Luận văn đề tài thiết kế loa

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA LỜI CÁM ƠN Qua q trình học tập tại trường, em đã có kiến thức cơ bản về lý thuyết và kinh nghiệm thực tế chun ngành và cả về tác phong làm việc. Đây là những hành trang kiến thức q giá giúp em vững tin hơn trong cơng việc chun mơn ở tương lai Em kính gửi lời cám ơn chân thành nhất đến các Thầy, Cơ khoa MTCN nói riêng, trong trường Đại Học Hồng Bàng nói chung. Em có được kiến thức cơ bản về lý thuyết cùng với kinh nghiệm thực tế hơm nay là nhờ sự dạy dỗ, truyền đạt nhiệt tình của các Thầy Cơ Một lần nữa em xin cám ơn sự nhiệt tình,các ý kiến đóng góp hướng dẫn sâu sắc và tình cảm gần gủi của các Thầy Cơ. Với kinh nghiệm còn ít ỏi và thời gian có hạn nên còn nhiều thiếu sót. Mong sự chỉ bảo và hướng dẫn của Thầy để em được hồn thiện hơn. Em chân thành cám ơn! SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 1 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 2 Nhận Xét Của Giáo Viên  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 3 Nhận Xét Của Giáo Viên  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 4 Mục lục    Lời cảm ơn 1 Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 2 A.1.1 Giới thiệu đề tài 5 A.1.2 Âm học 6 A.1.3 Định nghĩa – phân loại – ngun lý hoạt động của Loa 21 A.1.3.1 Một số loại Loa 25 A.1.3.2 Một số mẫu thiết kế loa 29 B.1.1 Ý tưởng thiết kế loa 51 B.1.2 Phân tích đề tài và nhiệm vụ thiết kế 51 B.1.3 Xắp xếp cơng việc và quy trình làm sản phẩm mẫu 93 B.1.4 Tiến hành cơng việc B.1.5 Phương án màu 98 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA A.1.1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Âm thanh là một phần khơng thể thiếu trong cuộc sống nó là tín hiệu giao tiếp giữa con người với thế giới xung quanh, Để thuận lợi cho việc phát ra âm thanh con người đả sáng chế ra Loa là thiết bị có thể phục vụ cho mọi nhu cầu phát thanh : tin tức , nhạc, thơng tin cơng cộng, tín hiệu, … Sự phát triển của nghành cơng nghiệp âm thanh để phục phụ cho cuộc sống đòi hỏi sản phẩm Loa ngày càng phải có chất lượng âm thanh tốt, bền và đẹp. Rất nhiều hãng chế tạo và sản xuất Loa đã ra đời , nhờ khoa học kỹ thuật phát triển chất lượng âm thanh ngày càng tốt . lúc này thị trường đòi hỏi sự đa dạng về mẫu mã sản phẩm. Là một sinh viên nghành tạo dáng cơng nghiệp với những kiến thức và kỹ năng đã thu thập được em mong muốn được góp sức mình tạo ra thêm một sản phẩm Loa có tính thẩm mỹ - thân thiện với người sử dụng. Góp phần làm phong phú thêm sự lụa chọn cho người tiêu dùng đồng thời khẳng dịnh thêm vè mặt kiểu dáng cho nhà sản xuất. SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 5 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA A1.2 Âm học Khái niệm Khi ta gõ trống, gảy đàn, thổi sáo hay mở miệng ra nói chuyện, tai ta sẽ nghe và cảm nhận được âm thanh phát ra. Vật tạo ra âm thanh được gọi là nguồn phát âm, hay nguồn âm. Âm thanh (sound) là dao động cơ lan truyền trong mơi trường và tai ta cảm nhận được. Âm thanh nói riêng và các dao động cơ nói chung khơng lan truyền qua chân khơng vì khơng có gì để truyền sóng. Âm thanh là phương tiện trao đổi thơng tin, liên lạc với nhau (communication media) phổ biến nhất của con người, bên cạnh phương tiện hình ảnh. Như vậy nghiên cứu âm thanh có hai mặt: Đặc trưng vật lý (lý tính) và đặc trưng sinh học. • Vật lý khách quan: nguồn tạo ra âm thanh, tính chất