Dây tín hiệu âm thanh và những vấn đề cơ bản

Những vấn đê cơ bản về dây tín hiệu âm thanh trong hệ thống dàn âm thanh

Cùng với Dây loa , dây tín hiệu đóng vai trò là một cầu nối trong dàn âm thanh, giúp tạo điều kiện để tín hiệu âm thanh được truyền đi một cách hiệu quả và trọn vẹn nhất. Bài viết sẽ đề cập đến các loại dây tín hiệu âm thanh và những vấn đề cơ bản nhất về loại phụ kiện của dàn âm thanh này.

Trong lĩnh vực âm thanh một thiết bị tưởng chừng như đơn giản, nhưng lại đóng vai trò rất quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng truyền của tín hiệu âm thanh. Đó là dây tín hiệu và đầu nối thiết bị âm thanh. Hôm nay Pro Sound sẽ chia sẻ đến các bạn yêu âm thanh cơ bản về dây tín hiệu trong giới hạn bài hôm nay là về tầm ảnh hưởng của dây tín hiệu âm thanh, cấu tạo, cũng như phân loại các loại dây nối, để có thể sử dụng các loại dây nối vào mục đích phù hợp.

Dây tín hiệu âm thanh chúng ta có thể hiểu đơn giản “giống như” dây điện chúng ta sử dụng ở nhà, nhưng để đảm bảo chất lượng tín hiệu âm thanh được truyền đi hạn chế bị suy hao thì chất lượng của các sợi dây này sẽ được thiết kế đặc biệt hơn so với các loại dây thông thường.

• Dây loa và dây tín hiệu thường gồm 3 thành phần: sợi dẫn, điện môi (chất cách điện) và jack nối (đầu cắm).

Nội dung chính

Chúng có tác dụng truyền tín hiệu quyết định đến chất lượng của tín hiệu. Một số nhà thiết kế cho rằng cấu trúc dây dẫn là yếu tố quan trọng nhất trong thiết kế dây, thậm chí còn quan trọng hơn cả chất liệu của lõi.

Một ví dụ chứng tỏ cấu trúc vật lý của dây dẫn có ảnh hưởng đến hoạt động của nó là: quấn hai hay nhiều sợi dẫn với nhau, điện dung và trở kháng của dây dẫn sẽ giảm xuống khá nhiều. Còn nếu để chúng đi song song sát vào nhau, chất âm nghe sẽ khác.

Sợi dẫn thường làm từ đồng hoặc bạc. Trong đó đồng sẽ đỡ bị oxi hoá, đảm bảo cho lõi dây giữ được khả năng truyền dẫn ổn định. Dây làm từ bạc thường đắt hơn dây đồng, nhưng bạc cũng có ưu điểm của mình. Mặc dù tính dẫn điện của bạc chỉ cao hơn đồng chút xíu, nhưng bạc ít bị oxi hóa hơn đồng. chất liệu của lõi được chế tạo từ đồng, đồng thông thường được sử dụng với độ nguyên chất cao vẫn được dùng làm chất dẫn, loại đồng này được chế tạo từ phương pháp điện phân, và là đồng của cấp độ thông thường. Đồng không Oxy, hay còn gọi là OFC có chất lượng cao hơn và cũng ít ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu âm thanh. Cách duy nhất để kiểm chứng là nghe: bạn sẽ nhận thấy có sự khác nhau ở đây. Nếu dùng kính hiển vi bạn cũng sẽ phát hiện thấy sự khác nhau về cấu trúc tinh thể. Một lõi dây đồng bao gồm rất nhiều các cấu trúc tinh thể và dòng điện phải vượt qua các hạt đó và có thể bị suy yếu. Các chất không sạch trong đồng như oxy, và một số tạp chất khác sẽ gây ảnh hưởng đến tín hiệu âm thanh.

Trong cấu trúc dây dẫn tín hiệu, hiện tượng “hiệu ứng nhiễu mặt ngoài” – tức là sự tương tác giữa các sợi dẫn, là một trong những nguyên nhân chính gây giảm chất lượng âm thanh của dây dẫn. Tín hiệu tần số càng cao thì càng chạy nhiều trên bề mặt sợi dẫn và càng ít khi đi qua trung tâm của sợi dẫn. Hiệu ứng mặt ngoài làm thay đổi tính chất của dây dẫn ở các tần số khác nhau. Hiệu ứng này có thể làm cho âm thanh mất tính chi tiết và chiều sâu.

