Bộ khuếch đại âm thanh hoạt động như thế nào?

Bộ khuếch đại âm thanh hay còn được gọi là “Amplifier”, người dùng tại Việt Nam thường quen với tên gọi viết tắt là “amp” hoặc “amply”. Chức năng chính của bộ khuếch đại âm thanh là nhận tín hệu điện đầu vào từ máy phát (đầu CD, DVD, màn hình Android…) sau đó khuếch đại tín hiệu đó lên và chuyển chúng thành các âm tần lớn hơn thông qua cách thức hoạt động của hệ thống loa.

Có thể bạn quan tâm:

• Loa siêu trầm ô tô, loại 2 ohm tốt hơn hay 4 ohm tốt hơn?
• Bộ xử lý âm thanh DSP có thực sự quan trọng khi độ loa ô tô?
• Độ nhạy của loa ô tô là gì và tại sao nó lại là giá trị đo lường chất lượng âm thanh
• Bi led gầm Owleye F350 Premium, công nghệ đột phá với ánh sáng khủng

Ngày nay, bộ khuếch đại âm thanh được áp dụng rộng rãi trong mọi thiết bị phát âm, nó có thể là một bộ tại nghe Bluetooth, cũng có thể là máy trợ thính hãy là một chiếc loa kéo và kể cả đối với hệ thống âm thanh gia đình hoặc âm thanh xe hơi. Nếu không có sự trợ giúp với công nghệ của bộ khuếch đại âm thanh thì tín hiệu có thể bị suy yếu trong quá trình di chuyển qua hệ thống đường dây và chất lượng âm bị giảm sút đi rất nhiều trước khi đến tai người nghe.

Vậy bộ khuếch đại âm thanh hoạt động như thế nào?

Công việc của bộ khuếch đại âm thanh là biến một dòng điện nhỏ thành một dòng điện lớn hơn và có nhiều cách khác nhau để đạt được điều này tùy thuộc vào chính xác những gì bạn đang muốn thực hiện.

Nếu bạn muốn tăng hiệu điện thế ổn định một cách hợp lý, bạn có thể sử dụng một thiết bị điện từ gọi là máy biến áp. Thực tế là trong ngôi nhà chúng đầy máy biến áp mà ta không nhận ra điều đó. Chúng được sử dụng rộng rãi để điều khiển các thiết bị điện áp thấp như máy nghe nhạc MP3 và máy tính xách tay từ các ổ cắm điện gia đình có điện áp cao hơn.

Chúng cũng được sử dụng trong các trạm biến áp điện để chuyển đổi điện áp rất cao từ các nhà máy điện sang điện áp thấp hơn phù hợp cho việc sử dụng các thiết bị trong dân dụng. Nếu máy biến áp biến điện áp lớn thành nhỏ hơn, (chúng là máy biến áp “hạ thế”), nhưng chúng ta cũng có thể sử dụng chúng theo cách ngược lại (như thiết bị “tăng áp”) để tăng điện áp nhỏ hơn thành những cái lớn hơn.

Nếu dòng điện đầu vào chỉ đơn giản là một xung điện ngắn được thiết kế để bật hoặc tắt thứ gì đó, bạn có thể sử dụng rơ le điện từ để khuếch đại nó. Một rơ le sử dụng nam châm điện để ghép hai mạch điện với nhau sao cho khi có dòng điện nhỏ chạy qua một trong các đoạn mạch thì dòng điện lớn hơn nhiều chạy qua mạch kia. Sử dụng một rơ le, một dòng điện nhỏ có thể cung cấp năng lượng cho một thứ mà thông thường cần một dòng điện lớn hơn nhiều để vận hành nó.

Ví dụ: bạn có thể có một tế bào quang điện (“mắt thần”) được thiết lập để nhận chùm tia hồng ngoại không nhìn thấyánh sáng trong một báo động có kẻ xâm nhập. Khi ai đó phá vỡ chùm tia, một dòng điện cực nhỏ được gửi đến một rơ le bắt đầu hoạt động và bật ra một dòng điện lớn hơn nhiều làm rung chuông báo động bên cạnh một ngôi nhà. Dòng điện đầu ra rất nhỏ từ một tế bào quang điện sẽ quá nhỏ để cung cấp năng lượng cho một chiếc chuông.

Nếu bạn muốn khuếch đại âm thanh dao động, chẳng hạn như tín hiệu radio hoặc TV, âm thanh của giọng nói của ai đó từ đường dây điện thoại hoặc đầu vào từ micrô trong máy trợ thính, bạn thường sử dụng bộ khuếch đại dựa trên bóng bán dẫn.

Quay trở lại với chủ đề ….

Âm thanh là một hiện tượng hấp dẫn. Khi một cái gì đó rung động trong bầu khí quyển, nó sẽ di chuyển các phần tử không khí xung quanh nó. Các hạt không khí đó lần lượt làm chuyển động các hạt không khí xung quanh chúng, mang theo xung dao động trong không khí. Tai của chúng ta thu nhận những dao động này của áp suất không khí và chuyển chúng thành các tín hiệu điện mà não có thể xử lý.

Thiết bị âm thanh điện tử hoạt động theo cùng một cách cơ bản. Nó biểu thị âm thanh như một dòng điện thay đổi. Nói chung, có ba bước trong một giai đoạn tái tạo âm thanh bao gồm:

• Sóng âm thanh di chuyển màng ngăn micrô qua lại và micrô chuyển chuyển động này thành tín hiệu điện. Tín hiệu điện dao động để biểu thị sự nén và tác động của sóng âm thanh.
• Máy ghi âm mã hóa tín hiệu điện này dưới dạng một mẫu trong một số loại phương tiện – ví dụ như các xung từ tính trên băng , hoặc như các rãnh trong bản ghi.
• Đầu cuối sẽ là một thiết bị phát có nhiệm vụ diễn giải lại mẫu này như một tín hiệu điện và sử dụng điện này để di chuyển hình nón loa qua lại. Điều này tạo lại dao động áp suất không khí được ghi lại bởi micrô ban đầu sau đó tái tạo chính xác những gì nó thu nhận được từ thông qua tín hiệu điện.Như bạn có thể thấy, tất cả các thành phần chính trong hệ thống này về cơ bản là các trình phiên dịch: Chúng lấy tín hiệu ở dạng này và đưa nó vào dạng khác. Cuối cùng, tín hiệu âm thanh được dịch trở lại dạng ban đầu, một sóng âm thanh vật lý.

Để ghi lại tất cả các dao động áp suất phút trong sóng âm thanh, màng ngăn micrô phải cực kỳ nhạy. Điều này có nghĩa là nó rất mỏng và chỉ di chuyển được một quãng đường ngắn. Do đó, micrô tạo ra một dòng điện khá nhỏ.

Nhưng có một thực tế là, kể từ khi âm thanh được thu thông qua micro sau đó biến nó thành tín hiệu điện đi qua hàng loạt thiết bị cuối cùng được trích xuất bởi hệ thống loa thì những tín hiệu này sẽ bị yếu đi bới nhiều yếu tố, ví dụ như điện trở của hệ thống dây dẫn. Chúng ta đều muốn tín hiệu đến loa đều được bảo toàn thậm chí phải cao hơn tín hiệu ban đầu để có được âm lương tốt hơn.

Để làm được điều này, bạn cần tăng cường tín hiệu âm thanh để nó có dòng điện lớn hơn trong khi vẫn giữ nguyên dạng dao động điện tích. Đây là công việc của bộ khuếch đại âm thanh.

==================================================================