lan truyền, đặc tính âm thanh • Kiểu sóng: Trong khơng khí, âm thanh là dao động sóng dọc, nghĩa là dao động truyền đi do sự giãn nở của khơng khí. • Các tính chất vật lý của sóng âm thanh khi lan truyền: phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ. • Vận tốc lan truyền âm thanh: thay đổi theo mơi trường, nhiệt độ, áp suất Trong khơng khí, nhiệt độ 20oC, ở độ cao mặt nước biển thì vận tốc lan truyền âm thanh là 343m/s, tương đương 1235 Km/h. Đặc tính sinh học của âm thanh: độ to tỉ lệ với logarit của cường độ âm thanh, ngưỡng đau tai, dải tần số nghe được và khơng nghe được (siêu âm, hạ âm) và âm sắc Biểu diễn tín hiệu âm thanh theo thời gian và theo tần số Thơng thường người ta dùng hàm tốn học x(t) để biểu diễn tín hiệu âm thanh. t: thời gian. x là biên độ biến thiên hay có sách gọi là ly dộ. SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 6 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA Như vậy ta có thể biểu diễn x(t) bằng đồ thị theo thời gian. Giả sử x(t) = A.sinΩ o t= A.sin 2πF o t. Phổ tín hiệu là cách biểu diễn các thành phần cấu tạo nên x(t) theo tần số. Với tín hiệu sin nói trên, đồ thị phổ là một vạch có cao độ là A tại điểm tần số Fo. Ta nói đó là phổ vạch. Sau này chúng ta học chuỗi Fourier của x(t) tuần hồn sẽ thấy đó chính là Phổ vạch. Trong thực tế với x(t) bất kỳ, ngẫu nhiên, khơng tuần hồn, người ta sẽ dùng tích phân Fourier để tính tốn Phổ tín hiệu. Khi đó ta có Phổ liên tục X(Ω). Phổ tín hiệu khơng phải là gì mới mẻ. Trong thực tế chúng ta đã bắt gặp nhiều nhưng ít để ý: 1. Quang phổ: là phổ ánh sáng. Khi cho ánh sáng qua lăng kính, ta thu được quang phổ, bao gồm nhiều mầu đơn sắc khác nhau. Như vậy ánh sáng trắng là do nhiều ánh sáng có mầu khác nhau tổ hợp lại thành. Quang phổ là phổ liên tục. Ánh sáng đơn sắc (của một mầu nào đó) tương ứng với 1 tần số nhất định. SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 7 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA 2. Khi nghe nhạc trên các máy nghe, trên máy tính dùng phần mềm, ta đều thấy Phổ âm thanh, là đồ thị theo tần số. Mỗi khi nhạc thay đổi, đồ thị phổ thay đổi. Khi tiếng trống nổi lên, các vạch bên trái vọt lên, thể hiện tiếng trống là tiếng có tần số thấp, hay tiếng trầm. Lưu ý quan trọng: Khi nghiên cứu âm thanh hay dao động sóng nói chung, người ta thường giả định dùng một sóng đơn (tức sóng có 1 tần số nhất định). Trong khi thực tế, âm thanh hay sóng nào đó như sóng ánh sáng là sóng bao gồm nhiều tần số khác nhau. Từ đó mới phát sinh ra khái niệm dải tần, phổ tín hiệu. Các Loại Âm Thanh Những dao động cơ mà con người nghe được gọi âm thanh (sound). Âm thanh có thể biểu diễn theo thời gian, song cũng có thể biểu diễn theo tần số do có thể phân tích một tín hiệu âm thanh thành tổ hợp các thành phần tần số khác nhau (Chuỗi Fourier, tích phân Fourier). Hoặc nói một cách đơn giản thực tiễn hơn, một âm thanh có thể là tổ hợp từ nhiều đơn âm, từ nhiều nhạc cụ, mà mỗi cái có một tần số dao động nhất định. Dải tần số nghe được là từ 20 Hz - 20000 Hz. Siêu âm là âm dao động ngồi 20000 Hz. Hạ âm là các âm dao động dưới 20 Hz. Tai người khơng nghe được siêu âm và hạ âm. • Tiếng nói (voice, speech) là âm thanh phát ra từ miệng người, được truyền đi trong khơng khí đến tai người nghe . Dải tần số của tiếng nói đủ nghe rõ là từ 300 Hz đến 3500 Hz, là dải tần tiêu chuẩn áp dụng cho điện thoại. Còn dải tần tiếng nói có chất lượng