộn dây âm thanh (voice coil).

Vòm là bộ phận rất đặc biệt. Nó được thiết kế để chịu được những giao động mạnh. Đó là khi màng loa di chuyển xa về phía trước hoặc đằng sau, tạo ra các hiệu ứng âm bass mạnh mẽ.

Vì nó phải giữ nguyên hình dạng ban đầu sau những cú đập mạnh nên việc sở hữu một chiếc loa siêu trầm có vòm được làm từ sự kết hợp của các vật liệu tổng hợp thường tốt hơn.

Màng (Cone/Diaphragm)

Màng cũng là một bộ phận rất quan trọng của loa subwoofer. Nhiệm vụ của màng loa là làm rung động không khí để tạo ra âm thanh. Do là bộ phận gần như quan trọng nhất nên nó phải được thiết kế cẩn thận để tránh những sai sót ảnh hưởng tới toàn bộ loa.

Và do loa subwoofer được làm ra để xử lý những âm thanh có tần số thấp ở những mức áp suất âm thanh cao (âm thanh có cường độ cao) nên màng loa phải có độ cứng tốt và nhẹ. Vì thế chất liệu để làm ra màng loa thường là nhựa, sợi hữu kim hoặc kim loại.

Nắp bụi (Dust Cap)

Nắp bụi là một miếng nhỏ được gắn ở vị trí chính giữa màng có nhiệm vụ bảo vệ loa khỏi bụi bẩn. Dựa vào chất lượng của loa subwoofer, nắp bụi có thể hơi nhô ra khỏi tâm hoặc phồng vào trong màng loa.

Spider

Thêm một bộ phận quan trọng khác đóng vai trò chủ chốt đối với hiệu suất của loa siêu trầm đó là spider. Nằm ngay bên dưới màng loa, spider thường được gắn vào cuộn dây âm thanh ở một đầu và đầu còn lại thì liên kết với giỏ.

Lý do nó được gọi là spider là vì có thiết kế theo kiểu gấp nếp. Để giữ được độ chắc chắn, spider được làm từ một loại vải đặc biệt đã được xử lý bằng nhựa để tăng độ cứng.

Trong một loa sub, spider đảm nhiệm 2 vai trò quan trọng. Vai trò chính của nó là giám sát chuyển động lên và xuống của màng loa trong khi giữ cuộn dây âm thanh (voice coil) ở chính giữa và trong vùng từ tính. Mặt khác, vai trò còn lại là ngăn chặn bụi xâm nhập vào bên trong voice coil hoặc bên trong vùng từ tính nơi cuộn dây âm thanh chuyển động lên xuống.

Dây kim tuyến (Tinsel Leads)

Đây là những dây dẫn chạy từ cuộn dây âm thanh tới các cổng dẫn của loa. Chúng thường linh hoạt và rất bền, hay nói một cách khác chúng sẽ không thể bị hỏng bới các rung động cực mạnh mà màng loa tạo ra.

Cuộn dây âm thanh (Voice Coil)

Trái tim của loa sub chính là cuộn dây âm thanh (voice coil). Bộ phận này bao gồm một dây đồng mỏng được quấn quanh một hình trụ.

Khi bộ khuếch đại (amplifier) gửu những tín hiệu âm thanh tới loa subwoofer, dòng điện chạy qua cuộn dây tạo ra từ trường kéo và đẩy cuộn dây âm thanh. Bằng cách xoay chiều dòng điện, voice coil di chuyển lên xuống và tạo ra âm thanh.

Do loa subwoofer sẽ tạo ra nhiều nhiệt khi hoạt động ở công suất lớn. Điều này sẽ làm chất kết dính giữa cuộn dây âm thanh và trụ bị quá nóng và khiến dây bị giãn ra.

Nam châm (Magnet)

Thành phần cuối cùng là nam châm. Nhiều người nghĩ rằng nam chân càng lớn thì chất lượng âm thanh của loa siêu trầm càng tốt.

