Loa tĩnh điện làm màng mỏng rung mà không dùng cuộn dây động ra sao?
Khám phá mở rộng – Vật lý 11
Loa tĩnh điện dùng lực điện tác dụng lên một màng mỏng có điện tích để làm màng rung theo tín hiệu âm thanh. Trong bố trí hai phía thông dụng, màng nằm giữa hai điện cực cố định có lỗ, thường gọi là stator.
Một chiếc màng là bộ phận chuyển động
Màng có lớp dẫn thích hợp và được tạo trạng thái phân cực. Tín hiệu từ bộ khuếch đại được đưa tới các điện cực theo thiết kế. Khi điện trường đổi, lực điện tác dụng lên màng thay đổi, khiến màng dao động.
Màng đẩy và kéo không khí, tạo biến thiên áp suất lan ra thành âm. Ta nghe sóng trong không khí, không nghe trực tiếp điện tích bay từ loa tới tai.
Vì sao các tấm cố định có nhiều lỗ?
Các điện cực cần tạo trường nhưng cũng phải cho âm truyền ra. Cấu trúc có lỗ phối hợp hai yêu cầu ấy cùng yêu cầu độ bền và cách điện. Khoảng hở giữa màng và stator tạo không gian chuyển động.
Một màng nhẹ có thể có ưu điểm động học, nhưng nhẹ không có nghĩa khối lượng bằng không. Sức căng màng, diện tích, khí tải và các liên kết vẫn tham gia quyết định đáp ứng âm học.
Không có cuộn dây động không có nghĩa không cần công suất
Nguồn tạo điện áp phân cực và bộ khuếch đại cung cấp điều kiện vận hành. Âm thanh mang năng lượng ra khỏi hệ; không thể giữ tiếng liên tục chỉ bằng cách nạp điện một lần rồi bỏ toàn bộ nguồn.
Diện tích màng, hành trình cho phép và cách bức xạ ảnh hưởng khả năng phát từng dải âm. Có loa ghép phần tĩnh điện với một loa trầm kiểu khác. Điều đó phản ánh đánh đổi thiết kế, không chứng minh một nguyên lý luôn hay hơn nguyên lý khác trong mọi nhiệm vụ.
Hiểu lầm: chữ “tĩnh điện” nghĩa là lực không thể thay đổi theo nhạc. Trạng thái phân cực nền và tín hiệu biến thiên có vai trò khác nhau; điện trường tổng có thể biến thiên theo thời gian.
Ghi nhớ: điện trường đổi → lực trên màng đổi → màng rung → không khí dao động. So với loa cuộn dây, chỗ khác chủ yếu là cách tạo lực lên phần chuyển động.
Đọc thêm
- Vì sao một chiếc loa kèn thụ động có thể làm tiếng nghe rõ hơn mà không có pin?
- Bộ khuếch đại âm thanh class D dùng đóng ngắt để tạo tiếng ra sao?