Phần 7. Tần số âm thanh và các bộ lọc tần số

Tần số âm thanh và những bộ lọc tần số

Trong bài viết này iCar Việt Nam sẽ làm rõ các khái niệm và các thuật ngữ cần dùng đến khi căn chỉnh âm thanh trên ô tô, đặc biệt với các xe có sử dụng đầu DVD android Ownice C800 cũng như sử dụng âm lý rời và các loa phân tần. Nội dung bài viết gồm 2 phần: 1- Tần số âm thanh là gì, các dải tần số trong âm thanh; 2 – Các bộ lọc tần số, các bộ phân tần cho loa

Tần số âm thanh

Tần số âm thanh ( viết tắt : AF ) hoặc tần số nghe được là yếu tố vật lý được đặc trưng bởi rung động tuần hoàn có tần số nghe được với người thường. Đơn vị SI ( hệ đơn vị quốc tế ) của tần số âm thanh là Hertz ( Hz ). Đây là đặc thù đa phần của âm thanh quyết định hành động đến cao độ .Quãng tần số nghe được tiêu chuẩn được đồng ý là 20H z đến 20.000 Hz, mặc dầu quãng tần số mỗi người nghe được bị tác động ảnh hưởng lớn bởi những yếu tố thiên nhiên và môi trường và tuổi tác. Tần số dưới 20 Hz thường hoàn toàn có thể được cảm nhận thấy thay vì nghe thấy. Tần số trên 20.000 Hz nhiều lúc hoàn toàn có thể được cảm thấy bởi người trẻ .

Bảng tần số âm thanh

Hình 1. Biểu đồ quãng âm của âm nhạc

Bộ lọc tần số

Bộ lọc tần số là một bộ phận có công dụng cho qua hoặc chặn lại một dải tần số nào đó. Nói cách khác, bộ lọc tần số được cho phép tách được những âm thanh có tần số khác nhau ra khỏi tín hiệu không thiếu khởi đầu. Dựa vào phân phối tần số, hoàn toàn có thể chia bộ lọc ra làm những loại sau :

+ Bộ lọc thông thấp LPF (Low Pass Filter): Bộ lọc thông thấp chỉ cho các tần số thấp hơn tần số cắt fL đi qua, các tần số cao hơn sẽ bị chặn lại.

+ Bộ lọc thông cao HPF (High Pass Filter): Bộ lọc thông cao chỉ cho các tần số cao hơn tần số cắt fH đi qua, các tần số thấp hơn sẽ bị chặn lại.

+ Bộ lọc thông dải BPF (Band Pass Filter): Bộ lọc thông dải chỉ cho các tần số nằm trong dải thông fL – fH đi qua, các tần số cao hơn và thấp hơn sẽ bị chặn lại. Bộ lọc thông dải bản chất là sự kết hợp của hai bộ lọc độc lập, bao gồm một bộ lọc thông cao có tần số cắt fL kết hợp với một bộ lọc thông thấp có tần số cắt fH.

+ Bộ lọc chặn dải BSF (Band Stop Filter): Bộ lọc chặn dải fL – fH chỉ cho các tần số nằm ngoài dải chặn đi qua, các tần số nằm trong dải sẽ bị chặn lại. Bộ lọc chặn dải bản chất là sự kết hợp của hai bộ lọc độc lập, bao gồm một bộ lọc thông thấp có tần số cắt fL kết hợp với một bộ lọc thông cao có tần số cắt fH.

