ATC – 40 năm thành công nhờ nền tảng công nghệ

HFVN – Cuối thập niên 70, trào lưu hi-fi đã lên tới đỉnh điểm, đặc biệt là tại nước Anh, nơi được coi là cái nôi sản sinh ra các thiết bị audio chất lượng và giàu cá tính. Không dễ gì để một thương hiệu mới tìm được chỗ đứng trên thị trường khó tính và đầy rẫy những tên tuổi lừng danh. William Woodman hiểu rõ điều này. Ông cho rằng để thành công thì phải làm một điều gì đó thật khác lạ và phải dựa trên nền tảng chuyên sâu về kỹ thuật, với những cải tiến mới cả về thiết kế lẫn vật liệu chế tạo loa. Năm 1974, công ty trách nhiệm hữu hạn sản xuất loa mang tên ATC chính thức ra đời, đặt trụ sở tại vùng Gloucestershire của nước Anh, với mục tiêu đưa ra thị trường những sản phẩm tốt nhất trong tầm giá. William Woodman vừa là kỹ sư trưởng, vừa là giám đốc điều hành của ATC.

Vốn là một kỹ sư được đào tạo bài bản về âm học, lại khá rành nhạc lý và là một nhạc công chơi piano có hạng, William Woodman luôn cảm thấy không thỏa mãn với chất lượng âm thanh của các sản phẩm loa đang có trên thị trường. Ông cho rằng cả 2 trường phái loa monitor (phục vụ các phòng thu âm) và loa hi-fi (phục vụ nhu cầu nghe nhạc gia đình) đều có những nhược điểm. Các cặp loa hi-fi loại tốt thường có sân khấu âm thanh rộng mở, chất âm mượt mà, độ méo thấp, song lại có nhiều hạn chế về dải động. Trong khi đó các cặp loa monitor vốn được sinh ra để phục vụ quá trình tái tạo âm thanh trong phòng thu, thường có đáp tần rộng và có dải động rất cao, nhằm giúp các kỹ sư âm thanh dễ dàng phát hiện ra những nhược điểm của bản thu âm. Tuy nhiên, loa monitor nghe lâu lại rất mệt. Từ đó, Woodman muốn sản xuất ra những cặp loa kết hợp những đặc tính tốt nhất của cả loa monitor và loa hi-fi, nghĩa là vừa giữ được chất âm mượt mà, vừa có dải tần rộng và độ động cao. Một điều nữa mà Woodman quan tâm là làm thế nào để những cặp loa mình sản xuất ra có được không gian âm thanh thật rộng song lại phải đảm bảo khả năng trình diễn chính xác. Điều này là tương đối khó đối với các nhà thiết kế loa, bởi phải giải quyết bài toán đồng pha giữa sóng âm truyền trực tiếp tới tai người nghe với các sóng âm thanh phản xạ đa hướng từ các bức tường, trần, sàn của phòng nghe.

Với quan điểm thiết kế tương đối cầu toàn và giàu tham vọng, William Woodman và các đồng sự đã liên tục có những sáng chế cách tân về mặt kỹ thuật và cho ra lò những sản phẩm loa có bề ngoài dung dị nhưng âm thanh thật đặc biệt. ATC đã nhanh chóng khẳng định chỗ đứng trên thị trường và trở thành một đối thủ đáng gờm của các hãng sản xuất loa có tên tuổi.

Bí quyết thành công của ATC không gì khác ngoài từ “công nghệ”. William Woodman không đi theo lối mòn của nhiều nhà sản xuất khác như thêm thắt một vài chi tiết ở vị trí này, vị trí khác, rồi tô vẽ bằng những chiêu marketing như những bí quyết công nghệ. Ông tập trung khám phá ra những yếu điểm trong công nghệ sản xuất loa rồi tìm cách giải quyết bằng phương pháp riêng của ATC. Sau đây chúng ta thử tìm hiểu một số bí quyết chính trong quy trình sản xuất loa của hãng ATC.