Điều này không hoàn toàn đúng. Bởi nam châm được chế tạo bằng nhiều công nghệ khác nhau ảnh hưởng đến kích thước của chúng.

Nam châm cũng không chỉ có một mình. Nó thường được bao phủ mặt trên và mặt dưới giúp hướng từ trường tới cuộn dây âm thanh khi có dòng điện chạy qua.

Nguyên lý hoạt động của loa subwoofer

Loa sub được sử dụng để tạo ra những âm thanh tần số thấp bằng cách sử dụng một loa trầm (woofer) hoặc một driver có kích thước lớn và kết nối chúng với bộ khuếch đại (amply).

Khi bạn kết nối loa subwoofer với một đầu thu âm thanh thì đầu thu sẽ gửi những tín hiệu âm thanh hiệu ứng tần số thấp (LFE – Low-Frequency Effects) thông qua dòng điện. Bộ khuếch đại sau đó xử lý dòng điện và chuyển đổi nó thành âm thanh bằng cách sử dụng một cuộn dây âm thanh (voice coil) từ tính.

Cuộn dây từ tính này giúp màng loa rung động và tạo ra những âm bass có chiều sâu nhất định. Điều này tùy thuộc vào kích cỡ của loa sub.

Màng loa còn có nắp bụi ở chính giữa giúp ngăn chặn sự nhập của bụi, ảnh hưởng đến hiệu năng của loa. Bằng cách pha trộn các tín hiệu âm thanh này với không khí, âm bass sẽ được tạo ra.

Chúng ta dễ dàng nhận biết hướng của âm thanh có tần số cao hơn là tần số thấp, do đó, việc sử dụng loa sub sẽ linh hoạt hơn là một loa kén vị trí. Với một chiếc loa sub, bạn có thể di chuyển nó xung quanh phòng để tìm ra vị trí đặt mà tại đó âm thanh phát ra là hoàn hảo nhất.

Các loại loa subwoofer

Dựa theo công suất

Dựa vào công suất thì loa subwoofer được chia làm 2 loại: loa siêu trầm chủ động (sub điện) và loa siêu trầm bị động (sub hơi).

Loa subwoofer chủ động (sub điện)

Loa sub chủ động là loại tích hợp sẵn một bộ khuếch đại (amply) riêng ở ngay bên trong để tạo ra tín hiệu âm bass. Vì vậy loại loa sub này thường được sử dụng trong trường hợp amply và đầu thu (receiver) trong hệ thống âm thanh không đáp ứng điều kiện để tạo ra âm bass.

Loa sub điện được sản xuất và thiết kế sẵn mạch công suất trong, bạn không cần phải kết nối chúng với amply chỉ cần kết nối tín hiệu âm thanh với đầu vào là có thể sử dụng.

Loa subwoofer bị động (sub hơi)

Loa sub bị động là loại loa không tích hợp sẵn bộ khuếch đại bên trong, cần bổ sung thêm một amply rời hay công suất đi kèm để cung cấp thêm tín hiệu âm thanh. Khi sử dụng loa hơi thì bạn cần chuẩn bị và kết nối cầu kỳ hơn loa điện.

Dựa theo thiết kế

Dựa vào thiết kế thì loa subwoofer có 3 loại chính: sub đẳng áp, sub liền hộp, sub có lỗ thông hơi.

Loa subwoofer đẳng áp

Loa sub đẳng áp có thiết kế đặc biệt với 2 loa bass được sắp xếp ở vị trí đối xứng nhau. Việc bố trí phù hợp đã tạo ra sóng âm chuyển động, va đập vào nhau.

Khi dòng âm chuyển động trong không gian hẹp sinh ra sự va đập tạo ra âm bass cực mạnh, vì vậy loa sub đẳng cấp thường được sử dụng trong không gian karaoke, vũ trường,…

Loa subwoofer liền hộp

Loa sub liền hộp không quá khác biệt so với các dòng loa sub khác. Được thiết kế với thùng loa là một khối kim loại, liền hộp kín đáo, được kết nối kèm theo Woofer để kết nối ra bên ngoài.