Hình 2. Đồ thị làm việc của các bộ lọc lý tưởng

Trong phần trên những bạn gặp thuật ngữ tần số cắt, vậy “ Tần số cắt ” là gì ? Trên hình 2 biểu lộ là bộ lọc lý tưởng ( tức là tín hiệu mất trọn vẹn tại tần số cắt ) tuy nhiên, trong trong thực tiễn những bộ lọc không làm được như vậy, tần số sẽ bị suy hao dần theo một đường cong, điểm mà biên độ ( độ lớn ) của tín hiệu bị suy giảm đi 3 dB ( Đề xi ben ) được gọi là tần số cắt của bộ lọc .Bộ lọc trong âm thanh được sử dụng để chia tần cho những loa chính do mỗi một loa đều được phong cách thiết kế cho những mục tiêu tái tạo âm thanh khác nhau, chúng thường có tần số cắt đi kèm theo catalog của nhà phong cách thiết kế. Nhiệm vụ của bộ lọc là loại những tín hiệu có tần số nằm ngoài khoảng chừng thao tác của loa, chỉ đưa vào loa những tín hiệu có tần số nằm trong vùng thao tác của nó. Vì sao cần vô hiệu ? chính do những tần số cao hơn tần số cắt của loa thì loa sẽ không phát ra được, nếu để nó đi qua loa vừa tăng áp lực đè nén cho loa ( dẫn đến quá tải ) trong khi không đem lại âm thanh cho người nghe .Về cơ bản trên thị trường lúc bấy giờ có những loại loa như sau :* Loa siêu trầm ( loa SUB ) : Mục đích của loa siêu trầm là để tái tạo những âm thanh có tần số thấp ( thường dưới 160H z ) như tiếng bom nổ, tiếng gầm của động cơ, …. ) những loa siêu trầm có tần số cắt phong cách thiết kế thường ≤ 300H z, điều này có nghĩa là bộ lọc chia tần cho loa này cần “ bộ lọc thông thấp ” để cho những tín hiệu có tần số dưới 300H z ra loa, những tần số cao hơn cần phải được vô hiệu. Thực tế người ta hay cắt tần số ≤ 160H z cho loa siêu trầm đảm nhiệm .* Loa TT ( loa Center ) : Trong những mạng lưới hệ thống âm thanh, loa Center làm trách nhiệm tái tạo âm thanh hội thoại ( tiếng hội thoại của con người ) thế cho nên nó có tần số thao tác thường trong khoảng chừng 1 – 5 kHz, những tần số thấp hơn hoặc cao hơn cần được lọc bỏ. Trong thực tiễn người ta hay sử dụng “ bộ lọc thông giải ” từ 1,25 ÷ 4 kHz cho loa Center. Bộ lọc thông giải này gồm một bộ lọc thông cao 1,25 kHz tích hợp với một bộ lọc thông thấp 4 kHz, đây là điểm cần chú ý quan tâm khi thiết lập những bộ lọc trên đầu DVD .* Loa trung tần ( loa Mid ) : Tái tạo âm thanh trong khoảng chừng 300H z đến 10 Kz. Trong trong thực tiễn người ta hay sử dụng “ bộ lọc thông giải ” từ 630 Hz đến 6,3 kHz cho những loa này .* Loa cao tần ( loa Tweeter ) : Tái tạo những âm lách tách, leng keng, gió thổi, huýt sáo, kính vỡ … không hề thiếu loa này, tần số thao tác của loa cao tần thường trên 5 kHz. Trong trong thực tiễn người ta hay lọc thông cao trên 6,3 kHz cho loa cao tần .* Loa toàn dải ( Full Range ) : Đây là loa thường gặp trong những mạng lưới hệ thống nghe nhạc stereo mà chỉ gồm 2 loa. Loa có năng lực tái tạo hàng loạt âm thanh con người nghe được từ 20H z đến 20.000 Hz. Tuy nhiên với cùng một hiệu suất phát nhạc so với loa phân tần thì loa toàn dải phải to hơn và thường thì nó sẽ không can đảm và mạnh mẽ bằng những loa phân tần được phong cách thiết kế chuyên sử dụng cho một dải tần hẹp đơn cử. So sánh một cách khập khiễng với con người, thì một người có năng lực làm mọi việc và làm mọi việc thì làm thường không tốt bằng một người có trình độ và chỉ tập trung chuyên sâu vào trình độ của họ .Mạch lọc tuyến tính có lẽ rằng là thông dụng nhất cho lọc tín hiệu. Có những loại lọc được phong cách thiết kế để vô hiệu những tần số nhất định, như một bộ lọc tuyến tính. Các đặc thù phi tuyến sẽ đem lại cho tín hiệu đầu ra chứa những tần số mà không có trong tín hiệu nguồn vào. Phương pháp phong cách thiết kế lúc bấy giờ cho những bộ lọc liên tục tuyến tính được gọi là tổng hợp mạng ( thực chất của giải pháp này là nhằm mục đích thu được những giá trị thành phần của đa thức tỉ lệ cho trước đại diện thay mặt cho hàm truyền đạt mong ước ). Các bộ lọc theo cách này :

– Chebyshev, có xấp xỉ tốt nhất cho đáp ứng lý tưởng của bất cứ bộ lọc nào với bậc và độ gợn sóng xác định

– Butterworth, có đáp ứng tần số phẳng tối đa

– Bessel, có trễ pha phẳng tối đa

– Elliptic, có độ dốc tại tần số cắt tốt nhất với cùng bậc và độ gợn xác định

Sự độc lạ giữa những lớp bộ lọc này là chúng đều dùng những đa thức để xê dịch những phân phối bộ lọc lý tưởng. Điều này dẫn tới mỗi loại có một hàm truyền đạt riêng

Hình 3. Đường đặc tính làm việc của các kiểu bộ lọc

Butterworth có độ thoải cao hơn ( lọc kém hơn ) Chebyshev và Elliptic nhưng điểm lợi là không nhấp nhô

Ứng dụng của các bộ lọc tần số trong âm thanh ô tô được sử dụng để lọc nhiễu và thường thấy nhất là các bộ lọc phân tần cho loa (loa siêu trầm, loa trầm, loa trung, loa bổng).