Đầu tiên là về công đoạn làm driver. Woodman nhận thấy rằng việc sử dụng cuộn dây động (voice coil) quá dài sẽ làm ảnh hưởng tới sự tuyến tính của loa do trong quá trình hoạt động do có những thời điểm cuộn dây dao động vượt ra ngoài vùng từ trường của nam châm. Ông đã rút ngắn độ dài của voice coil, sử dụng dây đồng loại dẹt để quấn cuộn dây nhằm tăng khả năng chịu đựng dòng và bố trí lại kết cấu bên trong sao cho cuộn dây luôn dao động trong vùng từ trường nam châm. Tiếp đó là những cải tiến về nhện loa. Nhện loa có tác dụng “treo” cuộn dây và màng loa, cố định cuộn dây ở vị trí chính giữa của nam châm theo trục dọc. Nếu nhện loa không tốt sẽ làm cho voice coil dao động lệch ra ngoài trục chính khi được loa được cấp năng lượng lớn và tức thời, như trong trường hợp tái hiện âm thanh của bộ trống. Các kỹ sư của hãng ATC đã sử dụng loại vật liệu có đặc tính bền chắc để làm nhện loa, giúp cho cone loa không bị dao động lệch trục.

Một vấn đề nữa cũng được Woodman và các đồng sự tập trung xử lý, đó chính là cải tiến vật liệu và cấu trúc của nam châm loa. Những hiệu ứng vật lý phát sinh trong quá trình tương tác giữa nam châm loa và cuộn dây động, như hiện tượng từ trễ, từ dư, dòng Fu -cô chính là các tác nhân gây ra sự bất tuyến tính trong vận hành của cuộn dây loa cũng như màng loa. Đặc biệt là tác động của dòng điện cảm ứng Fu-cô có ảnh hưởng rất nghiêm trọng, bởi nó tạo ra một cảm ứng từ có từ thông ngược lại với sự biến thiên của từ thông đã tạo ra nó, làm gia tăng méo hài bậc 3 vốn là tác nhân gây ra những âm thanh gắt, khó chịu. Dòng Fucô cũng làm tăng nhiệt độ của cuộn dây, đồng nghĩa luôn với việc tăng trở kháng và tiêu tốn năng lượng.

Sau 2 năm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, năm 1996 ATC cho ra mắt công nghệ SLMM, viết tắt của cụm từ “vật liệu từ siêu tuyến tính”. SLMM một loại vật chất đặc biệt, có độ từ thẩm cao nhưng lại không có tính chất dẫn điện. ATC sử dụng 2 lớp SLMM để bọc bên ngoài vật liệu sắt từ, nhất là ở các vị trí tiếp giáp với cuộn dây loa. Các lớp SLMM này cho phép từ trường cảm ứng của lõi nam châm đi qua để nạp năng lượng cho cuộn dây loa, song nó lại có tác dụng chặn đứng dòng Fucô. Ngoài ra, các kỹ sư của ATC còn làm thêm một vòng khuyên SLMM nằm ở vị trí chính gữa của nam châm, ôm rất khít cuộn dây nhằm tăng tác dụng triệt tiêu dòng Fucô. Nhờ những cải tiến này mà các hiệu ứng vật lý có hại bị triệt tiêu đáng kể, giúp cho các driver của ATC có một chất âm đặc biệt, nhất là về độ chi tiết và khả năng kiểm soát tiếng bass. Qua đo đạc cho thấy méo hài bậc 3 qua xử lý với vật liệu SLMM đã giảm từ 10 tới 15 đề xi ben(dB).

Về vật liệu làm màng loa, nhận thức được đây là yếu tố quan trọng tạo ra chất âm của loa, ATC cũng có những giải pháp xử lý thật độc đáo. Thông thường, các vật liệu làm màng loa có kết cấu bề mặt càng mỏng, nhẹ thì sẽ làm cho âm thanh càng có độ chi tiết cao, nhưng nhược điểm của màng loa loại này là khi có sóng âm phản xạ đập ngược trở lại thì nó sẽ bị rung chấn, tạo nên dao động ngoài ý muốn, làm cho âm thanh có cảm giác bị méo và hơi màu mè. Ngược lại, màng loa có kết cấu càng rắn chắc thì âm thanh càng có độ chính xác cao, nhưng độ nhạy của loa lại giảm đáng kể. Giải pháp xử lý của ATC sử dụng loại màng loa bằng sợi rất mỏng và nhẹ nhưng kết cấu màng loa thành 2 lớp kiểu sandwich, ở giữa là một lớp vật liệu nhằm gia cố, chống rung cho màng loa. Kết cấu này giúp cho màng loa vừa có dao động đáp ứng tốt, tức thời với những tín hiệu đầu vào đưa vào voicoil, vừa có tác dụng chống lại những tác động phụ của sóng âm phản xạ ngược trở lại vào bề mặt trước và sau của màng loa. Nhờ vậy mà âm thanh được kiểm soát tốt, độ méo thấp và độ động cao.

