Loa là một trong những thiết bị quen thuộc trong mỗi gia đình, loa có trong nhiều vận dụng với mục đích truyền tải âm thanh. Loa có vai trò là thiết bị khuếch đại và làm cho âm thanh trở nên sống động và trầm ấm hơn. Một trong những bộ phận quan trọng không thể thiết trong cấu tạo của loa là nam châm. Trong bài viết này chúng ta cùng đi tìm hiểu vai trò của nam châm trong nguyên lý hoạt động của loa.

1. Cấu tạo của loa

Loa âm thanh thông thường bao gồm các thành phần chính sau đây:

Màng loa (diaphragm): Màng loa là thành phần chịu trách nhiệm tạo ra âm thanh. Đây là một lớp mỏng và linh hoạt được làm bằng vật liệu như giấy, nhôm, polypropylene hoặc các vật liệu composite. Khi dòng điện đi qua cuộn dây và tạo ra lực đẩy từ nam châm, màng loa rung lên và xuống tạo ra âm thanh.

Cuộn dây (voice coil): Cuộn dây là một dây dẫn được xoắn chặt và gắn trên màng loa. Khi dòng điện đi qua cuộn dây, nó tạo ra một trường từ tương tác với nam châm. Lực từ này làm cho cuộn dây và màng loa chuyển động theo tín hiệu âm thanh.

Nam châm (magnet): Nam châm được đặt ở phía sau màng loa và tạo ra một trường từ cố định. Khi dòng điện đi qua cuộn dây, trường từ của cuộn dây tương tác với trường từ của nam châm, tạo ra lực đẩy và kéo giữa cuộn dây và nam châm. Nam châm có thể là nam châm từ hoặc nam châm cứng vĩnh cửu.

Khung (frame): Khung của loa có nhiệm vụ giữ và cố định các thành phần khác nhau của loa, bao gồm màng loa, cuộn dây và nam châm. Nó cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra kết cấu và độ cứng cho loa.

Bộ treo (suspension system): Bộ treo gồm các phần như vòng đệm cao su và các bản lề. Nó giữ màng loa và cuộn dây trong vị trí chính xác và cho phép chúng di chuyển linh hoạt theo tín hiệu âm thanh. Bộ treo cũng giúp định vị và duy trì độ cân bằng của màng loa trong quá trình rung.

Bộ phân tần (crossover): Trong một hệ thống loa nhiều đường tiếng, bộ phân tần được sử dụng để phân chia tín hiệu âm thanh đầu vào thành các dải tần khác nhau và đưa chúng vào các loa con phù hợp. Bộ phân tần giúp loa phát ra âm thanh trong một dải tần số cụ thể, từ đó tăng hiệu suất và chất lượng của hệ thống âm thanh.

2. Vai trò của nam châm trong nguyên lý hoạt động của loa

Nam châm đóng vai trò quan trọng trong nguyên lý hoạt động của loa. Nguyên tắc cơ bản của một loa là chuyển đổi tín hiệu điện thành âm thanh. Để làm điều này, một loa bao gồm một nam châm cùng với một cuộn dây điện được gắn trên một màng loa.

Khi tín hiệu điện được đưa vào cuộn dây điện trong loa, dòng điện đi qua nó sẽ tạo ra một trường từ. Trường từ này tương tác với nam châm tạo ra một lực đẩy và kéo giữa cuộn dây điện và nam châm. Cường độ của dòng điện trong cuộn dây thay đổi theo tín hiệu âm thanh, từ đó làm cho cuộn dây điện và màng loa rung lên và xuống theo nhịp điệu của âm thanh.

Khi màng loa rung lên và xuống, nó tạo ra các làn sóng âm thanh trong không gian xung quanh, tạo thành âm thanh đầu ra của loa. Điều này xảy ra bởi vì sự rung của màng loa làm di chuyển các phân tử khí trong không gian, tạo ra sự tụt áp và áp suất trong không gian này, kết quả là âm thanh được phát ra.

Do đó, nam châm trong loa đóng vai trò cung cấp lực đẩy và kéo giữa cuộn dây điện và nam châm để tạo ra chuyển động rung lên và xuống của màng loa, từ đó chuyển đổi tín hiệu điện thành âm thanh.