Sau gần một thập kỷ bị cuốn vào những chiêu trò marketing và cố gắng phân biệt sự khác biệt nhỏ nhất trong chất lượng âm thanh, tôi cuối cùng cũng nhìn nhận lại sự ám ảnh của mình với các thiết bị âm thanh. Trong số những nhận thức sâu sắc mà tôi nhận ra, điều quan trọng nhất là lượng rác thải tôi tạo ra khi liên tục mua tai nghe mới cứ sau vài tháng. Tôi muốn nói trước rằng tôi không phải là người dùng bất cẩn hay hoang phí, nhưng tai nghe của tôi thường xuyên cần thay thế bởi các bộ phận cấu trúc bị hỏng, trong khi driver (củ loa) vẫn hoạt động tốt. Các sản phẩm này thường có vẻ được thiết kế để thay thế chứ không phải để sửa chữa.
Tôi từng gặp phải tình trạng headband bị gãy, miếng đệm tai bong tróc, và các mối nối dây cáp bị sờn hoặc đứt hoàn toàn. Vào thời điểm đó, tôi đã nghiêm túc cân nhắc việc in 3D vỏ tai nghe để ít nhất có thể tái sử dụng các driver cũ hoặc tự in các bộ phận thay thế cho những phần cứng dường như là “đồ tiêu hao” mỗi khi chúng hỏng. Một nhà thiết kế tài năng đã tạo ra một mẫu tai nghe có thể in được với các tệp thiết kế mã nguồn mở. Ý tưởng này có vẻ rất hứa hẹn, và tôi đã viết một bài dài trên Android Police, tự hào giải thích lý do tại sao cặp tai nghe “tự chế” này có thể là cặp cuối cùng tôi cần.
Tuy nhiên, trong một năm kể từ khi tôi viết bài báo đó, tôi đã gặp phải mọi rủi ro khi sử dụng một sản phẩm in 3D trong sinh hoạt hàng ngày. Vâng, các bộ phận đã hỏng, và may mắn thay, tôi có thể dễ dàng in lại các bộ phận thay thế cho cặp tai nghe “Franken” của mình. Đúng như dự đoán, các củ loa – linh hồn của sản phẩm này – vẫn chưa “bỏ cuộc”, nhưng tôi đã học được rất nhiều điều về việc in những sản phẩm như thế này, và những điều tôi ước mình đã biết trước khi bắt tay vào dự án này.
Những lời phê bình (nếu có) dưới đây chỉ liên quan đến các sản phẩm có thể in 3D được sử dụng trong đời sống hàng ngày và không nhằm vào cá nhân hoặc nhóm người đã thiết kế mẫu tai nghe Variable Openmod được dùng làm ví dụ trong bài viết này, hay bất kỳ dự án mã nguồn mở nào khác.
1. Nhựa PLA Không Thể Chịu Nổi Sự Mỏi (Fatigue) Theo Thời Gian
Sai Lầm Khi Bỏ Qua Khuyến Nghị Vật Liệu Gốc Đã Gây Ra Hậu Quả
Tai nghe in 3D không phải là một khái niệm mới lạ, và bạn có thể tìm thấy các bộ kit tương tự như cái tôi đã tự lắp ráp với nhiều mức giá và biến thể khác nhau. Các nhà phát triển thiết bị ngoại vi mã nguồn mở nổi tiếng khác, như Ploopy, cũng cung cấp các bộ kit tai nghe DIY của riêng họ, thậm chí với củ loa planar magnetic cao cấp. Nhà thiết kế của dự án Variable Openmod khuyến nghị in phần headband bằng nhựa ABS. Tuy nhiên, tôi đã quyết định bỏ qua khuyến nghị đó và gắn bó với sợi nhựa PLA. Nó dễ in, tương đối rẻ và có đủ màu sắc cầu vồng. Đối với nhiều bộ phận khác của chiếc tai nghe, PLA hoàn toàn phù hợp.
Tuy nhiên, tôi nhanh chóng nhận ra những giới hạn của nó khi dùng làm vật liệu cho headband. Bộ phận này phải chịu lực uốn cong liên tục mỗi khi tôi đeo tai nghe vào, tháo ra hoặc điều chỉnh, tạo ra ứng suất. PLA, mặc dù cứng cáp, không phải là “vua” về khả năng kháng mỏi. Sau nhiều tuần sử dụng hàng ngày, tôi bắt đầu nhận thấy các vết nứt nhỏ, và cuối cùng là một tiếng “tách” đáng sợ.