2. Điện môi trong dây dẫn tín hiệu

Là chất cách điện bao bọc quanh sợi dẫn. Chất điện môi có hấp thụ năng lượng, người ta gọi đây là hiện tượng hấp thụ của điện môi. Trong dây dẫn, hiện tượng hấp thụ năng lượng của chất điện môi có thể làm ảnh hưởng đến tín hiệu. Vì thế, chất điện môi có tác động lớn đến âm thanh của dây dẫn và mỗi chất điện môi lại có ảnh hưởng khác nhau. Dây dẫn bình dân thường dùng loại nhựa rẻ tiền làm chất điện môi. Còn dây tốt hơn thường dùng polyethylen. Tốt nhất là dây dùng polypropylene hoặc thậm chí là teflon. Vài công ty đã chế tạo ra một chất liệu gần như không khí để làm chất cách điện (tất nhiên chất cách điện tốt nhất là chân không). Có những hãng thì bơm không khí vào chất điện môi để tạo ra một hợp chất chứa nhiều không khí.

Những thành phần này tập hợp với nhau tạo thành cấu trúc vật lý gọi là cấu hình dây. Mỗi thành phần đều có ảnh hưởng tới đặc tính âm thanh của dây.

3. Jack kết nối tín hiệu âm thanh

Là một phần của dây dẫn kết nối giữa dây tín hiệu vs các thiết bị với nhau. Các đầu cắm tốt sẽ làm âm thanh của dây hay lên nhiều. Người dùng luôn muốn đầu cắm của dây tiếp xúc rộng và chặt với ổ cắm của thiết bị. Đa phần các nhà sản xuất sử dụng các chất hàn có pha một chút bạc. Trong kỹ thuật hàn hiện đại, người ta không dùng chất hàn mà hàn trực tiếp sợi dẫn với đầu cắm bằng cách dùng một dòng điện lớn để làm nóng chảy điểm tiếp xúc giữa sợi dẫn và đầu cắm, khiến chúng liên kết lại với nhau, nâng cao khả năng truyền dẫn tín hiệu của dây.

+ Jack nối tín hiệu âm thanh được chia làm các loại sau :

Phone connector Có 2 loại jack 6 ly:

Jack 6 ly Mono (TS):

Đầu jack có hai cực, một cực là thân vỏ (Sleeve) thường hàn vỏ bọc giáp và cực này tiếp xúc với mạch ground của thiết bị. Cực thứ hai là (Tip) nằm ở đầu nhọn ngoài cùng dùng hàn mạch dây truyền tín hiệu, thường dùng cho mạch truyền tín hiệu mono hay unbalance.

Jack 6 ly Stereo (TRS):

Đầu jack có 3 cực thân vỏ (Sleeve) hàn mạch ground, Ring là mạch dây tín hiệu có cực tính âm, Tip là mạch ngoài cùng hàn mạch tín hiệu cực tính dương, gọi tắt là TRS từ các chữ Tip, Ring, Sleeve thường dùng cho các mạch stereo, balance hoặc các dây tín hiệu insert.

RCA jack (jack hoa sen) :

Các Jack hoa sen chuyên nghiệp đều mang đến độ an toàn và sự bảo toàn tín hiệu cao. Loại jack hoa sen được đầu tư và làm công phu cẩn thận nhất phải kể đến các bộ đầu jack của âm thanh Hi-end. Loại này thường dùng để nối các loại máy phát nhạc (CD, Tape) với mixer ,ta chỉ cần dùng dây kèm theo máy là được.

Đây là dây tín hiệu không cân bằng (Unbalanced Interconnec): thường có 2 lõi và có đầu cắm RCA. Nó còn được gọi là dây tín hiệu single end.

XLR3 jack (jack canon) :

Jack thông dụng nhất trong các loại đầu nối tín hiệu. Nó được dùng trong hầu hết các thiết bị âm thanh chuyên nghiệp. Từ microphone, mixer , effect, amplifier đều phải sử dụng nó.

jack 3,5mm :

Đó là một bộ jack đực, cái 5 cực (xem hình) dùng để nối các tín hiệu âm thanh với nhau. Trong các hệ thống âm thanh dân dụng, một cách tiện lợi và đơn giản, nó nối input output stereo của các thiết bị band, đĩa với ampli chỉ bằng độc nhất một sợi dây tín hiệu.

