Hãy nêu nguyên tắc hoạt động của loa điện

Trả lời chi tiết, chính xác câu hỏi “Hãy nêu nguyên tắc hoạt động của loa điện” và phần kiến thức tham khảo là tài liệu cực hữu dụng bộ môn Vật lý 9 cho các bạn học sinh và các thầy cô giáo tham khảo.

Trả lời câu hỏi: Hãy nêu nguyên tắc hoạt động của loa điện.

Loa điện hoạt dộng dựa vào tác dụng từ của nam châm lên ống dây có dòng điện chạy qua.

Người ta tiến hành thí nghiệm để thấy rõ nguyên tắc trên như sau:

- Khi có dòng điện chạy qua, ống dây chuyển động.

- Khi cường độ dòng điện thay đổi, ống dây dịch chuyển dọc theo khe hở giữa hai cực của nam châm.

Bổ sung thêm kiến thức cùng Top lời giải thông qua bài mở rộng về Loa điện nhé!

Kiến thức mở rộng về Loa điện

1. Cấu tạo cơ bản của loa

+ Driver (củ loa): Driver là trái tim và linh hồn của bất kỳ hệ thống loa nào. Nhiệm vụ của bộ phận này là chuyển tín hiệu điện thành sóng âm thanh, thông qua chuyển động màng loa. Thông qua đó, driver thể hiện được đặc tính của từng loại âm thanh. Đây là nơi quyết định trực tiếp đến chất lượng âm thanh phát ra bên ngoài.

+ Lỗ dội âm:  Tùy thuộc từng loại loa cũng như kiểu dáng thiết kế mà các nhà sản xuất sẽ đặt lỗ dội âm này ở đằng trước hoặc đằng sau thân loa. Nhiệm vụ của nó là  tăng thêm khả năng tái hiện tần số thấp , giải quyết vấn đề "thắt cổ chai" của các thùng loa và màng loa nhỏ.

+ Thùng loa: Bộ khung này là nơi chứa toàn bộ các thành phần của một hệ thống loa. Nó có tầm quan trọng nhất định tới hoạt động của loa cũng như chất lượng âm thanh đạt được. Chất liệu của hầu hết các mẫu thùng loa cao cấp đều làm bằng gỗ với thành rất dày và đặc, điều này sẽ đảm bảo giảm thiểu độ rung tốt nhất.

+ Jack nối dây: để kết nối có chất lượng hơn, Các loa sẽ được thiết kế cổng nối dây riêng rẽ để có thể dễ dàng nâng cấp lên dây loa cao cấp hơn.

+ Mạch phân tần: Đây là một bộ phận tách các kênh tín hiệu thành các dải âm thanh khác nhau cho từng loa tương ứng, Về mặt lý thuyết, các tín hiệu âm thanh phải được chia tách sao cho dải âm không bị hụt hay chồng lên nhau.

+ Phụ kiện: Có rất nhiều phụ kiện hỗ trợ để làm cho hệ thống âm thanh phát ra của loa đạt mức tối ưu nhất, mang lại cảm thu tốt cho người nghe.

2. Nguyên lý hoạt động của loa

Trong tiếng Anh, thuật ngữ “loa” (speaker) hơi mơ hồ về mặt ý nghĩa. Nó có thể dùng để chỉ từng loa riêng (còn gọi là driver) hay để chỉ một thùng đựng nhiều loa driver. Trong bài này, thuật ngữ driver được dùng khi nói về một loa trong một thùng hay bộ có nhiều loa và thuật ngữ speaker dùng để chỉ thùng hay bộ chứa một hay nhiều loa.

Ở đầu nhỏ hơn của loa có một nam châm, và ở đầu lớn hơn có một màng chắn rung lên theo tín hiệu điện.

Hầu hết các loại loa đều dùng một thiết kế đơn giản. Ở phía sau của loa, một nam châm vĩnh cửu (thường có dạng tròn) được gắn chặt trong một khung cố định. Khi điện được dẫn vào loa, các thay đổi trong điện trường làm cuộn đồng trong nam châm rung lên. Dính với cuộn đồng này là một màng chắn, thường làm bằng giấy hay plastic. Màng này rung tới và lui để làm di chuyển không khí trước loa và theo đó sóng âm được tạo ra. Khi các sóng âm này đến tai và sẽ nghe được âm thanh.

Khi dòng điện lưu động theo một hướng, màng chắn rung xa khỏi nam châm. Khi dòng điện lưu động hướng ngược lại, màng chắn rung ngược về. Sự lưu động của dòng điện được thay đổi tới lui để khớp với tần số của sóng âm mà loa phải tạo ra. Đối với tần số thấp (âm trầm), thay đổi lưu dộng có thể là vài chục lần mỗi giây. Đối với tần số cao (âm bổng), có thể thay đổi lưu động lên đến 20 nghìn lần hay hơn trong mỗi giây.

Kích thước của loa có ảnh hưởng đến tần số âm thanh mà nó có thể tái tạo tốt nhất. Loa cỡ lớn hơn có thể làm chuyển động nhiều không khí hơn, nhưng nó không thể di chuyển nhanh, khiến loại này dùng để tạo âm trầm. Loa nhỏ hơn không làm chuyển động nhiều không khí, nhưng nó có thể chuyển động nhanh hơn nhiều, nên được dùng để tạo âm bổng. Do đó, hầu hết thùng hay bộ loa hi-fi thường dùng nhiều loại loa.

Một số bộ loa chỉ có một loa duy nhất, như loa của điện thoại. Tuy nhiên, dù có những bộ loa một loa phát ra rất tốt hầu hết âm thanh đủ các tầm, các bộ loa thiết kế để nghe nhạc thường dùng 2 loa hay nhiều loa hơn để giúp tạo ra đầy đủ dải tần số khả thính.

Một bộ loa hi-fi cơ bản có 2 loa: một loa trầm woofer (cho các tần số thấp hơn – âm trầm) và loa tweeter (cho các tần số cao hơn – âm bổng). Các tần số tầm trung (tầm gồm hầu hết âm do người hát) thường được loa tweeter tái tạo, dù vài loại bộ loa có loa trầm nhỏ hơn (như bộ loa để kệ) để loa trầm tái tạo âm tầm trung.

Bộ loa quyết định loại loa nào sẽ xử lý loại tần số nào như thế nào? Một bộ loa với nhiều loa có một mạch gọi là mạch chuyển tuyến crossover để dẫn tín hiệu điện đến loa thích hợp tùy theo tần số mà loa hỗ trợ. Ví dụ, trong bộ loa để kệ cỡ nhỏ, mạch chuyển tuyến có thể sẽ gửi tất cả các tần số 3kHz hay lớn hơn đến loa tweeter, và những tần số dưới 3kHz đến loa woofer.

Vài bộ loa hi-fi có thêm một hay nhiều loa dành riêng để xử lý các tần số tầm trung. Do đó cần phải có một hay nhiều mạch chuyển tuyến thậm chí có thêm một loa siêu trầm subwoofer trong thiết lập bộ loa (cần phải có mạch chuyển tuyến subwoofer trong chuỗi tín hiệu). Từng loại loa hay bộ loa này được tối ưu hóa để tạo các tần số khác nhau. Từ tần số thấp đến cao, nghĩa là từ loa cỡ lớn hơn đến nhỏ hơn, thứ tự là siêu trầm, trầm, trung và bổng.