Các loại Bộ lọc tần số phổ biến

Bộ lọc tần số hay mạch lọc tần số âm thanh hiện nay có các loại chính sau:

Đầu lọc Fixed Equalizer

Đây là dòng đầu lọc tần số ( âm thanh ) có cấu trúc đơn thuần với mạng lưới hệ thống núm chỉnh sửa đơn thuần. Tác dụng của chúng là xử lý nhanh những yếu tố về tần số. Chúng được dùng trên dàn Amply, đàn guitar, trống jazz .

Bộ lọc tần số Graphic Equalizer

Dòng thiết bị lọc tần số này sử dụng qua cần gạt. Tùy từng thiết bị và thông số kỹ thuật mà số lượng nút gạt lớn hay nhỏ. Nếu số lượng cần gạt ít hơn thì dải tần số được can thiệp cũng ít hơn và ngược lại .Thường đầu lọc Graphic Equalizer với Q. được cố định và thắt chặt để hạn chế ảnh hưởng tác động không đáng có đến những tần số của nút gạt xung quanh .

Đầu lọc tần số Parametric Equalizer

Đầu lọc này hiển thị tần số một cách tối ưu, có nhiều tùy chỉnh như FREQ, GAIN, BANDWIDTH chính là điểm nổi bật của đầu lọc Parametric Equalizer.

Đầu lọc tần số này còn mang đến năng lực chỉnh sửa những bộ lọc cho mỗi EQ band như High – Pass và Low – bass, Peaking, Shelving, Notch Filter …

Các chức năng điều khiển cơ bản của Bộ lọc tần số

Bộ lọc tần số được hợp thành bởi nhiều yếu tố liên quan đến việc điều khiển: tần số cắt của mạch lọc (bộ lọc), bộ lọc thông cao, thiết kế bộ lọc thông thấp… tất cả những yếu tố này đều liên quan đến chức năng điều khiển của bộ lọc tần số.

Chức năng điều khiển và tinh chỉnh của bộ lọc tần số bộc lộ ở những mục sau :

• FREQ (Frequency): thao tác đầu tiên khi sử dụng EQ để chọn vùng tần số để tác động.
• GAIN: là thao tác tiếp theo khi chúng ta đã chọn được vùng
• Q (brandwidth): tùy chỉnh mức độ ảnh hưởng của GAIN đối với các tần số xung quanh gần khu vực FRED được chọn. Khi Q càng lớn thì nó sẽ kéo theo các tần số xung quanh mạnh mẽ và ngược lại.

Tại sao phải chỉnh Bộ lọc tần số

Các nhà phân phối thiết bị điện tử có sáng tạo độc đáo riêng của họ về việc tần số âm thanh nghe như thế nào. Tuy nhiên bạn trọn vẹn hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh tần số để có chất âm theo ý muốn, sở trường thích nghi của mình .Bộ lọc tần số giúp bạn nghe nhạc tốt hơn trong điều kiện kèm theo thiên nhiên và môi trường có nhiều tạp âm hoặc trong phòng có nhiều tiếng vang không mong ước. Bộ lọc tần số giúp cắt hú nếu loa của bạn rơi vào thực trạng này .Với việc kiểm soát và điều chỉnh bộ lọc tần số bạn hoàn toàn có thể cân đối tần số âm thanh, cắt bỏ tần số thừa thừa, thêm tần số thiếu để cho âm thanh thiết bị trong hơn, tương thích hơn .

Cách thức hoạt động của Bộ lọc tần số

Bộ lọc tần số là thiết bị cân đối tần số âm thanh. Bộ lọc tần số có những hiệu ứng đã được setup từ trước hoặc bạn hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh bằng tay để đạt được hiệu quả tốt nhất. Nếu được sử dụng đúng cách, bộ lọc tần số hoàn toàn có thể làm mượt âm thanh chỉ bằng cách tăng, giảm một chút ít những thông số kỹ thuật như bass, treble …Các tần số trên bộ lọc tần số như một biểu đồ, những thanh trượt được sắp xếp từ trái sang phải được cho phép bạn kiểm soát và điều chỉnh những dải tần số nhất định lên hoặc xuống dọc theo tháng decibels ( dB ). Tần số âm trầm khởi đầu ở bên trái, với tần số trung bình ở giữa và âm cao ở bên phải .

Các nội dung khác hoàn toàn có thể bạn chăm sóc :

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =09/14/2018 bởi icar.vn admin09/14/2018 bởi icar.vn admin09/14/2018 bởi icar.vn admin09/17/2018 bởi icar.vn admin09/19/2018 bởi icar.vn admin09/14/2018 bởi icar.vn admin13/02/2019 bởi icar.vn admin13/02/2019 bởi icar.vn admin= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

5/5 – ( 1 bầu chọn )4161 Lượt xem

Source: https://vh2.com.vn
Category : Điện Tử