Loa German Physiks âm thanh đa chiều

Sản phẩm của German Physiks tạo nên không gian âm thanh stereo chính xác và rộng mở, đem lại cảm giác tự nhiên như đang thưởng thức một buổi trình diễn âm nhạc trực tiếp.

Công nghệ cốt lõi - Dick Dipole Driver (DDD)

Năm 1985, Peter Dick bắt đầu quan tâm đến nguyên lý hoạt động của các loa con. Sau đó, nhà toán học kiêm kỹ sư tin học người Đức này đã chế tạo thành công bộ loa mẫu mà ông cho rằng hơn hẳn các sản phẩm khác trên thị trường thời đó hay ít nhất cũng tạo được ấn tượng với các nhà sản xuất loa. Tuy nhiên, hầu hết nhà sản xuất loa con tại Bắc Âu mà ông liên hệ đều tỏ ra không hứng thú hoặc nghi ngờ sáng chế của Dick.

Dick liên hệ với một công ty nhỏ của Đức có tên Manhattan Acustik và ông cũng không hy vọng nhiều. Nhưng ông chủ của Manhattan, ngài Holger Mueller lại nhận thấy phiên bản mẫu mà Peter Dick thiết kế có nhiều ưu việt. Từ đó, họ cùng nhau hợp tác để cho ra đời thương hiệu German Physiks.

Trong những năm sau đó, German Physiks tập trung nghiên cứu, cải tiến sản phẩm duy nhất của họ là Dick Dipole Driver (DDD). Không vội vã quảng cáo ầm ĩ, Dick và Mueller đưa DDD vào các thiết kế loa mới và tiến hành kiểm tra model DDD ngay cả trong những điều kiện hoạt động khắc nghiệt nhất. Mặt khác, họ cũng không bỏ qua thiết kế bề ngoài của thùng loa khi cho rằng hình dáng sản phẩm bộc lộ rõ quan điểm của nhà sản xuất.

Đến năm 1992, hai người đã có được những thành công bước đầu. Đôi loa đầu tiên ra đời làm chấn động cả báo giới lẫn audiophile. Nhiều người coi DDD là một trong những công nghệ mang tính cách mạng trong lịch sử chế tạo loa. Và đến nay, German Physiks vẫn tiếp tục nhận được những lời khen, ngay cả từ những audiophile khó tính nhất, đặc biệt tại thị trường châu Âu và châu Á.

Sự khác biệt của loa DDD

Không thể phủ nhận chất lượng của thùng loa và crossover German Physiks, nhưng chính loa con DDD mới làm cho những sản phẩm của German Physiks trở nên đặc biệt hơn hẳn các hãng khác.

Hiện nay, các mẫu loa trên thị trường áp dụng ba dạng thiết kế cơ bản nhất trong cơ chế chuyển đổi dòng điện thành năng lượng cơ học tạo ra âm thanh, đó là loa điện động (electrodynamic), loa tĩnh điện (electrostatic) và loa áp điện (piezoelectric). Trong đó, hơn 95% loa có driver thuộc thiết kế điện động. Ngay cả driver DDD cũng thuộc nhóm này. Sự khác biệt cơ bản giữa các loa điện động thông thường và loa DDD nằm ở cơ chế vận hành của cuộn dây và màng loa.

Trong các loa điện động, driver chuyển động giống như chiếc pít-tông - tiến và lùi trên trục cố định. Về lý thuyết, màng loa (nón loa hoặc đom ở loa treble) phải hoàn toàn vững chắc, không bị rung mà chỉ chuyển động tiến lùi, thực tế hầu như ít xảy ra, bởi trong quá trình vận hành, bên cạnh các chuyển động tịnh tiến, màng loa còn bị biến dạng bởi các cộng hưởng phụ ở các mức độ khác nhau từ tâm màng ra đến rìa màng. Chính hiện tượng méo không đều này tác động đến âm thanh, làm cho âm thanh thiếu trung thực.

Để hạn chế hiện tượng đó, người ta cho mỗi loa con hoạt động ở một khoảng tần số phù hợp nhất và thiết kế ra các loại loa bass, mid và treble với cấu tạo khác nhau để chúng có thể hoạt động tối ưu ở mỗi khoảng tần số được quy định trước. Nhiều hệ thống loa đang bán trên thị trường có chất lượng âm thanh tuyệt vời đã được thiết kế theo cách này. Nhưng German Physiks cho rằng đó chưa phải là giải pháp tốt nhất do các thùng loa truyền thống, bởi vẫn còn những hạn chế về tốc độ đáp ứng, hướng tính của âm thanh chỉ một chiều và cảm giác không đồng nhất trên toàn dải tần do khác biệt giữa các loa con.

Đối với các loa dạng film hoặc màng mỏng, bao gồm các loa loại dynamic ribbon và các loa tĩnh điện electrostatic, chúng có đặc điểm là khối lượng thấp, bề mặt màng loa trải rộng, nên tốc độ đáp ứng và dải tần rất tốt. Tuy nhiên, chúng chỉ thích hợp với dải tần cao và hầu như không thể sử dụng làm loa bass. Chưa kể việc kết hợp chúng với các loa bass kiểu điện động thông thường không đơn giản.

