Cách cắt tần số loa sub hiệu quả

Loa sub mạnh chưa chắc đã cho tiếng bass hay nếu tần số cắt không hợp lý. Có những dàn dùng sub bass 40 hoặc bass 50 công suất lớn nhưng tiếng trầm vẫn ù, kéo đuôi và nghe tách rời khỏi loa full. Ngược lại, một cấu hình vừa phải nhưng chỉnh crossover đúng lại cho cảm giác bass chắc, xuống sâu và liền tiếng hơn rất nhiều.

Cắt tần số loa sub hiểu đơn giản là xác định khoảng tần số mà loa sub chịu trách nhiệm, đồng thời hạn chế nó phát lên vùng trung trầm vốn nên dành cho loa full. Tuy nhiên, không có một con số cố định như 80 Hz hay 100 Hz phù hợp với mọi hệ thống. Điểm cắt tốt phải dựa trên khả năng của cả sub và loa full, loại nhạc, không gian, vị trí loa và cả độ lệch thời gian giữa hai hệ thống.

Cắt tần số loa sub là gì?

Trong một hệ thống có loa sub và loa full, chúng ta không muốn hai loại loa cùng cố gắng tái tạo toàn bộ dải âm thanh. Sub nên tập trung vào phần tần số thấp, còn loa full đảm nhiệm phần phía trên.

Để làm việc đó, hệ thống sử dụng các bộ lọc crossover.

LPF dành cho loa sub

LPF, hay Low Pass Filter, cho những tần số thấp hơn mức được thiết lập đi qua và làm suy giảm phần tần số phía trên.

Ví dụ, đặt LPF của sub tại 80 Hz không có nghĩa loa chỉ phát từ 79 Hz trở xuống và hoàn toàn im tiếng tại 81 Hz. Tín hiệu sẽ giảm dần theo độ dốc của bộ lọc.

HPF dành cho loa full

HPF hoạt động theo hướng ngược lại. Nó hạn chế những tần số thấp hơn điểm cắt, nhờ đó loa full không phải cố tái tạo quá nhiều bass sâu.

Đây là bước thường bị bỏ quên.

Nhiều người chỉ đặt LPF cho sub ở 80 Hz nhưng vẫn để loa full chạy toàn dải. Khi đó cả sub và full tiếp tục cùng phát một phần dải thấp, dễ tạo ra vùng bass phình lên hoặc giao thoa khó kiểm soát.

Trong phần lớn trường hợp, có thể bắt đầu bằng cách đặt HPF của loa full và LPF của loa sub ở cùng hoặc gần cùng một mức, sau đó nghe thực tế để tinh chỉnh.

Có phải cứ cắt loa sub ở 80 Hz là tốt?

80 Hz là một mức rất phổ biến nhưng không phải công thức bắt buộc. Nhiều loa sub chuyên nghiệp hiện nay cho phép lựa chọn các mức như 80 Hz, 100 Hz hoặc 120 Hz tùy hệ thống phối ghép.

Điều đó cho thấy không có một mức crossover phù hợp cho tất cả loa.

Khoảng 70–80 Hz

Đây thường là vùng phù hợp khi loa full có củ bass đủ lớn và vẫn hoạt động tốt xuống vùng trung trầm.

Cách cắt này giúp sub tập trung nhiều hơn vào bass sâu. Âm trầm thường có cảm giác gọn, ít bị nhận ra vị trí đặt sub hơn.

Nếu đang dùng loa full bass 30 hoặc bass 40 chất lượng tốt cho sân khấu, hội trường, mức 70–90 Hz thường là vùng đáng thử trước tiên.

Khoảng 90–100 Hz

Đây là lựa chọn khá cân bằng cho nhiều hệ thống karaoke, hội trường và sân khấu vừa.

Sub đảm nhiệm nhiều phần bass hơn, trong khi loa full được giảm tải ở dải thấp. Điều này đặc biệt hữu ích nếu loa full không thực sự khỏe khi xuống dưới khoảng 80–100 Hz.

Với nhiều dàn âm thanh phổ thông, 90–100 Hz là điểm bắt đầu khá dễ chỉnh.

Khoảng 100–120 Hz

Mức này thường thích hợp hơn khi loa chính có kích thước nhỏ, cần giảm tải nhiều phần trung trầm hoặc hệ thống cần mức âm lượng lớn.

Tuy nhiên, đẩy điểm cắt lên quá cao cũng có mặt trái. Sub bắt đầu phát nhiều phần upper-bass hơn, khiến người nghe dễ cảm nhận âm trầm phát ra từ vị trí chiếc sub thay vì hòa vào toàn bộ hệ thống.

