Chord Electronics – Thiết kế xuất sắc, dẫn dắt công nghệ


Trong gần 3 thập kỷ được định vị là một trong những thương hiệu hiend hàng đầu thế giới, Chord Electronics phát triển rất ổn định, dải sản phẩm liên tục được mở rộng. Đồng thời, quy mô sản xuất của hãng ngày càng lớn với phân khúc khách hàng trải rộng từ những audiophiles “hạng nặng”, khách hàng hi-end, người dùng PC/Desktop audio cho đến những dân chơi tai nghe cao cấp. Đặc biệt, Chord Electronics là một trong số rất ít các nhà sản xuất thiết bị hi-end có thế mạnh cả ở mảng sản phẩm khuếch đại và digital audio với hàng loạt công nghệ đỉnh cao.

Chord_07

Với sự dẫn dắt của nhà sáng lập huyền thoại John Franks cùng với sự góp sức đắc lực của Robert Watts – chuyên gia về digital audio, trong những năm gần đây Chord Electronics giữ phong độ rất tốt ở dòng thiết bị hi-end tham chiếu và tiếp tục lấn sang những mảng thiết kế mới. Trong đó, đáng chú ý là thành công của dòng sản phẩm DAC/headamp phục vụ người nghe dùng nguồn phát di động (smartphone, tablet, máy nghe nhạc số cao cấp…). Những cái tên như Chord Hugo, Dave DAC và gần đây nhất là Chord Mojo liên tục được nhắc đến với hàng loạt giải thưởng âm thanh lớn, trở thành những thiết bị tham chiếu, vượt qua các đối thủ lớn vốn có bề dày phát triển ở mảng headamp kiêm DAC.

LỊCH SỬ HÌNH THÀNH CHORD ELECTRONICS

Thành lập năm 1989 bởi John Franks, thương hiệu audio Anh Quốc có trụ sở chính là một công trình cổ rất đặc biệt đặt tại thị trấn Maidstone, thuộc hạt Kent, cách London hơn 51km về phía Đông Nam. Với kiến thức vật lý uyên thâm, đặc biệt trải qua nhiều năm làm việc trong chuyên ngành nghiên cứu, chế tạo những bộ cấp nguồn cao tần trong lĩnh vực hàng không, từng nắm giữ vị trí cao cấp trong lĩnh vực điện tử truyền thông, John Franks có nền tảng vững chắc để phát triển một thương hiệu âm thanh theo hướng riêng của mình, với sự sáng tạo đặc thù và ứng dụng những kỹ thuật chuyên biệt.

DSC_1332

Buổi đầu thành lập, Chord Electronics bắt đầu với việc nghiên cứu và chế tạo các thiết bị khuếch đại phục vụ thu âm. Chỉ trong thời gian rất ngắn, Chord Electronics đã có được những khách hàng lớn như các hãng truyền hình, đài phát thanh BBC, CBC, các phòng thu âm danh tiếng như Sky Walker Sound, Sony, Decca, Abbey Road, Air Studio… Đặc biệt, hãng còn cung cấp các thiết bị âm thanh cho nhà hát Opera Royal London. Với triết lý âm thanh khắt khe về độ chính xác, chất âm chuẩn không màu, tái tạo hài âm tự nhiên gần nguyên bản… cho đến nay Chord Electronics vẫn vinh dự được chọn là đối tác chính cung cấp thiết bị cho những phòng thu nổi tiếng trên thế giới.

Từ cuối thập niên 90 của thế kỷ trước, Chord Electronics được đầu tư mở rộng và bắt đầu chinh phục thị trường hi-end dân dụng. Có thể nói, John Franks gần như không gặp khó khăn nào, cả trong hoạt động thiết kế các thiết bị chuyên dùng cho phòng thu lẫn việc sản xuất các ampli, đầu đọc cho audiophiles. Trong quá trình mở rộng, Chord Electronics phát triển thần tốc với hàng loạt sản phẩm mới, liên tục được giới thiệu tại các show âm thanh lớn và nhận được rất nhiều giải thưởng danh giá từ các tạp chí chuyên ngành khắp thế giới.