cao có thể là từ 200 Hz-7000 Hz, áp dụng cho các ampli hội trường. • Âm nhạc (music) là âm thanh phát ra từ các nhạc cụ. Dải tần số của âm nhạc là từ 20 Hz đến 15000 Hz. • Tiếng kêu là âm thanh phát ra từ mồm động vật. Tiếng của Cá Heo (dolphins) là một loại âm thanh trong dảy tần số 1-164 kHz, của Con Dơi (bats) 20 - 115 kHz, của Cá Voi (whale) 30-8000 Hz. (Cần xác minh lại số liệu). • Tiếng động là âm thanh phát ra từ sự va chạm giữa các vật. Thí dụ tiếng va chạm của 2 cái cốc, tiếng va chạm của cánh cửa, tiếng sách rơi. SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 8 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA • Tiếng ồn (noise) là những âm khơng mong muốn. Nhìn chung lại, xét về phương diện tín hiệu và sự cảm thụ của tai người, có hai loại âm: • tuần hồn bao gồm tiếng nói, âm nhạc • khơng tuần hồn như tín hiệu tạp nhiễu, một số phụ âm tắc xát như sh, s. Đơn vị đo âm thanh Người ta thấy rằng con người cảm nhận độ to của âm thanh khơng tỉ lệ thuận với cường độ âm thanh mà theo hàm số mũ. Bel = 10lg P2/P1. (Phát âm là Ben) decibel = 20lg I2/I1 (Phát âm là Đề xi ben) Trước mắt có thể tham khảo Decibel bên trang tiếng Anh. Phân tích thực nghiệm tín hiệu tiếng nói và nốt nhạc Sau đây là hình tín hiệu thu được qua microphone vào máy tính của ngun âm A của tác giả SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 9 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA và phổ của tín hiệu này (Lưu ý: trục hồnh là trục tần số). Trục đo tần số là 10.000Hz. Nhìn vào hình vẽ tín hiệu, ta thấy rõ ngun âm A là một hàm tuần hồn, chu kì To xấp xỉ = 10ms, Fo=100 Hz. Song bên trong một chu kì To, ta vẫn nhìn thấy dao động ở tần số cao hơn. Nhìn vào đồ thị phổ tín hiệu, ta thấy phổ vạch, khoảng cách giữa hai vạch bằng Fo=1/To. Bên cạnh đó bạn có thể nhìn thấy các đỉnh cộng hưởng, các formants. Qua đồ thị phổ tín hiệu ngun âm A, ta cũng còn thấy rõ dải phổ tín hiệu khơng vượt q 4000 Hz, tức là ngồi 4000 Hz, năng lượng được coi bằng 0. Nếu đo phổ với trục đo tần số tập trung vào khoảng 0-5.000Hz, ta sẽ thấy rõ hơn các vạch phổ rời rạc, cách nhau Fo. SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 10 [...]... tính tần số: Loa trầm là loa hoạt động với tần số thấp Loa thanh là loa hoạt động ở tần số cao Theo mục đích sử dụng: Loa máy tính Loa phóng thanh Loa ngồi trời dùng để biễu diễn ngồi trời Loa trong nhà SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 26 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA Theo cách vị trí đặt loa: • • • • Loa ngồi trời Loa trong nhà Loa dề bàn Loa đứng ……... thấp Trong thợc tế người ta dùng loa trầm là loa loa bass hay loa sub woofer, loa tép hay loa bổng tương ứng với loa thích ứng phát các âm trong vùng tần số cao, treble SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 14 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA Ứng dụng của siêu âm: Sóng siêu âm có đặc điểm là ít suy giảm dưới nước • Sonar: là thiết bị truyền tin, liên lạc dưới... đường … nhưng kết cấu loa vẫn rất cồng kềnh (thùng loa thiết kế mở) và gặp nhiều khó khăn trong việc tái tạo âm thanh giải âm thấp (loa bass) Vấn đề lớn nhất là khi chế tạo thùng loa kín sẽ phát…trobng lịch sử phát triễn cơng nghệ sản xuất loa bởi lẽ ơng phát minh ra thiết kế thùng loa kín với hệ thống vành loa đệm nhún khơng khí Lịch sử chiếc loa ra đời từ năm 1874 hi xuất hiện nam châm Hãng loa Acoustic... trước thập kỷ 