Jack speakon:

Phần này nói tới đầu nối các thiết bị loa và amplifier. Ở các hệ thống âm thanh cũ, thường nối các thiết bị này mà không cần đầu nối, nghĩa là đằng sau amplifier và loa có những cọc điện và chúng ta chỉ cần lấy dây loa nối chúng lại theo từng cặp có đánh dấu + – là xong hoặc dùng phone jack đực cái làm đầu nối. Tuy nhiên cả hai cách này đều có những khuyết điểm : khó làm và không an toàn.

Dây tín hiệu Quang ( Optical )

Là dây tín hiệu được truyền âm thanh dưới dạng số thông qua ánh sáng sợi thủy tinh.

Dây tín hiệu Coaxical ( Cáp đồng trục )

Là dạng truyền tín hiệu bằng 1 sợi cáp có 2 lõi các đầu phát hay đầu nhận tín hiệu âm thanh cũng cần hỗ trợ cổng này.

Dây tín hiệu HDMI

Đây là dạng truyền tín hiệu âm thanh kèm hình ảnh được sử dụng phổ biến và rộng rãi trên thị trường việc sử dụng truyền tín hiệu âm thanh bằng HDMI có thể sử dụng được cho hệ thống xem phim 5.1 và 7.1

Dây tín hiệu LAN ( Dante )

Đây là dạng truyền tín hiệu âm thanh bằng digital thông qua phần mềm hỗ trợ là Dante. Hiện nay việc sử dụng truyền tín hiệu âm thanh được sử dụng rộng rãi và tiến tiến nhất có thể truyền hàng trăm đường tín hiệu khác nhau qua 1 sợi dây Lan internet mà không bị suy giảm tín hiệu ( yêu cầu Cat 7 – Cat 8 )

Về phần Kỹ thuật xử lý “hiệu ứng ngoài da” là bọc chất cách điện giữa các sợi dẫn. Từng sợi dẫn sẽ có điện tính gần như nhau. Vì các sợi dây này quá nhỏ nên người ta phải gộp nhiều sợi vào với nhau theo một trật tự khá tự do để lõi dây đủ lớn và giữ cho điện trở ở mức thấp.

• Tiếp theo là những phân loại các loại dây tín hiệu âm thanh.

Trong hệ thống âm thanh, dây tín hiệu mang nhiệm vụ truyền tải các tín hiệu mức thấp (thường từ vài milivolt đến vài volt) giữa các thiết bị có nhiệm vụ là nguồn phát âm thanh (thường là đầu đĩa, đầu CD, tuner, đầu băng…) với equalizer, preampli và giữa preampli truyền tới ampli công suất. Tùy vào cấu tạo lõi dây mà người ta sẽ phân thành các loại dây tín hiệu sau:

+ Dây tín hiệu âm thanh không cân bằng (Unbalanced Interconnect): Người chơi audio còn biết đến loại dây tín hiệu này với tên khác là single-end, được hàn với dạng đầu cắm RCA (bông sen), dùng để kết nối các thiết bị như đầu DVD, preampli… Các loại dây tín hiệu âm thanh không cân bằng thường sẽ chỉ có 2 lõi bên trong.

+ Dây tín hiệu âm thanh cân bằng (Balanced Interconnect): Đây là loại dây tín hiệu phổ biến hơn, có khả năng truyền tín hiệu ổn định và chống nhiễu tốt hơn so với dây tín hiệu không cân bằng. Cac loại dây tín hiệu này thường sử dụng dạng đầu cắm XLR (hay còn gọi là đầu cắm canon).

+ Dây tín hiệu âm thanh số (Digital Interconnect): là một dây tín hiệu đơn truyền tín hiệu digital, thông thường từ CD transport hoặc các nguồn digital khác tới bộ xử lý digital. Dây digital có loại làm bằng kim loại (coaxial) và loại làm bằng plastic hoặc thủy tinh hữu cơ (optical).

+ Dây loa (speaker cable): dây loa có nhiệm vụ chuyển tải các mức tín hiệu cao (lên đến vài trăm volt) từ ampli đến hệ thống loa.

Hy vọng những chia sẻ trên của chúng tôi về các loại dây nối tín hiệu âm thanh sẽ giúp các bạn hiểu hơn về cấu tạo của từng loại, và sử dụng chúng phù hợp với mục đích của mình.