Vì những lý do trên, German Physiks đã dày công nghiên cứu hướng thiết kế khác biệt cho các loa con. Kiểu thiết kế được German Physiks gọi là loa transmission line driver mà một khi được tối ưu hóa có thể đem lại chất lượng âm thanh hoàn hảo. Nói đơn giản, transmission line là một màng loa dạng ống hình chóp cùng cuộn dây động và nam châm thông thường. Nó khác loa điện động thông thường ở chỗ màng được gắn chặt vào phía trước miệng ống và chuyển động cùng với sự chuyển dịch của cuộn dây, thay vì bị đẩy kéo như pít-tông. Âm thanh không phát ra dọc theo trục chuyển động mà theo hướng mở rộng của ống hình chóp.

Trên thực tế, hoạt động của transmission line giống loa tĩnh điện hơn là loa điện động thông thường. Một chiếc loa DDD có khối lượng khoảng 2 gram, nhẹ như các loa treble đom mà khả năng tác động vào không gian xung quanh mạnh xấp xỉ loa bass có đường kính 15cm.

Kết hợp giữa công suất lớn, khối lượng thấp và gia tốc cao giúp loa DDD hoạt động ổn định trên một dải tần rất rộng, đó là chưa kể khả năng đáp ứng về pha cũng ở mức hoàn hảo. Về lý thuyết, hầu hết nhược điểm của loa điện động đều được giải quyết ở mẫu loa DDD. Tuy nhiên, sản xuất hàng loạt loa transmission line này không hề đơn giản và thiết kế làm sao để tối ưu hóa ưu thế của nó cũng là thử thách với German Physiks.

Thiết kế ngày càng hoàn hảo

Tăng độ nhạy của loa đòi hỏi bộ nam châm phải mạnh hơn. Phiên bản DDD hiện sử dụng loại nam châm đất hiếm do German Physiks chế tạo - loại nam châm tốt nhất, nhì hiện nay với từ lực khoảng 2 triệu gauss. Nhờ vậy, độ nhạy của loa được cải thiện rõ rệt.

Mặt khác, để tăng công suất loa, German Physiks dùng cuộn dây rất to và đưa nó vào trong bộ nam châm, đồng thời biến chính bộ nam châm đó thành tấm tản nhiệt cho cuộn dây động.

Màng ống côn trong các loa được làm bằng titanium hoặc sợi các-bon trong một vài model. Cả hai loại vật liệu này đều đảm bảo độ cứng chắc cho DDD vận hành trong mọi chế độ công suất. Hiện tại, loa DDD đã có thể hoạt động hoàn hảo lên đến 19kHz - xấp xỉ giới hạn nghe của con người.

Để tạo ra trường âm 360 độ, loa DDD áp dụng cách sắp đặt hướng lên hoặc hướng xuống, giúp âm thanh phát ra theo hình cầu, giống như nghe các nhạc cụ tự nhiên. Vì thế, dải tần và pha của sóng âm thanh hoàn toàn đồng nhất ở mọi góc độ nghe. Điều mà các loa hình nón, loa đom hay loa tĩnh điện không thể đạt được. Dĩ nhiên, góc tỏa âm rộng của loa DDD German Physiks sẽ tạo nên không gian âm thanh stereo chính xác và rộng mở hơn hẳn, đem lại cảm giác tự nhiên trong phòng nghe như một buổi trình diễn âm nhạc thực sự.

Thùng loa và phân tần cao cấp

Trừ trường hợp với model loa Unicorn, mọi driver DDD của German Physiks đều nằm trong không gian kín hoàn toàn và được hỗ trợ thêm một loa subwoofer cho phần âm thanh cực trầm. Quá trình thử nghiệm cho thấy sóng âm có thể bị phản hồi trong  thùng loa và gây ảnh hưởng trầm trọng đến khả năng tái hiện âm thanh. German Physiks đã giải quyết vấn đề đó khi tiêu âm thùng loa bằng hợp chất polystyrene gọi là Hawaphon, vốn được thiết kế đặc biệt cho mục đích quân sự. Hợp chất này có khả năng hấp thụ và tiêu âm đến -50dB trên toàn dải âm thanh. Thêm vào đó, German Physiks còn bổ sung sợi các-bon lẫn vào gỗ MDF nhằm loại bỏ tuyệt đối mọi vấn đề rung liên quan đến thùng loa. Những vật liệu và trang bị này khá đắt tiền, nhưng chất lượng âm thanh sẽ được cải thiện rõ rệt.

Bên cạnh thùng loa chất lượng, bộ phân tần thụ động (passive crossover) được thiết kế bằng phần mềm chuyên dụng. Chúng được tạo nên từ những linh kiện hoàn hảo nhất. Nhiều khi giá thành của các linh kiện cũng ngang ngửa giá của một cặp loa cỡ trung bình. Các crossover này thường có kích thức khá lớn và có thể coi là những kiệt tác về kỹ thuật.

Đem lại niềm vui cho người mê âm nhạc

Theo quan điểm của hãng, loa German Physiks được làm ra để phục vụ người nghe, không phải hướng đến mục tiêu thị trường. Do vậy, mọi đôi loa German Physiks đều dùng driver DDD và có khả năng đem lại âm thanh khác biệt so với khá nhiều bộ loa thông thường. Điểm khác biệt giữa các model là số lượng loa DD, việc lựa chọn loa subwoofer và độ phức tạp của mạng lưới crossover. Các loa German Physiks càng lớn thì công suất đầu ra càng cao, đáp ứng dải trầm sâu hơn, mạnh mẽ hơn. Do quá trình sản xuất khá phức tạp, nên giá thành cặp loa German Physiks hoàn thiện rất cao. Nhưng với những ai đòi hỏi chất lượng âm thanh tốt nhất, thì đó không phải là vấn đề đáng quan tâm.

Theo Tạp chí Nghe Nhìn Việt Nam