50 mặc dù đã được cải tiến khơng ngừng nhưng kết cấu loa vẫn rất cồng kềnh (thùng loa thiết SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 30 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA kế mở) và gặp nhiều khó khăn trong việc tái tạo âm thanh dải âm thấp (loa bass) Vấn đề lớn nhất phải là khi chế tạo thùng loa kín sẽ phát sinh sóng âm thanh ngược pha với sóng pha chính... NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 11 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA Tiếng trống cơm và phổ của nó Ta thấy tần số dao động cơ bản rất rõ Nghĩa là khá đơn âm Fo cỡ khoảng 200 Hz, To cỡ khoảng 5 ms SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 12 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA Tiếng nói Tiếng nói là âm thanh phát ra từ miệng (người)... đường tiếng tương tự dùng loa tép kèn WE 597A và loa bass TA 4151A Năm 1945 Hãng Altec Lansing lần đầu tiên sản xuất dòng loa mang tên “Voice of Theater” với 2 model là A5 và A7, bao gồm một loa bass và một loa tép với kết cấu kèn để tăng SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 28 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA cường độ nhạy Đây là dòng loa độ nhạy cao được phối... TD3_MT05 29 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA khơng có gì thay đổi Tất cả vẫn bắt đầu từ những phát minh, sáng chế của những nhà khoa học tài ba với ước mơ đem cơng nghệ phục vụ cơng chúng say mê âm nhạc …nghệ chế tạo loa loa AR1 Ảnh: Hometheaterhifi Sản phẩm AR1 ra mắt lần đầu năm 1954, thời điểm thay đổi cách chế tạo loa mà người ta sẽ mãi ghi nhớ Loa 2 đường tiếng AR1 có loa bass... AR-3a, AR-4, và AR-4x, trong đó nổi tiếng nhất có lẽ phải kể đến loa AR-3 SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 31 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA Huyền thoại AR-3 Huyền thoại AR3 đời đầu tiên Ảnh: Sandiego Năm 1858, huyền thoại AR 3 ra đời, thiết kế sử dụng loa bass giống như phiên bản AR1, loa mid và loa treble, một phát kiến lớn tiếp theo khi có cấu tạo màng... thiện màng loa giấy bằng cách gắn màng loa giấy vào một vành gân có rãnh, mà bây giờ ta gọi là gân loa Nhờ có gân loa, màng loa được nâng đỡ tốt hơn, di chuyển dễ dàng và uyển chuyển hơn Năm 1908 Anton Pollak (Mỹ) đã cơng bố một số cải tiến về kết cấu nam châm của loa, đồng thời ơng thêm vào một vành giấy xếp, đỡ ở phía dưới cơn loa (gọi là nhện loa) Như vậy với gân loa và nhện loa, màng loa từ đây... màng loa, cho đến một tần số giới hạn nào đó thì chính đom chắn bụi ở giữa nón loa lại là nhân tố phát xạ tạo hiệu ứng âm thanh giống như loa treble đom Ta có thể quan sát thế hệ loa iQ đời mới của KEF đã áp dụng ngun tắc này khá thơng minh với nắp chắn bụi được SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 34 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA thay thế bằng một loa treble . – ngun lý hoạt động của Loa 21 A.1.3.1 Một số loại Loa 25 A.1.3.2 Một số mẫu thiết kế loa 29 B.1.1 Ý tưởng thiết kế loa 51 B.1.2 Phân tích đề tài và nhiệm vụ thiết kế 51 B.1.3 Xắp xếp cơng. TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 3 Nhận Xét Của Giáo Viên  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI. TD3_MT05 1 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHÀNH TDCN – ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ LOA SV: NGUYỄN THÀNH TUẤN – MSSV: 05089890 – LỚP : TD3_MT05 2 Nhận Xét Của Giáo Viên  LUẬN VĂN