THE PUMPHOUSE – ĐẠI BẢN DOANH CỦA CHORD VỚI KIẾN TRÚC CỔ ĐỘC ĐÁO TỪ THẾ KỶ XIX

DSC_1370

Có thể nói The Pumphouse là công trình nhà xưởng độc đáo và lâu đời nhất thế giới của một hãng sản xuất thiết bị audio. The Pumphouse – một trạm bơm nước, được xây dựng năm 1878 theo kiến trúc Ai Cập cổ với toàn bộ công trình xây dựng bằng gạch nung cổ kính. The Pumphouse trước đây là một trạm bơm nước gắn liền với xưởng lò hơi (thời điểm đó động cơ hơi nước phát triển rất mạnh tại Anh). Tổ hợp công trình này được Chord Electronics giữ nguyên vẹn kiến trúc bên ngoài, phân chia thành các khu vực lắp ráp thiết bị, kiểm tra, khối văn phòng và phòng nghe của hãng. Mặc dù được chuyển đổi công năng nhưng bên trong The Pumphouse vẫn giữ được gần như trọn vẹn nét cổ kính, nhẹ nhàng của một công trình kiến trúc thế kỷ XIX, ngay cả màu sơn nội thất cũng được giữ đúng với màu sơn gốc của tòa nhà trước đây.

DSC_1366 DSC_1270

Cổng vào chính của The Pumphouse được sơn màu xanh thẫm, khu vực lắp ráp và kiểm tra các thiết bị được tối giản với những chiếc bàn chân phương cùng các thùng đựng linh kiện gọn gàng. Tại The Pumphouse không có dây chuyền tự động hay những chuỗi bàn dài đầy linh kiện, mà mỗi kỹ sư có bàn làm việc riêng, từng bước một, tỉ mỉ chế tác từng thiết bị hi-end gắn nhãn Chord Electronics, khung cảnh giống như bên trong một xưởng chế tác đồng hồ Thuỵ Sĩ. Một điểm đặc biệt tại The Pumphouse là không gian làm việc rộng mở với rất nhiều cửa sổ, hầu hết nội thất tòa nhà được lấy sáng tự nhiên nên chỉ phải sử dụng rất ít đèn điện.

Chord Electronics cố gắng giữ nguyên gần như toàn bộ kiến trúc bên trong của The Pumphouse, các cột sắt, kèo gỗ, những thanh đà kim loại vẫn nằm đúng vị trí của chúng, ngay cả khối văn phòng hay phòng nghe cũng được tối giản hóa những thiết bị hiện đại để tránh phá vỡ phong cách cổ kính của tòa nhà 137 năm tuổi.

DSC_1301

DSC_1257

DSC_1247

NHÀ SÁNG LẬP HUYỀN THOẠI JOHN FRANKS

Trước khi sáng lập Chord Electronics, John Franks từng làm việc ở những công ty công nghệ kỹ thuật cao hàng đầu thế giới, trong đó phải kể đến Astec – nhà cung cấp các bộ cấp nguồn cao tần danh tiếng toàn cầu. John cũng từng nắm vị trí điều hành ở IBM, AT&T… Nhưng có lẽ những năm tháng làm việc cho Raytheon, hãng sản xuất máy bay quân sự và vũ khí quốc phòng (đặc biệt là loại tên lửa Patriot nổi tiếng), đã giúp John Franks tiếp cận được những công nghệ kỹ thuật tối tân. Bên cạnh đó, tính chính xác tuyệt đối của từng chi tiết nhỏ trong ngành điện tử hàng không đã giúp hình thành nên triết lý chất lượng của Chord Electronics.

Tại Raytheon, John đảm trách thiết kế các bộ cấp nguồn cho máy bay chiến đấu và tất nhiên, các sai sót, bất kể ở cấp độ nào, cũng không được phép xảy ra trong mọi công đoạn sản xuất. Năm 1982, khi còn là kỹ sư trong hệ thống sản xuất những cỗ máy chiến tranh siêu nhanh, mạnh và chính xác, được tiếp cận những công nghệ đi trước ngành điện tử dân dụng đương thời hàng thập kỷ, John Franks bắt đầu nhận ra mối liên hệ mật thiết giữa công việc hiện tại của ông và những thiết bị âm thanh.

John_Franks_000371

Với niềm đam mê thiết bị hifi, John Frank bắt tay vào dự án chế tạo ampli cho riêng mình. Ông đặc biệt quan tâm và thực hiện rất nhiều thử nghiệm đánh giá chất lượng âm thanh khi ứng dụng những công nghệ kỹ thuật từ ngành điện tử hàng không. Tuy nhiên, vào thời đó (những năm 80 của thế kỷ trước), ông cũng nhận thấy rằng việc ứng dụng những công nghệ điện tử hàng không vào các thiết bị hifi là điều không thể, bởi chi phí quá cao và chế tạo quá phức tạp. Chính vì thế, dự án thiết bị hifi của John Franks đã phải lùi vào ngăn kéo trong một thời gian rất dài. Phải đến gần 10 năm sau, khi mà giá thành linh kiện cũng như giải pháp công nghệ xuống đến mức chấp nhận được để đưa vào sản xuất đại trà, John Franks mới chính thức thành lập Chord Electronics. Với những công nghệ tiên phong, thiết kế tinh xảo cùng những yêu cầu khắt khe trong khâu chế tạo và kiểm tra chất lượng, John Franks nhanh chóng đưa Chord Electronics vào nhóm dẫn đầu trong ngành công nghiệp hi-end thế giới, liên tục có những bước phát triển vững chắc với dải sản phẩm ngày càng được mở rộng.