Vết nứt sâu trên một dải nhựa đen chạy dọc
Đây không phải là điều bạn thường lo lắng với tai nghe thông thường, vốn thường sử dụng các loại nhựa đàn hồi hơn như ABS, nylon, hoặc thép lò xo trong cấu trúc headband. Những vật liệu này được lựa chọn đặc biệt vì khả năng chịu đựng hàng ngàn chu kỳ đảo chiều ứng suất do uốn cong. Chiếc headband PLA đầu tiên của tôi, mặc dù cảm thấy chắc chắn, đã dần dần bị phá hủy bởi hiện tượng mỏi vật liệu. Đây là một hiện tượng mà ứng suất lặp đi lặp lại, ngay cả khi dưới giới hạn bền kéo của vật liệu, cũng dẫn đến hỏng hóc. Trong trường hợp của tôi, nó là một lời nhắc nhở rõ ràng rằng các đặc tính cơ học của sợi nhựa bạn chọn là tối quan trọng đối với các bộ phận in chức năng sẽ thường xuyên chịu tác động vật lý.
Giải pháp, theo tôi nhận thấy, nằm ở việc tuân thủ khuyến nghị của nhà thiết kế về một vật liệu kháng mỏi tốt hơn như PETG hoặc ABS (mặc dù ABS đi kèm với những thách thức in ấn riêng) hoặc bằng cách “thiết kế quá mức” bộ phận PLA một cách chiến lược. Điều này có thể có nghĩa là thiết kế headband dày hơn, tích hợp các góc bo tròn (fillet) để giảm tập trung ứng suất tại các góc, hoặc in với tỷ lệ lấp đầy (infill percentage) cao hơn và nhiều lớp vỏ ngoài (perimeters) hơn để tăng cường độ bền. Một số thiết kế khéo léo còn tích hợp các yếu tố linh hoạt không in được, nhưng nếu bạn đang hướng tới một giải pháp chủ yếu là in 3D, thì việc lựa chọn vật liệu và thiết kế cho độ bền là những bài học tôi đã học được một cách khó khăn.
2. Cài Đặt In 3D: Yếu Tố Quyết Định Trải Nghiệm Sử Dụng
Tối Ưu Lực Kẹp Của Tai Nghe Ngay Từ Phần Mềm Slicer
Ngoài bản thân vật liệu, hướng in và các cài đặt in cho từng bộ phận không thể tùy tiện. Tôi đã mắc lỗi khi in headband chỉ để giảm thiểu cấu trúc hỗ trợ, nhưng điều đó dẫn đến các đường lớp in chạy vuông góc với trục uốn cong. Bạn sẽ nhận thấy rằng những thay đổi đơn giản về hướng in, đặc biệt đối với headband, có tác động sâu sắc đến công thái học và lực kẹp của sản phẩm cuối cùng. Quá chặt, tai nghe sẽ trở thành một thiết bị tra tấn thời trung cổ; quá lỏng, chúng sẽ trượt ra chỉ với một cái gật đầu nhẹ. Tôi đã không đánh giá đúng mức tỷ lệ lấp đầy, độ dày tường và thậm chí cả hướng in có thể làm thay đổi độ linh hoạt và đàn hồi của bộ phận cuối cùng như thế nào, và điều đó đã khiến tôi mất vài lần in thử.
Những cục nhựa và sợi tơ trên lưới bạc được sơn của tai nghe in 3D dạng mở
Tai nghe thương mại trải qua quá trình R&D sâu rộng để đạt được sự cân bằng hoàn hảo giữa độ chắc chắn và sự thoải mái khi đeo lâu dài. Các nhà sản xuất sử dụng mô hình CAD và khoa học vật liệu để đạt được lực kẹp phù hợp với kích thước đầu trung bình. Với tai nghe in 3D, bạn đang trở thành bộ phận R&D một người đó. Ví dụ, hướng dẫn lắp ráp của Variable Openmod mã nguồn mở có thể gợi ý các cài đặt cơ bản, nhưng sự khác biệt trong hiệu chuẩn máy in, nhãn hiệu sợi nhựa cụ thể và thậm chí nhiệt độ môi trường xung quanh đều có thể dẫn đến kết quả khác nhau. Đây là một cấp độ tinh chỉnh thủ công khác xa so với việc chỉ chọn một cặp tai nghe Sony có sẵn trên kệ.