Để giải quyết vấn đề không gian âm thanh, Woodman cho rằng cốt lõi vấn đề là xử lý sự bất cân bằng giữa âm thanh được truyền trực tiếp từ màng loa tới tai người nghe và âm thanh phản xạ từ các bức tường, trần, sàn của phòng nghe. Âm thanh trực tiếp cho người nghe cảm nhận chính xác về các chi tiết của bản thu gốc, trong khi âm thanh phản xạ lại tạo cho người nghe cảm nhận về không gian và chiều sâu của sân khấu âm thanh. Một đôi loa tốt, tạo ra hiệu ứng stereo hoàn hảo là phải đảm bảo tất cả sóng âm thanh được truyền tới người nghe cho dù trực tiếp hay gián tiếp, đều phải đồng pha. ATC đặt mục tiêu duy trì được đáp tuyến tần số tương đối phẳng ở dải tần lên tới 10 KHz trong diện nghe 160o theo chiều ngang và 40o theo chiều thẳng đứng tính từ tâm loa. Công nghệ SDMD (Soft Dome Midrange Driver) được ứng dụng để giải quyết bài toán này. Loa trung dome mềm chính là dấu ấn lớn nhất của ATC và được một số chuyên gia về loa hàng đầu đánh giá là loại loa trung tốt nhất. Loa soft dome này được làm hoàn toàn thủ công, có tới 2 nhện loa và bên ngoài có vành hướng âm nhằm tăng diện tán xạ của âm thanh. Với loa trung và loa cao (tweeter) được làm theo công nghệ soft dome, không gian âm thanh của các sản phẩm loa ATC được cải thiện đáng kể. Khả năng tương tác với phòng nghe của loa ATC cũng thật hoàn hảo.

Kết cấu thùng loa của các sản phẩm ATC trông rất đơn giản, kiểu thùng vuông truyền thống, dạng monitor. Với các đôi loa loại nhỏ như SMC20, thùng loa được làm bằng hợp kim nhôm và không có lỗ thông hơi. Còn với các đôi loa lớn, thùng được làm bằng một loại gỗ MDF đặc biệt, bọc vernir cả mặt ngoài lẫn mặt trong và có lỗ thông hơi. Các thùng loa của ATC đều được gia cố chống rung và tiêu âm bên trong khá kỹ lưỡng. Ngoài các dạng thùng loa truyền thống thì ATC còn nhận đặt hàng thiết kế các kiểu thùng với kiểu dáng do khách hàng yêu cầu. Các serries loa ATC có ký tự ASL là loa chủ động, đã tích hợp sẵn một ampli 2 kênh mosfet class AB công suất tương đối lớn nằm bên trong.

Kết tinh của những bí quyết công nghệ độc đáo, các sản phẩm loa của ATC được dân phòng thu cũng như dân sành nghe nhạc trên khắp thế giới đánh giá rất cao. Đặc biệt, trong lĩnh vực thu âm, các sản phẩm loa của được sử dụng tại hơn 1000 phòng thu lớn trên toàn thế giới, trong đó có các địa chỉ lừng danh như các phòng chế tạo đĩa Master của Sony, Pioneer, Paramount Picture, Warner Bross, Telarc, BBC, nhà hát Opera Sydney, nhà hát Opera London… Trong lĩnh vực âm thanh gia đình, loa ATC chiếm lĩnh một thị phần đáng kể trong phân khúc thị trường loa cao cấp dành cho những dân chơi sành nghe và khó tính.

Các sản phẩm loa ATC cho dù từ dòng bình dân tới dòng cao cấp nhất đều hội tụ những phẩm chất đặc biệt, đó là khả năng trình diễn chính xác, không gian và độ động tuyệt vời. Với loa ATC, không nhất thiết bạn phải mua cặp loa lớn, đắt tiền mà chỉ cần mua những sản phẩm thuộc dòng entry level như SCM7, SCM11 hay SCM20, bởi theo quan điểm của William Woodman, loa to chỉ kêu to hơn chứ không hẳn là kêu hay hơn loa nhỏ.

Tuy nhiên, một điều cần lưu ý, đối tác của cặp loa này phải là một ampli công suất tương đối lớn thì mới có thể phát huy hết các đặc tính ưu việt về sự chi tiết, không gian cũng như độ động của nó.

Thiên Bảo