SỨC MẠNH CÔNG NGHỆ DIGITAL ĐẾN TỪ NHÂN TỐ ĐẶC BIỆT – ROBERT WATTS

Chord Electronics tự hào là một trong số ít những nhà sản xuất thiết bị audio hi-end có được những sản phẩm tham chiếu ở cả mảng sản phẩm khuếch đại lẫn xử lý tín hiệu kỹ thuật số. Nếu như đầu tàu John Franks là huyền thoại trong mảng cấp nguồn và khuếch đại, thì sức mạnh công nghệ digital của Chord Electronics đến từ nhân tố đặc biệt: Robert Watts.

Robert_Watts_chips_down_1_1_1

Nhân duyên hợp tác rất tình cờ và đặc biệt giữa John Franks và Robert Watts là câu chuyện được kể khá nhiều trên các mặt báo chuyên ngành hifi. Năm đó, tại sự kiện CES 1994, Robert Watts vô tình gặp John Franks tại phòng nghe Chord Electronics, họ chào hỏi nhau thân mật theo kiểu đồng hương. Giữa biển người tại CES thì việc gặp được một người “cùng quê” là khá hiếm và cả hai trò truyện rất hợp gu. Giữa câu chuyện, họ tình cờ biết được cha mẹ của Robert vừa mua chính căn nhà của gia đình John, thế là từ đó họ trở thành bạn bè và thường xuyên trao đổi với nhau về các công nghệ digital audio.

Chỉ 6 tháng sau sự kiện CES 1994, Robert Watts chính thức giới thiệu dự án digital audio của mình với John Franks tại “Trạm bơm” và ngay lập tức, cả hai bắt tay vào thiết kế sản phẩm mẫu, rồi thực hiện hàng trăm cuộc test thực nghiệm. Vào khoảng giữa những năm 1990, các nhà sản xuất audio thường mua chip DAC từ đối tác cung cấp như AKM, Texas Instrument, Burr Brown, Analog Devices… nhưng Robert Watts lại thiết kế các các mạch giải mã của mình dựa trên công nghệ FPGA (Field-Programmable Gate Array), một loại mạch tích hợp cỡ lớn dùng cấu trúc mảng phần tử logic mà kỹ sư có thể lập trình được. Nói chung, đây là một cấu trúc mạch phóng lớn của DAC chip, cho phép người thiết kế can thiệp vào từng phần như nguồn, mạch lọc, độ dốc mạch lọc… để tối ưu hóa độ chính xác trong quá trình chuyển đổi tín hiệu từ Digital sang Analog.

Tài năng của Robert Watts không chỉ thể hiện qua những kiến thức chuyên sâu về mạch giải mã và những tác nhân gây nhiễu vật lý vào tín hiệu audio. John Franks cho biết, Robert Watts đã tiến hành những nghiên cứu đặc biệt về sự tương quan giữa kỹ thuật, quá trình tái tạo âm thanh và những yếu tố liên quan đến cảm thụ âm học. Đó là những nghiên cứu về phản ứng của não bộ, khả năng tái tạo âm thanh của thiết bị, những thực nghiệm về nhận thức, cảm thụ và đánh giá của con người đối với chất lượng âm thanh tái tạo. Trong suốt nhiều năm đi trên 2 đường song song về vật lý và cảm thụ âm học, Robert Watts đã tìm ra câu trả lời cho những phạm trù phức tạp như lý do của sự khác biệt giữa trải nghiệm âm thanh digital và analog, những mạch lọc và thuật toán đóng vai trò như thế nào trong việc giúp não bộ cảm nhận âm thanh đúng, trung thực và gần với bản thu nhất.

IMG_3588_a

TRIẾT LÝ THIẾT KẾ VÀ CÔNG NGHỆ TIÊU BIỂU CỦA CHORD ELECTRONICS

Mặc dù sinh ra từ xứ sở sương mù nổi tiếng với truyền thống chế tạo các thiết bị hi-end cùng triết lý bảo thủ trong thiết kế và công nghệ, nhưng Chord Electronics lại tạo dựng một hình tượng sản phẩm hoàn toàn khác biệt, mang phong cách sáng tạo, cách tân, ấn tượng. John Franks cho biết, xu hướng thiết kế dạng nhôm khối mạnh mẽ, đường nét tinh xảo, hiện đại của Chord Electronics chịu ảnh hưởng từ những người như Richard Rogers, Frank Lloyd Wright và đặc biệt là Antoni Gaudi – kiến trúc sư nổi tiếng đầu thế kỷ XX, người xứ Catalan với trường phái cách tân nghệ thuật thuộc dòng kiến trúc Hậu Hiện đại. Có thể nói, Chord Electronics đầu tư không tiếc tay trong thiết kế sản phẩm, nhằm tạo nên những thiết bị đảm bảo tiêu chí “nghe hay nhìn ấn tượng”.

Chord_29

Thiết kế chân kim loại hình trụ tròn là một đặc trưng của thiết bị Chord Electronics, ngoài việc tạo nên kết cấu vững chắc và bề thế về ngoại hình, hệ thống chân này còn đóng vai trò như cấu trúc treo chống rung cho linh kiện và bo mạch bên trong. Chính vì thế, hầu hết người chơi thiết bị Chord Electronics không cần phải đầu tư các kệ hoặc platform chống rung. Ngoài ra, việc đồng bộ hóa những số đo của hệ thống chân trên tất cả sản phẩm tạo ra khả năng xếp chồng các thiết bị Chord lên cao đến 2 mét mà vẫn đảm bảo chống rung và cách nhiệt tốt. Sử dụng nhôm máy bay cao cấp có khả năng chống ăn mòn và tản nhiệt rất nhanh, chassis của thiết bị Chord Electronics được gia công ngay tại hạt Kent, cách trụ sở The Pumphouse chỉ 10 phút đi xe. Đối tác gia công khung vỏ máy cho Chord Electronics sở hữu những hệ thống CNC hiện đại nhất, đảm bảo độ chính xác với dung sai kích thước ở mức cực tiểu. Các thiết kế của Chord Electronics không chỉ ấn tượng nhờ sự kết hợp giữa thân máy mạnh mẽ, các chân trụ vững cùng những đường nét uyển chuyển mà ngay cả khi nhìn từ mặt trên, các đèn LED màu bên trong bo mạch cũng tạo được sức hấp dẫn rất mạnh. Và một đặc điểm thiết kế rất độc đáo ở dòng thiết bị DAC hoặc đầu phát chính là những kính lúp mặt cầu được định vị ở vị trí bắt mắt nhất, tạo điểm nhấn ấn tượng đồng thời “khoe” bo mạch digital bên trong.

Stereo_1_of_1_9

THIẾT KẾ RIÊNG SÒ MOSFET DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT VŨ TRỤ

Với công nghệ khuếch đại bán dẫn, các hãng audio hiện nay sử dụng hai loại linh kiện chủ yếu là bán dẫn lưỡng cực bipolar transistor và sò Mosfet. Trong đó, nhược điểm cố hữu của công nghệ bán dẫn lưỡng cực là bước chuyển đổi giữa 2 trạng thái “tắt” và “mở” thiếu sự đồng bộ gây ảnh hưởng đến đầu ra âm thanh. Mạch công suất của Chord sử dụng sò Mosfet, tuy nhiên, loại linh kiện này không có trên thị trường. Để tối ưu hóa chất lượng âm thanh đầu ra và giảm nhiễu triệt để, Chord đã đặt sản xuất riêng loại sò Mosfet đặc biệt tại một nhà máy sản xuất linh kiện bán dẫn ở Anh, cơ sở này vốn là nhà cung cấp các linh kiện kỹ thuật cao cho ngành hàng không vũ trụ.

Sò Mosfet của Chord làm việc với năng lượng tương đương 200V/300W theo kiến trúc xếp 2 chip sillicon chạy song song. Thiết kế này có ưu điểm gần như tuyệt đối khi đảm bảo lượng sinh nhiệt cân bằng giữa các Mosfet, loại bỏ bước cân bằng nhiệt dùng điện trở ở tầng công suất, giúp cải thiện đáng kể độ ổn định của ampli đồng thời khai thác tối đa hiệu suất bộ khuếch đại. Được Chord liên tục nghiên cứu và cải tiến, cho đến nay, dòng sò Mosfet riêng của hãng đã trải qua 5 phiên bản, ngày càng hiệu quả và có độ ổn định rất cao. Toàn bộ các thiết bị của Chord Electronics đều được lắp sò Mosfet đặc biệt này.

NGUỒN XUNG CAO TẦN CÁCH LY

Với kinh nghiệm chế tạo các bộ cấp nguồn cho máy bay chiến đấu, John Franks rất thành công trong việc thiết kế cấu trúc nguồn cho ampli Chord, đảm bảo hiệu suất cao, dòng điện sạch và mức điện thế DC ổn định. Điện nguồn từ ổ cắm tường sẽ được lọc và nắn thành dòng DC ở mức điện thế từ 300-350V sau đó được lưu vào hệ thống tụ, ở thời điểm này dòng điện vẫn được nối với nguồn AC. Bước tiếp theo, dòng DC từ hệ thống tụ sẽ được cách ly bởi các Mosfet điện thế cao, các sóng cao tần sinh ra sau đó được dẫn đến một biến thế lõi sứ. Lúc này, sóng cao tần được cách ly hoàn toàn với điện nguồn. Chord tiếp tục sử dụng những mạch lọc kết hợp các cuộn dây và tụ nhỏ để chuyển sóng cao tần thành điện DC cung cấp cho các tầng hoạt động của ampli. Bộ cấp nguồn power supply của Chord không chỉ có hiệu năng cao mà còn giải quyết được hiện tượng “ground loop” gây nhiễu âm trong toàn bộ hệ thống.

MẠCH GIẢI MÃ FPGA KẾT HỢP MẠCH LỌC THUẬT TOÁN WTA

QBD76_inside2

Như đã đề cập bên trên, kể từ khi Robert Watts trở thành thiết kế trưởng của các dự án DAC và đầu đọc của Chord Electronics, ông không sử dụng DAC Chip từ hãng thứ 3 mà thay vào đó là công nghệ giải mã FPGA. Công nghệ FPGA của Chord dựa trên mạch FPGA 64-bit của Xilinx được hãng thiết kế lại và quan trọng nhất là trang bị thêm thuật toán đặc biệt WTA (Watts Transient Aligned). Mạch lọc thuật toán WTA là vũ khí tối thượng của Robert Watts giúp các thiết kế digital của Chord có chất âm gần với analog. Những mạch lọc thông thường sử dụng các DAC chip chỉ cho phép thực hiện tối đa 256 “taps” (vòng lặp). Với số lượng “taps” giới hạn này, hiện tượng nhiễu sai biệt thời gian trong quá trình xử lý tức thời vẫn còn khá lớn, dẫn đến hiện tượng nhiễu âm có thể phân biệt rõ nếu so sánh với các thuật toán có số lượng “taps” cao hơn, như ở mức 1024 chẳng hạn. Để xử lý hiện tượng trên, Robert Watts phát triển thuật toán riêng WTA, thay vì tăng số lượng “taps”, trước tiên ông giảm các sai biệt thời gian xử lý tín hiệu, sau đó đưa vào giải mã. Kết quả là, dù số lượng vòng lặp chỉ ở mức 256 “taps”, nhưng âm thanh đạt độ chính xác và trung thực hơn hẳn so với các thuật toán xử lý thông thường, kể cả với thử nghiệm mạch lọc 2048 “taps”.

Các thế hệ đầu đọc và giải mã mới của Chord Electronics đang tiến rất gần đến ngưỡng chất âm analog nhờ ứng dụng thuật toán WTA, vừa giải quyết các sai biệt thời gian trước khi giải mã vừa kết hợp tăng số lượng vòng lặp lên 1024 “taps” (trên nền mạch giải mã công nghệ FPGA). Chính cải tiến này đã giúp các thiết bị giải mã âm thanh của Chord gần đây như Hugo, Mojo, DAVE, 2Qute… gặt hái thành công ngoài mong đợi, thậm chí dây chuyền chế tạo sản phẩm Chord Hugo luôn bị quá tải.

QBD76_inside

17

Nguồn tham khảo: Nghe Nhìn Việt Nam // http://www.nguyenaudio.com/vn/chuyen-de-audio/trai-nghiem-san-pham/chord-electronics-thiet-ke-xuat-sac-dan-dat-cong-nghe.html

Posted by

@PhilipHungCao, CISM, CCSP, CCSK, CASP, CIW-WSP, GICSP, PCNSE, ACSP, CCDA, DCSE, JNCIA, MCTS, MCSA, VCP5-DCV, VCP6-NV, ZCNT is a #TekF@rmer. He has 16 years' experience in ICT/Cybersecurity industry in various sectors & positions.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s