Thử nghiệm trở thành chìa khóa. Tôi học cách in các phần thử nghiệm của headband, thử các mẫu lấp đầy khác nhau (ví dụ: lưới so với gyroid có thể mang lại các đặc tính uốn cong khác nhau) và tỷ lệ phần trăm. Hướng lớp in cũng đóng một vai trò quan trọng; in một headband phẳng trên bàn in so với in nghiêng sẽ ảnh hưởng đến độ bám dính lớp in và do đó là độ bền và độ linh hoạt của nó dọc theo các trục khác nhau. Đây là một quá trình phức tạp hơn nhiều so với việc chỉ nhấn nút “In”. Nó đòi hỏi sự quen thuộc sâu sắc hơn về cách cài đặt phần mềm slicer của bạn chuyển thành các đặc tính cơ học thực tế mong muốn cho một thứ bạn sẽ đeo vài giờ mỗi ngày.
3. Mọi Biến Số Đều Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Âm Thanh
Ngay Cả Với Thiết Kế Open-Back
“Hố thỏ” thậm chí còn sâu hơn khi bạn bắt đầu xem xét các đặc tính âm học. Nhà thiết kế của dự án mã nguồn mở sẵn lòng cho bạn lựa chọn giữa earcup dạng mở và dạng đóng. Tôi đã chọn loại mở vì tôi biết in 3D sẽ không tạo ra các vòng đệm kín khí có thể giúp tinh chỉnh âm thanh. Hơn nữa, PLA và các vật liệu không quen thuộc khác có thể làm “màu” âm thanh theo những cách mà có thể trở nên không thể chẩn đoán chính xác. Vẻ đẹp của tai nghe dạng mở là không gian âm thanh rộng, tự nhiên và ít bị ảnh hưởng bởi vật liệu bạn chọn để chế tạo.
Tai nghe in 3D dạng mở và cáp được đặt cạnh một cuốn sổ trên thảm đỏ
Tuy nhiên, vẫn còn một loạt các biến số hấp dẫn mà bạn có thể kiểm soát. Vật liệu của earcup, độ dày thành của chúng, mật độ in, thiết kế lưới bên ngoài earcup, và thậm chí cả loại và độ vừa vặn của earpad — tất cả những yếu tố này đều trở thành đòn bẩy bạn có thể sử dụng để định hình âm thanh.
Trong thế giới tai nghe thương mại, những yếu tố này được thiết kế tỉ mỉ và thường tạo nên “chất âm” đặc trưng của một thương hiệu. Hãy nghĩ về sự khác biệt về âm thanh giữa các tai nghe open-back cao cấp từ Sennheiser, Beyerdynamic hay Grado, mặc dù chúng chia sẻ cùng một nguyên tắc thiết kế cơ bản. Khi bạn tự in tai nghe của mình, bạn đang bước vào vị trí của những kỹ sư âm thanh đó. Tôi cũng vậy, nhưng không có quyền tiếp cận tất cả các thiết bị kiểm tra của họ giúp định lượng và xác định nguồn gốc của những sai lệch âm thanh không mong muốn. Mặc dù vậy, lựa chọn driver của tôi rõ ràng là yếu tố chính, nhưng vỏ housing tôi đã in cho chúng không hề “trơ về mặt âm học”.
Tôi đã dành hàng giờ để in các thiết kế earcup và mẫu lưới khác nhau. Một lưới mở hơn có thể tăng cường cảm giác thông thoáng nhưng có thể ảnh hưởng đến phản hồi âm bass. Thành earcup dày hơn có thể giảm cộng hưởng không mong muốn. Ngay cả cách driver được gắn bên trong vỏ in cũng có thể có những ảnh hưởng tinh tế nhưng đáng chú ý đến âm thanh. Mức độ tùy chỉnh này là một con dao hai lưỡi: nó vô cùng mạnh mẽ cho những ai thích mày mò và tinh chỉnh, nhưng nó cũng có thể là con đường dẫn đến tình trạng “tê liệt do quá nhiều lựa chọn” nếu bạn không có phương pháp.
