Hệ thống âm thanh trên xe ô tô hoạt động như thế nào? 

Hệ thống giải trí trong xe ô tô đã đi được một chặng đường dài kể năm 1930, khi Motorola giới thiệu hệ thống radio thương mại đầu tiên dành cho xe ô tô, Model 5T71. Hơn 80 năm vừa qua, âm thanh xe hơi đã phát triển từ một đầu nhận radio AM cơ bản với một loa, đến các hệ thống điện tử phức tạp tạo ra âm nhạc và các chương trình giải trí khác từ cả tín hiệu vô tuyến và định dạng ghi âm. Nhiều hệ thống ngày hôm nay có thể chơi nhạc từ nhiều nguồn âm thanh khác nhau: radio, CD, USB, thẻ nhớ SD, Bluetooth và cả đĩa cứng.

Nhiều lựa chọn âm thanh làm cho khách hàng khi lựa chọn mua xe ô tô cảm thấy thật khó để đưa ra một quyết định đúng cho sở thích của mình. Trong bài này, Vietmap xin giới thiệu những kiến thức cơ bản về hệ thống âm thanh trên xe ô tô. Cho dù có phức tạp như thế nào đi chăng nữa thì tất cả hệ thống âm thanh xe hơi đều có 3 thành phần chính. Đầu tiên là radio, hay còn gọi là “head unit” kiểm soát toàn bộ hệ thống và tạo ra tín hiệu âm thanh. Bộ phận thứ hai là bộ khuếch đại (amplifier) có chức năng làm tăng tần số âm thanh để nó có thể điều khiển bộ phận thứ ba là loa, có chức năng tái tạo âm thanh.  

Đầu phát (Head Unit) 
Hệ thống âm thanh gia đình cao cấp sử dụng nhiều bộ phận điện tử riêng biệt, chẳng hạn như bộ thu sóng radio, đầu đĩa CD, bộ tiền khuếch đại, bộ khuếch đại, và được kết nối với nhau bằng nhiều dây cáp khác nhau. Bởi vì không gian trên xe rất hạn chế, các nhà sản xuất xe ô tô phải nhồi nhét càng nhiều bộ phận này càng tốt vào một thiết bị, gọi là đầu phát (head unit). Bởi vì lý do này, head unit thực hiện nhiều nhiệm vụ nhưng hai chức năng chính kiểm soát là kiểm soát âm thanh tổng thể của hệ thống và nhiều nguồn âm thanh khác nhau trong xe. 

Khi nhìn lại lịch sử xe ô tô, đài AM là nguồn âm thanh duy nhất trong một chiếc xe trong nhiều năm. Nhưng hiện nay, chúng ta có thể nghe nhạc từ nhiều nguồn khác nhau, đặc biệt là nghe nhạc qua Bluetooth và nghe trực tuyến bằng các ứng dụng cài sẵn trên màn hình ô tô ngày càng phổ biến.  

Ngoài việc kiểm soát âm lượng của hệ thống, head unit thường có các chức năng chỉnh âm cơ bản như chỉnh bass và treble để phù hợp với gu của người nghe. Nhiều hệ thống âm thanh còn bao gồm cả bộ xử lý tín hiệu tự động điều chỉnh âm lượng, phụ thuộc vào âm thanh xung quanh khi xe đang di chuyển. Một số hệ thống âm thanh chất lượng cao còn có bộ điều khiển loa siêu trầm riêng biệt. 

Bộ khuếch đại 

Hệ thống âm thanh stereo trên ô tô phải có bộ khuếch đại để tăng công suất tín hiệu âm thanh đủ mạnh để làm rung động loa và tạo ra âm thanh. Khuếch đại là một quá trình gồm hai giai đoạn được xử lý bởi bộ tiền khuếch đại (preamp) và bộ khuếch đại công suất. 

Bộ tiền khuếch đại thường được đặt bên trong head unit và lấy dữ liệu từ radio, đầu đĩa CD hoặc nguồn âm thanh khác và chuẩn bị những dữ liệu âm thanh này cho bộ khuếch đại công suất. Quá trình này bao gồm việc tăng nhẹ tín hiệu âm thanh, giúp tín hiệu này tương thích với đầu vào của bộ khuếch đại công suất và đảm bảo rằng tín hiệu đó có khả năng chống nhiễu có thể phát ra từ các thiết bị điện tử khác trong xe. Sau đó, bộ khuếch đại công suất lấy tín hiệu mức thấp của tiền khuếch đại và tăng cường đáng kể để nó có thể làm rung động loa và tạo ra âm thanh. 

Nhiều head unit có bộ khuếch đại nhỏ, công suất thấp được tích hợp có thể điều khiển các loa nhỏ hơn. Điều này cho phép giảm hệ thống âm thanh xuống chỉ còn một head unit và một vài loa. Nhưng âm thanh tốt hơn đòi hỏi nhiều năng lượng hơn. Vì vậy, các hệ thống cao cấp hơn có bộ khuếch đại công suất riêng biệt được gắn cách xa head unit do kích thước và nhiệt lượng mà chúng tạo ra. 

Loa 
Loa lấy tín hiệu điện được khuếch đại và chuyển nó thành năng lượng cơ học để di chuyển màng loa qua lại để tạo ra âm thanh. Âm thanh về cơ bản là những rung động trong không khí mà chúng ta nghe thấy và màng loa tạo ra những rung động này. Tai người nghe được những rung động này ở dải tần từ khoảng 20 hertz (âm trầm rất thấp) đến 20.000 Hz (âm rất cao). 

Các loa ô tô cơ bản được thiết kế "toàn dải" để bao phủ toàn bộ dải tần. Nhưng bằng cách cố gắng bao phủ toàn bộ phổ tần số, phản hồi âm trầm thường không tồn tại và tần số cao hơn sẽ bị mờ. Chúng ta có thể tái tạo âm thanh chính xác hơn bằng cách sử dụng nhiều loại loa chuyên dụng để tái tạo dải âm thanh nhỏ hơn. 

Loa trầm và loa siêu trầm là những loa lớn được thiết kế để chỉ tái tạo âm thanh trầm tần số thấp. Các trình điều khiển (driver) dải trung sẽ xử lý các tần số trung. Một số hệ thống tiến thêm một bước nữa và sử dụng trình điều khiển âm trầm trung chuyên dụng để xử lý các tần số khó xử lý giữa âm trầm thấp và âm trung. Tweeter là loại trình điều khiển chuyên dụng nhỏ nhất và tái tạo tần số âm bổng (treble) cao hơn.

Trong nhiều hệ thống âm thanh trên ô tô, hai loa có kích thước khác nhau được kết hợp trên một khung để tạo thành loa hai chiều. Ví dụ: loa đồng trục gắn loa tweeter nhỏ ngay phía trên và trên cùng trục với loa trầm nhỏ. Điều đó tạo ra một loa toàn dải từ hai trình điều khiển riêng biệt. 

Trong các hệ thống phức tạp hơn, cách bố trí loa có thể bao gồm một hoặc nhiều loa siêu trầm phù hợp với các driver âm trầm trung trái và phải, âm trung và loa tweeter. Nhiều hệ thống cao cấp cũng sử dụng một loa tầm trung hoặc loa tweeter - hoặc cả hai - ở giữa bảng điều khiển làm kênh trung tâm để củng cố âm trường phía trước. 

Những điểm cần lưu ý khi chọn hệ thống âm thanh cho xe ô tô 

Với những thông tin như trên, dưới đây là những yếu tố mà chúng ta cần lưu ý khi chọn hệ thống âm thanh cho chiếc xe của mình.  

• Công suất dồi dào: Như đã đề cập trong phần bộ khuếch đại, công suất sạch dồi dào là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong việc tái tạo âm thanh chất lượng cao. Ngay cả những chiếc loa tốt nhất cũng sẽ phát ra âm thanh không hay khi được điều khiển bởi bộ khuếch đại công suất yếu tạo ra hiện tượng méo tiếng. 

• Âm thanh Bluetooth: Giống như cách mà Bluetooth chuyển cuộc gọi đến hệ thống âm thanh để bạn có thể nghe giọng nói của người gọi qua loa, âm thanh Bluetooth truyền phát nhạc không dây từ thiết bị tương thích đến hệ thống âm thanh. Hãy lựa chọn những hệ thống âm thanh có tiêu chuẩn Bluetooth mới nhất để đảm bảo sẽ không có độ trễ trong việc truyền tín hiệu. 

• Các nút điều khiển trên vô lăng: Những nút điều khiển này cho phép bạn vận hành các chức năng cơ bản như tăng/giảm âm lượng, cài đặt sẵn đài hoặc chuyển tiếp/quay lại bản nhạc và chuyển đổi nguồn âm thanh mà không cần rời tay khỏi tay lái. Màn hình Teyes có thể nhận đủ các phím điều hướng trên vô lăng để giúp trải nghiệm lái xe của chúng ta trọn vẹn hơn. 

• Màn hình dễ đọc: Màn hình của hệ thống âm thanh cũng rất quan trọng để vận hành đơn giản và an toàn, đặc biệt là khi lái xe. Đảm bảo màn hình hiển thị dễ đọc trong nháy mắt và nhớ kiểm tra khả năng hiển thị dưới ánh sáng chói ban ngày từ mặt trời cũng như vào ban đêm. Màn hình ô tô Teyes CC3 2K với tấm nền QLED và độ phân giải 2K mang đến màu sắc trung thực và độ sáng cao hơn so với các loại màn hình truyền thống.  

• Điều khiển trực quan: Giảm thiểu sự mất tập trung khi lái xe, do đó, hệ thống âm thanh có điều khiển trực quan sẽ dễ sử dụng hơn — và an toàn hơn. Màn hình Teyes với giao diện được tối ưu hóa, để việc tương tác với màn hình thân thiện và dễ dàng hơn.  

• Ra lệnh bằng giọng nói: Vận hành hệ thống âm thanh bằng giọng nói là cách thuận tiện nhất và an toàn nhất để điều khiển hệ thống âm thanh. Hệ thống kích hoạt bằng giọng nói tốt nhất cũng sẽ cho phép bạn thay đổi kênh radio và gọi các bài hát mà mình yêu thích. Màn hình Teyes với khả năng ra lệnh bằng giọng nói sẽ làm cho mọi hành trình trở nên nhẹ nhàng và giúp các bác tài tập trung chạy xe hơn.