Muốn cắt sub đúng, hãy nhìn loa full trước

Một cách chỉnh khá thực tế là đừng bắt đầu bằng câu hỏi “sub nên cắt bao nhiêu?”, mà hãy hỏi:

“Loa full của mình xuống thấp tốt tới đâu?”

Đây là điểm nhiều người bỏ qua.

Loa full nhỏ thường cần cắt cao hơn

Nếu loa full chỉ sử dụng bass 20 hoặc bass 25, việc bắt loa hoạt động mạnh xuống 60–70 Hz ở mức âm lượng lớn có thể khiến củ bass phải làm việc nặng.

Lúc này, đặt HPF khoảng 100–120 Hz rồi để sub tiếp quản phía dưới có thể giúp hệ thống nhẹ nhàng hơn.

Loa full sẽ tập trung tốt hơn vào trung âm và treble, trong khi sub đảm nhiệm phần bass nặng.

Loa full bass lớn có thể cắt thấp hơn

Nếu dùng loa full bass 30, bass 40 hoặc loa array có khả năng xuống trung trầm tốt, chúng ta có thể thử crossover thấp hơn, chẳng hạn 70–90 Hz.

Lợi ích là tiếng kick, tiếng bass guitar và phần thân của giọng hát vẫn có độ tự nhiên từ hệ thống loa chính, trong khi sub chủ yếu bổ sung năng lượng ở phần sâu phía dưới.

Hai hệ thống cùng đặt LPF 80 Hz chưa chắc cho kết quả giống nhau vì đáp tuyến tự nhiên của từng loại loa khác nhau. Vì vậy, thông số chỉ là cơ sở để bắt đầu, còn kết quả cuối cùng vẫn phải nghe trên hệ thống thực tế.

Độ dốc crossover quan trọng không kém tần số

Một thông số khác thường thấy trên DSP là:

12 dB/octave
18 dB/octave
24 dB/octave
48 dB/octave

Đây là độ dốc của bộ lọc.

Độ dốc càng lớn thì tín hiệu ngoài vùng mong muốn bị suy giảm càng nhanh.

Vì sao 24 dB/octave được sử dụng khá nhiều?

Trong nhiều hệ thống âm thanh chuyên nghiệp, crossover Linkwitz-Riley 24 dB/octave được sử dụng khá phổ biến. Kiểu lọc này có khả năng tạo vùng giao nhau tương đối mượt khi hai đường loa được căn chỉnh phù hợp.

Nếu DSP cho phép lựa chọn, 24 dB/octave có thể là một điểm bắt đầu khá an toàn.

Tuy nhiên, không nên mặc định 24 dB/octave lúc nào cũng tốt hơn 12 dB/octave. Đáp tuyến tự nhiên của củ loa và thùng loa cũng đã có độ suy giảm riêng. Bộ lọc điện tử chỉ là một phần của kết quả âm thanh cuối cùng.

Cắt sub không phải chia đôi dải tần một cách tuyệt đối

Hãy hình dung loa sub và loa full giống hai người cùng khiêng một vật.

Nếu cả hai cùng dồn sức quá nhiều ở một điểm, vùng đó sẽ bị thừa năng lượng. Nếu mỗi người đều buông tay quá sớm, ở giữa sẽ xuất hiện khoảng thiếu hụt.

Crossover cũng vậy.

Ví dụ sub đặt LPF ở 100 Hz nhưng loa full lại HPF ở 70–80 Hz thì vùng 80–100 Hz có thể được cả hai cùng tái tạo khá mạnh. Kết quả là tiếng bass dễ bị dày hoặc ù.

Ngược lại, nếu sub cắt ở 70–80 Hz nhưng loa full lại cắt cao tới 100–120 Hz thì khoảng giữa hai loa có thể bị hụt.

Vì vậy, cách an toàn để bắt đầu là đặt LPF của sub và HPF loa full ở gần cùng một tần số. Sau đó mới nghe và tinh chỉnh.

Một quy trình cắt tần số loa sub dễ áp dụng

Thay vì xoay núm liên tục tới khi “nghe có vẻ được”, có thể thực hiện theo từng bước.

Xác định khả năng của loa

Đầu tiên hãy xem thông số tần số đáp ứng của loa full và loa sub.

Nếu loa full bắt đầu suy giảm mạnh quanh 80 Hz thì đừng cố đặt crossover ở 50–60 Hz chỉ vì muốn sub “đánh thật sâu”.

Ngược lại, một hệ thống loa chính khỏe tới vùng 60–70 Hz không nhất thiết phải đẩy sub lên 120 Hz.

Chọn một điểm khởi đầu

Nếu chưa có dữ liệu cụ thể, có thể bắt đầu thử quanh 80–100 Hz.

Sau đó mới tăng hoặc giảm tùy hệ thống.

Với loa full nhỏ, thử 100–120 Hz. Với loa full bass 30 hoặc bass 40, có thể thử 80–90 Hz trước.

Cài cả LPF và HPF

Giả sử chọn 90 Hz:

LPF của sub đặt khoảng 90 Hz.
HPF của loa full cũng bắt đầu ở khoảng 90 Hz.
Chọn độ dốc phù hợp, có thể thử 24 dB/octave nếu DSP hỗ trợ.

Không nên chỉ chỉnh mỗi loa sub rồi bỏ loa full chạy toàn dải.

Nghe riêng loa full

Tạm tắt sub rồi nghe loa full.

Nếu tiếng vẫn quá nặng ở phần bass hoặc củ bass hoạt động nhiều, có thể nâng HPF lên một chút.

Nếu tiếng full trở nên quá mỏng và mất lực ở phần kick, crossover có thể đang đặt hơi cao.

Nghe riêng loa sub

Sau đó tắt loa full và chỉ nghe sub.

Sub không nên phát ra quá nhiều giọng hát hoặc tiếng trung trầm rõ ràng. Nếu đứng cạnh sub mà nghe được lời hát khá rõ, LPF có thể đang đặt quá cao hoặc độ dốc quá thoải.

Một chiếc sub được cắt tốt thường tạo cảm giác nhiều năng lượng ở dải thấp nhưng phần lời hát không nổi rõ.

Bật cả hai và nghe vùng giao nhau

Đây mới là bước quan trọng.

Khi bật cả sub và full, tiếng bass phải có cảm giác liền mạch. Không nên có hiện tượng:

Sub nghe như một nguồn riêng biệt.
Kick đánh mạnh nhưng phần thân tiếng bị mất.
Bass có một vùng phình bất thường.
Âm trầm yếu đi khi bật cả hai loa so với lúc nghe riêng.

Nếu bật sub lên mà vùng 70–120 Hz lại yếu đi, rất có thể vấn đề không còn nằm ở mức volume mà liên quan tới phase hoặc delay.

Đừng bỏ qua phase và polarity

Hai hệ thống cùng cắt 80 Hz chưa chắc cộng được với nhau tốt nếu pha của chúng không khớp ở vùng crossover.

Nhiều loa sub điện và bộ xử lý tín hiệu cho phép chuyển polarity NORMAL hoặc INVERTED. Một số DSP còn cho phép chỉnh delay theo mili giây hoặc khoảng cách.

Khi nào nên thử đảo polarity?

Nếu sub và loa full nghe riêng đều khỏe nhưng khi bật chung bass quanh vùng crossover lại hụt rõ rệt, có thể thử chuyển polarity của sub rồi nghe lại.

Nếu sau khi đảo polarity mà vùng bass trở nên đầy hơn rõ rệt, hệ thống có thể đang gặp vấn đề về quan hệ pha.

Tuy nhiên, nút đảo polarity không phải công cụ để làm bass mạnh hơn trong mọi trường hợp. Nó chỉ thay đổi cực tín hiệu. Với hệ thống phức tạp, cần căn chỉnh delay và phase chính xác hơn.

Delay có thể quyết định bass mạnh hay yếu

Giả sử loa full treo phía trước sân khấu nhưng sub đặt lùi sâu phía sau vài mét. Âm thanh từ hai hệ thống không tới người nghe cùng lúc.

Chênh lệch thời gian đó tạo ra thay đổi pha ở vùng crossover.

Nếu khoảng cách lệch đủ lớn, cùng một tần số có thể cộng mạnh ở vị trí này nhưng lại triệt tiêu ở vị trí khác. Vì thế với hệ thống sân khấu, âm thanh hội trường hoặc nhiều sub, chỉnh delay là bước rất quan trọng.

Một cách đơn giản là cố gắng đặt mặt loa sub và loa full gần cùng một mặt phẳng theo chiều trước sau. Khi không thể bố trí như vậy, DSP sẽ giúp bù lại phần chênh lệch thời gian.

Có nên cắt cả phần tần số quá thấp của sub?

Ngoài LPF phía trên, nhiều hệ thống còn sử dụng HPF hoặc subsonic filter để loại bỏ những tần số quá thấp mà loa không thể tái tạo hiệu quả.

Nghe có vẻ ngược vì sub được sinh ra để đánh bass sâu, nhưng không phải loa nào cũng xuống được 20–30 Hz.

Nếu tín hiệu xuống thấp hơn khả năng của củ bass và thùng loa, màng loa có thể phải di chuyển rất nhiều nhưng âm thanh tạo ra không đáng kể. Điều này vừa tốn công suất vừa tăng nguy cơ quá hành trình.

Chẳng hạn, với một sub hoạt động hiệu quả từ khoảng 40 Hz trở lên, có thể dùng HPF quanh 35–40 Hz tùy thiết kế.

Tuy nhiên không nên áp dụng một mức cố định cho mọi loa. Có những sub cao cấp được thiết kế xuống sâu dưới 30 Hz. Tốt nhất vẫn nên dựa vào thông số và preset của nhà sản xuất.

Cách cắt tần số theo từng nhu cầu thực tế

Karaoke gia đình

Có thể thử crossover quanh 80–100 Hz.

Nếu loa full bass 25 hoặc bass 30 khá khỏe, thử 80–90 Hz trước. Nếu loa nhỏ hoặc muốn giảm tải cho loa chính, có thể tăng lên khoảng 100–120 Hz.

Karaoke cần tránh sub phát quá nhiều trung trầm vì tiếng hát dễ trở nên ù và dày quá mức.

Hội trường

Với hội trường chủ yếu phát biểu kết hợp văn nghệ, khoảng 70–100 Hz thường là vùng đáng thử.

Nếu hệ thống có loa full công suất lớn, nên ưu tiên crossover vừa đủ thấp để giọng nói không bị kéo về phía vị trí đặt sub.

Sub lúc này chủ yếu bổ sung tiếng trống, nhạc nền và hiệu ứng trong chương trình biểu diễn.

Sân khấu và sự kiện

Không nên cài theo một con số chung.

Hệ thống sân khấu có thể sử dụng nhiều sub, loa array và DSP riêng nên cần đo phase, delay và đáp tuyến tại vùng crossover.

80 hoặc 100 Hz vẫn có thể là điểm bắt đầu, nhưng kết quả cuối cùng nên dựa trên hệ thống cụ thể.

DJ và nhạc điện tử

Có thể cần sub đảm nhiệm nhiều năng lượng hơn vì kick và bass là phần quan trọng của bản nhạc.

Tuy nhiên, tăng crossover lên cao không đồng nghĩa bass sẽ hay hơn. Nếu sub bắt đầu phát quá nhiều upper-bass, tiếng có thể trở nên nặng, bí và dễ xác định vị trí của chiếc sub.

Ba câu hỏi giúp tìm điểm cắt nhanh hơn

Thay vì hỏi “loa bass 40 cắt bao nhiêu Hz?”, hãy thử trả lời ba câu này.

Loa full bắt đầu yếu ở đâu?

Đây là vùng mà sub cần bắt đầu hỗ trợ.

Nếu loa full xuống tới 70–80 Hz vẫn chắc thì không nhất thiết phải cắt sub ở 120 Hz.

Sub bắt đầu nghe thiếu sạch ở đâu?

Một số sub đánh rất tốt dưới 90 Hz nhưng lên 120–150 Hz lại có cảm giác nặng và chậm.

Không nên bắt sub làm phần việc mà loa full xử lý tự nhiên hơn.

Khi bật cả hai, vùng crossover tăng hay giảm?

Nếu tăng quá nhiều, hệ thống có thể đang chồng dải.

Nếu giảm, khả năng xảy ra triệt tiêu do phase, delay hoặc lựa chọn điểm crossover chưa hợp lý.

Nếu gần như không nhận ra ranh giới giữa hai loại loa nhưng toàn hệ thống nghe đầy hơn, đó thường là dấu hiệu bạn đang đi đúng hướng.

Những lỗi thường gặp khi cắt tần số loa sub

Một lỗi rất phổ biến là cắt sub quá cao vì nghĩ rằng càng cho sub đánh nhiều thì bass càng mạnh. Kết quả thường là tiếng bass dày, ù và dễ nhận ra vị trí chiếc sub.

Lỗi thứ hai là cắt quá thấp. Loa full phải chịu phần bass quá nhiều, trong khi sub chỉ hoạt động ở một vùng rất hẹp. Hệ thống có sub nhưng lại không tạo được cảm giác mạnh hơn bao nhiêu.

Lỗi tiếp theo là LPF và HPF không đồng bộ, dẫn tới vùng trùng hoặc vùng hụt giữa hai hệ loa.

Một lỗi khác là tăng level của sub quá nhiều để bù cho crossover chưa đúng. Khi đó tiếng bass có thể rất lớn nhưng vẫn không chắc.

Cuối cùng là chỉ chỉnh bằng tai ngay sát loa. Bass chịu ảnh hưởng rất lớn từ căn phòng và vị trí đứng. Hãy đi ra nhiều vị trí khác nhau trong khu vực khán giả để nghe, đặc biệt ở giữa phòng, cuối phòng và hai bên.