Loa subwoofer có lỗ thông hơi

Loại loa này đặc biệt bởi thùng của loa có một lỗ nhỏ, chức năng của lỗ này để thông hơi và thông khí mạnh. Chính lỗ thông hơi này đã tạo ra những âm trầm mạnh mẽ hơn, mang lại cho người nghe cảm giác tuyệt vời hơn.

Vị trí của lỗ thông hơi có thể được đặt ở trước hoặc sau loa. Khi được bố trí trong không gian hẹp, nhỏ thì lỗ thông hơi thường được đặt ở phía trước của loa.

Công dụng của loa subwoofer

Loa sub sẽ sẽ làm cho  âm thanh sẽ ấm hơn, tiếng bass sẽ sâu hơn và dày tiếng hơn giúp âm thanh chân thật, micro sẽ nhạy và hay hơn. 

Loa siêu trầm còn có lợi ích khác đó là việc điều khiển công suất bổ sung phù hợp với toàn bộ hệ thống. Năng lượng âm thanh trong âm nhạc đạt mức cao nhất ở tần số thấp và đuôi giảm với tần số ngày càng tăng. Do vậy chúng ta thấy được tầm quan trọng trong việc sử dụng dòng loa sub để xử lý bass cũng như xử lý điện năng.

Tiếng bass luôn là âm thanh hay nhất trong hệ thống âm thanh nghe nhạc, loa sub đóng vai trò quan trọng trong việc giúp truyền tải trọn vẹn đầy đủ hết những cung bậc âm thanh của bản nhạc đang phát giúp bản nhạc mạnh mẽ, uy lực hơn, mà lại mềm mại, sâu lắng hơn nhờ có tần số thấp từ 20 Hz – 200 Hz.

Các câu hỏi thường gặp

Vị trí lắp đặt loa sub như thế nào cho âm thanh hay nhất?

Loa siêu trầm sẽ phát huy công dụng một cách tối ưu và hiệu quả nếu được thiết kế và sử dụng một cách hợp lý. Việc lắp đặt loa sub kém thường ảnh hưởng tiếng bass rất nhiều.

Chúng ta nên lựa chọn các vị trí lắp đặt sao cho âm bass kết hợp hài hòa nhất với các âm thanh khác để tạo nên những bài hát hay, chân thực và sâu lắng nhất. Vì vậy, chúng ta nên đặt loa cách mặt đất khoảng 10cm đến 20cm tránh việc bị triệt âm subwoofer xuống nền nhà.

Nhiều người có thói quen đặt thiết bị này ở góc nhà để tận dụng được diện tích phòng. Tuy nhiên hãy nhớ đặt vị trí loa trầm làm sao không quá xa 2 loa trái phải. Những loa sub với đường kính dưới 20cm thường được đặt gần loa chính từ 0.9 – 1.2m cho hiệu quả âm thanh tốt nhất.

Việc đặt loa sub quá xa cặp loa chính sẽ không mang lại cảm giác âm thanh bass được tạo ra từ một nguồn phát, dẫn đến tình trạng âm thanh rời rạc, thiếu chân thực

Ngoài ra, khi lắp đặt loa sub, bạn cần vặn âm thanh to hơn. Qua đó biết được vị trí nào cho âm bass hay, chân thực mà không bị giả.

Có nên sử dụng nhiều hơn một loa subwoofer hay không?

Việc sử dụng nhiều loa siêu trầm không đồng nghĩa với việc âm lượng tăng lên. Nếu bạn muốn tăng số lượng âm bass thì có thể dử dụng thêm một hoặc một vài loa sub.

Lời khuyên dành cho bạn đó là vẫn nên bắt đầu từ một chiếc, sau đó nếu có điều kiện thì hãy thêm một loa sub nữa vào dàn âm thanh tại gia. Điều này sẽ làm tăng trải nghiệm nghe của bạn rất nhiều.