Ngày nay, ta có thể tìm thấy tweeter ribbon trên các mẫu loa cao cấp, thậm chí tầm trung. Thế nhưng khi ý tưởng này mới xuất hiện, nó đã bị nhiều người đánh giá là bất khả thi.
Nguồn gốc của loa ribbon thực chất bắt đầu từ rất sớm, sớm hơn chúng ta tưởng rất nhiều. Hai năm trước khi Rice và Kellogg được cấp bằng sáng chế cho phát minh loa màng nón sử dụng cuộn dây động (1924), Schottky và Gerlack đã nộp đơn xin cấp bản quyền cho loa ribbon rồi. Tuy nhiên, ý tưởng là một chuyện, thực tế lại là chuyện khác. Loa ribbon khi ấy là một thảm họa với đáp tuyến tần số chỉ kéo dài được khoảng hai quãng tám, từ 250Hz đến 1000Hz. Dù vậy, 8 năm sau đó Olson và Massa vẫn học tập lại ý tưởng này, đảo ngược cơ chế hoạt động và phát minh ra micro ribbon. Tuy nhiên, điều quan trọng là khái niệm “tấm màng điện” đã trở thành hiện thực, với việc sử dụng một tấm màng treo giữa hai điện cực mở rộng của hệ thống nam châm, sau đó cho dòng điện đi qua tấm màng khiến nó chuyển động, giống như trong hình dưới đây.
Stanley Kelly được cấp bằng sáng chế cho một thiết bị khác với chất lượng tốt hơn vào những năm 50 của thế kỷ trước. Theo ý kiến của ông, một driver ribbon lý tưởng phải a) rung đồng pha (âm thanh đi về một phía) trên toàn bộ bề mặt, b) có khối lượng tương đương với tải lượng không khí và c) chỉ xuất hiện cộng hưởng ở tần số bên ngoài phạm vi hoạt động của nó. Để đáp ứng được các yêu cầu này, tấm màng phải chịu lực cơ học có biên độ và pha giống nhau trên toàn bộ bề mặt. Do đó, chỉ có hai thiết bị phổ thông đạt được những yêu cầu này, đó là loa tĩnh điện lúc nào cũng trong tình trạng nhiễm điện và loa ribbon điện từ.
Trên thực tế, màng driver ribbon được gấp thành các nếp phẳng, tạo thành dải băng để gia tăng độ cứng chắc. Nhằm tránh tăng cộng hưởng trong phạm vi dải tần số hoạt động, tấm màng được gia cố ở mỗi đầu nhưng không bị kéo căng. Người ta chủ yếu gia cố cho dải băng tại các khe hở bằng các chất đàn hồi và cao su silicon. Khi dòng điện đi qua tấm màng, từ trường tương ứng sẽ tương tác với từ trường tĩnh do hai nam châm song song với mặt phẳng của tấm màng tạo ra. Sự tương tác này sinh ra một lực vuông góc với cả nam châm và tấm màng, khiến cho dải băng di chuyển lên xuống liên tục. Để duy trì độ nhạy, khối lượng và trở kháng phải giữ ở mức càng thấp càng tốt, trong đó trở kháng có thể xuống thấp tới mức 0.2 Ohm, do đó cần phải có một biến áp khớp trở kháng để có thể dùng được loa với ampli thông thường. Trở kháng thấp cũng đồng thời thể hiện mức dòng cao, vì thế có thể xuất hiện mâu thuẫn giữa việc màng loa phải đủ mỏng để giữ cho khối lượng thấp, nhưng cũng phải đủ dày để giữ cho trở kháng thấp. Nếu không dòng điện từ ampli có thể làm cháy cả màng loa. Thiết kế loa ribbon London của Decca / Kelly sử dụng họng kèn gắn trước nó, bởi vậy độ nhạy của loa khá cao, lên đến 92dB / watt / m, sở hữu đáp tuyến tần số trải dài từ 1kHz đến 30kHz với khả năng chịu công suất khoảng 25 watt. Về mặt chất âm, nhiều người đánh giá đây là một mẫu loa cổ có chất âm rất tốt khi so với nhiều mẫu loa khác cùng thời với nó.
Những tiến bộ công nghệ hiện đại đã dẫn tới sự ra đời của tấm màng điện dạng mạch in, với đường dẫn bằng đồng được in lên tấm polyimide có độ dày khoảng 12 micro mét (bằng 0.012mm). Người ta có thể thiết kế tấm màng với các đường dẫn bằng đồng đè lên nhau trên mỗi bề mặt, như vậy cho phép toàn bộ diện tích tấm màng đều có tính dẫn điện. Tuy nhiên, đối với loa ribbon phổ thông, tấm màng sẽ được làm bằng nhôm vì đây là loại vật liệu cân bằng nhất giữa các yếu tố trở kháng và khối lượng. Trong những năm gần đây, các công ty như SLS Loudspeakers đã thiết kế loa ribbon với ngưỡng giới hạn vượt mức 2kHz để dùng trên các sản phẩm của mình. Loa ribbon trên lý thuyết tương đối khó sản xuất và áp dụng, thế nhưng về mặt chất âm, luôn có những người sẵn sàng bỏ ra rất nhiều tiền để lựa chọn những cặp loa sử dụng loại driver này.
Nguyễn Hào
Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây
