Dây dẫn Analog - chất liệu, thông số và các khái niệm liên quan

Dây dẫn analog có cái gì đâu, nó chỉ là truyền tín hiệu từ điểm A sang điểm B thôi. Như bạn chạy xe máy từ nhà đến chỗ làm. Thế nhưng trong âm thanh, luôn diễn ra các cuộc tranh cãi rất nảy lửa về chất lượng dây dẫn và thường là không có kết luận nào cụ thể. Theo mình, việc bạn chạy xe từ nhà đến chỗ làm đều gặp phải các vấn đề như kẹt xe, té xe hay gì đó làm chậm trễ giờ giấc như thế nào thì trong âm thanh cũng vậy. Dây dẫn trong âm thanh đòi hỏi phải truyền được năng lượng của tín hiệu mà ít bị suy hao, ít bị vẩn đục nhất có thể​

Vậy cái gì sẽ ảnh hưởng đến đường truyền tín hiệu. Theo mình đây là những điểm cần phải lưu ý.



Chất dẫn điện: đây là điều cốt lõi đầu tiên cần phải lưu ý. Chất dẫn điện thường được làm từ đồng hoặc bạc, hoặc đồng mạ bạc.Thường thì dây đồng sẽ được ghi cụ thể phần trăm lượng đồng nguyên chất và đối với những dây loa cao cấp, con số này có ý nghĩa rất quan trọng. Một dây đồng nếu được ghi là 99.997% nguyên chất thì có nghĩa là dây dẫn đó có 99,997% là đồng còn lại 0.003% là tạp chất. Tạp chất này có thể là sắt, lưu hùynh, antimon, nhôm, thạch tín, nhiều khi nó còn là lớp mạ cadimi nữa ( lưu ý luôn, mấy cái dây đồng mạ cadimi nhìn nó ko sáng như màu bạc nhá, nó có màu hơi xam xám, bạn nào tưởng đồng mạ bạc gắn vào thấy treble bị hụt vài dB thì xin chia buồn là bạn vừa ăn quả lừa  ). Những dây đồng có mức độ đồng nguyên chất cao hơn thường được gọi là dây đồng “sáu số chín” với phần trăm của lượng đồng nguyên chất lên đến 99.99997%. Nhiều người cho rằng mức độ đồng nguyên chất của dây càng cao, âm thanh sẽ càng hay. Một số dây đồng được biết đến với tên gọi là OFC hay còn gọi là đồng không bị oxi hóa. Đây là lọai dây đồng mà các phân tử oxi đã được loại bỏ, hay nói đúng hơn là đã được giảm bớt bởi vì thực tế, việc làm mất hòan tòan các phân tử oxi trong dây đồng là điều không thể.



Một lọai đồng khác được gọi là đồng Linear Crystal, gọi tắt là đồng LC. LC là thuật ngữ được dùng để mô tả cấu trúc của dây. Cấu trúc của dây đồng có dạng thớ và các thớ này được xem là những điểm gián đọan rất nhỏ trong dây sẽ gây ra những ảnh hưởng bất lợi cho các tín hiệu khi truyền ngang qua chúng. Một dây đồng thông thường với chiều dài 1 foot (khỏang 0,3048m) sẽ có khỏang 1500 thớ trong khi đồng LC cùng chiều dài đó chỉ có 70 thớ, ít thớ hơn thì bạn có thể hiểu nôm na là ít ổ gà hơn. Đồng Linear Crystal được sinh ra từ năm 1975, Hitachi đã phát triển một phương pháp riêng để giảm số lượng hạt hay còn gọi là ranh giới dàn trải của tinh thể. Đỉnh cao của họ là đồng LC-OFC, được tạo ra từ quá trình kỹ thuật đã được cấp bằng sáng chế độc quyền của Hitachi. Sau khi ép khuôn, dây đồng được làm nóng lại hoặc ủ nóng để làm sạch các tạp chất giữa ranh giới dàn trải của tinh thể. Lưu ý bạn rằng dây đồng LC có tiếng trầm rất sâu và giữ được tốc độ rất tốt. Ngày nay các hãng sản xuất dây đồng LC cho audio sẽ đánh dấu hướng truyền của tín hiệu và bạn phải tuân thủ theo chiều này để đạt chất lượng âm thanh tốt nhất.

Còn một loại nữa cao cấp hơn là đồng OCC (Ohno Continuous Casting). Đây là kỹ thuật kéo dây đồng tiên tiến nhất hiện nay. Đồng OCC chỉ có một thớ trên chiều dài 700 feet của dây đồng, ít hơn rất nhiều so với cả đồng LC và nhờ đó tín hiệu âm thanh thay vì phải đi ngang qua ranh giới của các thớ thì sẽ được truyền đi một cách liên tục hơn. Kỹ thuật chế tạo dây đồng OCC có thể được thực hiện trên các dây đồng có độ nguyên chất khác nhau, chính vì vậy không phải tất cả dây đồng OCC đều là như nhau. Thông thường thì đồng OCC sẽ xuất hiện trong các dây tín hiệu nhiều hơn là dây loa, vì chúng là loại đồng đắt nhất, khó chế tạo nhất nên dùng trong dây tín hiệu ngắn sẽ lợi hơn về mặt kinh tế. Tuy có một vài hãng như Norne và Oyaide cũng sử dụng đồng cho dây loa và dây tai nghe của họ, nhưng giá thì nhìn thôi là muốn khóc rồi. Dây đồng nào cũng vậy, ưu điểm lớn nhất của chúng là sự ấm áp và ngọt ngào cho âm nhạc, đồng bị giới hạn ở các tần số cao cho đến siêu cao.

Một chất liệu quan trọng nữa nhưng ít đựoc sử dụng hơn đó là bạc. Dây loa và dây tín hiệu được làm từ bạc rõ ràng là có chi phí sản xuất đắt hơn so với những dây làm từ chất liệu khác tuy nhiên chúng có rất nhiều ưu điểm. Bạn cũng nên biết rằng tần số cao chỉ truyền trên bề mặt dây, vì thế những hãng khét tiếng như Cardas và Zensati sử dụng đồng OCC ở lõi cho tần số trung và trầm, mạ một lớp bạc để truyền được tần số cao nhanh, cho tiếng treb nhuyễn, mịn. Tiếp đến là dây đồng được mạ bạc chất lượng cao thường sẽ được tin dùng để kéo dây từ cọc jack tín hiệu input đến volume control, nhằm truyền tín hiệu nhanh nhất, bảo toàn nhất ( tín hiệu input khi chưa qua mạch khuếch đại nào rất yếu nên việc hạn chế suy hao và tốc độ truyền dẫn nhanh là điều luôn được ưu tiên ). Mặc dù khả năng truyền dẫn của bạc chỉ cao hơn đồng một chút nhưng bạc khi bị oxi hóa vẫn dẫn điện tốt và không gây ra nhiều vấn đề cho tín hiệu âm thanh như đồng oxit. Kỹ thuật kéo dây bằng bạc cũng giống như cách kéo dây đồng.

Trở kháng: Yếu tố này phát sinh từ độ dài, hình dáng và vật liệu cấu tạo dây dẫn có ảnh hưởng trực tiếp tới tín hiệu truyền tải. Sử dụng vật liệu cấu tạo có mức dẫn tốt sẽ tăng cường khả năng truyền tải tín hiệu, ví dụ như đồng nguyên chất hay bạc nguyên chất. Nhiều loại dây dẫn còn được cấu tạo bằng các vật liệu hiếm như palladium có mức dẫn cao hơn nhiều so với bạc. Khái niệm trở kháng trong âm thanh là nhằm chỉ mức cản điện (trở) của vật liệu. Mức trở thường được tính bằng đơn vị Ohm hay mili Ohm, thường dùng với ký hiệu R. Trở càng thấp, hiệu quả truyền dẫn sẽ càng cao.

Trong giai đoạn đổ khuôn vật liệu kim loại thành sợi dài để tạo nên dây dẫn, khí oxy sẽ được ngăn cách cẩn thận tránh tình trạng tạo ra tinh thể bên trong lõi kim loại. Đối với các dây dẫn cao cấp giai đoạn này sẽ được tiến hành một cách nghiêm ngặt hơn bao giờ hết. Tinh thể hình thành trong lõi kim loại sẽ có những ảnh hưởng không tốt đến chất lượng âm thanh do chúng làm gia tăng mức trở. Hiện nay thì dây đồng OCC là loại cho mức trở kháng thấp nhất.

Điện dung: Đây là khái niệm biểu thị cho mức chứa điện tích của dây dẫn. Điện dung là một yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến dây tín hiệu, đặc biệt là khi cần phải chạy dây tín hiệu dài hoặc là khi thiết bị nguồn có trở kháng đầu ra cao. Điện dung của dây tín hiệu được đo bằng số picofarads/foot (1foot = 0,3048m), ký hiệu là C. Điều cần quan tâm không phải là điện dung bên trong của dây mà là tổng điện dung gắn vào bộ phận nguồn. Ví dụ, một dây tín hiệu dài 5 feet có điện dung 500pF sẽ có tổng điện dung bằng với dây có chiều dài 50 feet với điện dung là 50pF. Điên dung trong dây tín hiệu cao sẽ khiến cho âm treble bị mất đi và dải động bị hạn chế, cái này sẽ đo được nếu bạn có 1 cái máy LCR 

Nói về vụ điện dung này kia thì sẵn đây mình chia sẽ luôn, nếu bạn mua 2 cái dây về rồi tự xoắn lại thì rất dễ sinh ra tụ kí sinh rất cao, mình bị rồi ) Tụ ký sinh cao thì nghe khỏi có bass hoặc nhạc sẽ nhạt toẹt, mất mỹ vị.

Điện cảm: Đây là khái niệm ám chỉ mức cảm ứng điện từ mà dây dẫn tạo ra khi có dòng điện đi qua nó. Mức điện từ càng lớn sẽ càng ảnh hưởng nhiều đến tín hiệu âm thanh, thường là lớn quá sẽ làm nhạc dở đi )

Các nhà sản xuất dây dẫn hiện nay thường phải chọn lựa gia giảm giữa điện dung và điện cảm. Đa số trường hợp khi làm dây dẫn, các yếu tố như cách thức đặt dây, xoắn dây hay khoảng cách giữa các dây con... đều có các ảnh hưởng rất lớn đến hai thông số này. Một dây dẫn tốt phải có giá trị cân bằng chứ không được xuất hiện chênh lệch giữa các dây con.

Điện cảm được ký hiệu bằng ký tự L và có giá trị tính là Henry. Trong lĩnh vực âm thanh giá trị tính thường là microHenri (µH or uH).



Chất cách điện: Nhiều người thường nghĩ rằng cách điện chỉ đơn giản là bọc dây để chống rò điện ra ngoài hoặc nhiễm điện vào trong. Tín hiệu được truyền tải gữa lõi dây và lớp cách điện thường được gọi là hiện tượng điện môi (dielectric). Sóng điện sẽ “chạy” bên trong dây dẫn và liên tục dội vào lớp cách điện, do đó vật liệu cấu tạo lớp cách điện thường được lựa chọn sao cho có mức hấp thu không quá cao. Teflon là một lựa chọn rất tốt trong trường hợp này tuy nhiên có giá thành khá cao. Polyethylene foam là loại được gọi là phổ thông nhất.

Cách điện không chỉ đơn thuần là lớp vỏ. Trong các dây dẫn cao cấp, mỗi sợi đồng được tao nhỏ thường được tráng một lớp Litz để xử lý “hiệu ứng bề mặt”, lớp này ngăn chúng khỏi sự tiếp xúc điện với các dây khác xung quanh. Mỗi dây nhỏ trong kết cấu litz này gần như tương đồng nhau về mặt điện tính. Các tao dây này sẽ làm cho những vấn đề do hiệu ứng mặt ngoài gây cho âm thanh ra không bị nghe thấy bởi tai. Bởi vì các dây rất mảnh nên chúng sẽ được bó lại với nhau theo một trật tự khá tự do để tạo thành một lõi dây đủ lớn để có được điện trở thấp.

Độ dày của lõi dây: Các nghiên cứu từ giáo sư Malcolm Omar Hawksford ở Đại học Oxford đã chứng minh rằng tín hiệu tần số thấp mất nhiều thời gian để truyền tải qua dây dẫn có kích thước dày, tạo ra hiện tượng “kéo dài thời gian” (time smearing). Vấn đề này có thể khắc phục bằng cách giảm đường kính mỗi sợi xuống còn khoảng từ 0.5mm đến 1mm (tính bằng đơn vị AWG sẽ từ 24 xuống còn 18) để duy trì dòng truyền tải cố định qua dây dẫn tương ứng với dải tần âm thanh. Nhiều nhà sản xuất đã sử dụng thiết kế dây dẫn có cấu tạo rỗng hoặc khác lạ so với thông thường để khắc phục vấn đề trên.

Lớp bọc cách nhiễu: cái lớp này có tác dụng ngăn được sự ảnh hưởng của từ trường xâm nhiễm vào đường điện truyền trong dây. Ví dụ như một cái amply đèn, bên trong là một mớ biến thế, từ OPT tới biến thế nguồn, chúng tạo ra những vùng điện trường khá lớn xung quanh nó mà đầu analog input thông thường chỉ được cách ly ở đầu jack cắm. Bọc cách nhiễu hợp lý sẽ hạn chế được những hiện tượng ù, xì và sợi dây biến thành cái ăng-ten bắt sóng, bạn lưu ý, mình nói là bọc hợp lý, mắc quá cũng không gọi là hợp lý 

Lớp bọc cách nhiễu này có nhiều dạng, có thể là lưới đồng, nhôm hoặc thậm chí là một lớp lưới đồng mạ bạc phủ bên ngoài, sau đó teới lớp nhựa PVC hoặc Teflon rồi mới đến lõi dây.



Tuy nhiên câu hỏi chính vẫn chưa được đặt ra, đó là: Người nghe có thực sự cảm nhận được những khác biệt khi sử dụng các loại dây dẫn với tính chất khác nhau như đã bàn ở trên hay không? Về vấn đề cảm nhận âm thanh thì bàn cãi trên bao nhiêu giấy mực cũng không đủ do luôn luôn có một phần nào đó phụ thuộc vào gu nghe cá nhân.

Về phần dây dẫn analog, ta thấy tất cả những gì được truyền tải dưới dạng tín hiệu điện đều sẽ vấp phải những vấn đề đã bàn ở trên. Công bằng mà nói, khi thay đổi và so sánh chất lượng âm thanh giữa một dây dẫn 20$ với một dây 200$, 500$, ta rất dễ nhận ra sự khác biệt về chất lượng âm thanh, tuy nhiên theo như tai mình thì từ 500$ trở lên thì ranh giới của dở hơn- hay hơn từ từ bị thu hẹp lại.

Trước mắt, có một vài nguyên tắc luôn đúng với dây dẫn :
1. Càng ngắn càng tốt.
2. Dây ở 2 kênh phải bằng nhau.
3. Cắm rút thì nắm ở đầu, đừng nắm ở dây giật ra.
4. Dây tín hiệu kéo xa xa cái dây điện nguồn ra

Đó là mình, và bạn có muốn chia sẻ thêm gì nữa không ?