4. Tháo Lắp Sửa Chữa Thường Xuyên Hơn Bạn Tưởng
Quá Trình Điều Chỉnh Diễn Ra Mỗi Ngày Cho Đến Khi Hài Lòng
Như tôi đã đề cập trước đó, khả năng sửa chữa là một trong những điểm hấp dẫn lớn nhất của các thiết bị điện tử DIY, giống như chiếc tai nghe in 3D mô-đun mà tôi đã chế tạo. Không giống như các thiết kế dùng một lần được dán kín, một cặp tai nghe in 3D có thể được tháo ra và lắp lại dễ dàng. Điều tôi không ngờ tới là tần suất tôi phải tận dụng tính năng này để điều chỉnh và sửa chữa lặp đi lặp lại.
Một vết rách nhỏ trên đệm tai màu hồng cánh sen
Tháo rời chắc chắn tốt hơn việc vứt bỏ hoặc gửi bảo hành tai nghe thông thường khi dây bị sờn hoặc một bộ phận nhựa bị hỏng. Tuy nhiên, tôi nhận ra rằng ngoài việc điều chỉnh headband, bất kỳ sự mày mò nào bên trong vỏ driver trước tiên đều yêu cầu tháo earpad. Nếu không cẩn thận, chúng có thể dễ dàng bị rách hoặc mất độ đàn hồi vì chúng không được thiết kế để tháo ra lắp vào thường xuyên. Với cặp tai nghe in của tôi, nếu một mối hàn trên đầu driver bị lỏng, hoặc nếu tôi quyết định một sợi dây quá dài và bị vướng, điều đó có nghĩa là phải tháo rời. Tôi bắt đầu lo lắng về tuổi thọ của earpad trong trường hợp này, và quyết định để các lỗi cần sửa chữa và ý tưởng điều chỉnh tiềm năng tích tụ lại trước khi tôi tháo tai nghe ra.
Mối hàn bạc sáng bóng có thể nhìn thấy qua lưới bạc
Bản chất mô-đun dựa vào ốc vít và phụ kiện kim loại trong trường hợp này là một điều may mắn. Hướng dẫn lắp ráp Variable Openmod mô tả chi tiết cách các bộ phận ăn khớp với nhau, đơn giản hóa việc tiếp cận. Tuy nhiên, tôi học được rằng sự nhẹ nhàng là rất quan trọng. Nó ít giống việc sở hữu một sản phẩm hoàn chỉnh và giống một sản phẩm đang trong quá trình hoàn thiện hơn.
5. Khả Năng Di Động: Một Giấc Mơ Xa Vời
Sự Mong Manh Vốn Có Của Sản Phẩm In 3D Đã Hiện Rõ
Nếu bạn đang hình dung việc ném chiếc tai nghe in 3D “độc bản” của mình vào ba lô như một cặp Beats hay Bose QC series, bạn có thể cần phải tiết chế kỳ vọng đó. Mặc dù một số thiết kế có thể in được có thể tích hợp cơ chế gập, nhưng nhiều dự án mã nguồn mở như của tôi vẫn giữ mọi thứ đơn giản với khung cứng. Điều tối đa bạn nhận được là earcup có thể xoay tự do, vì chúng ưu tiên khả năng in ấn và tính mô-đun hơn là khả năng di động tuyệt đối và độ bền. Kết quả thường là một cặp tai nghe chỉ phù hợp để sử dụng ở nhà, nhưng nếu bạn cảm thấy mạo hiểm, tôi khuyên bạn nên dùng một hộp cứng chuyên dụng có lớp lót mút xốp được cắt theo kích thước.
Tai nghe in 3D đặt trên nền đỏ
Hầu hết các tai nghe thông thường thân thiện với việc di chuyển đều có bản lề chắc chắn và vật liệu được thiết kế để chịu được va đập. Những sáng tạo in 3D của tôi, được lắp ráp từ nhiều bộ phận nhỏ hơn, cảm thấy vốn dĩ mong manh hơn. Ý nghĩ chúng có thể bị nghiền nát trong túi hoặc vô tình bị ngồi lên là một nguồn lo lắng liên tục. Ngay cả khi chúng không bị hỏng, các đường lớp in và các bộ phận nối không tạo cảm giác tự tin như nhựa đúc nguyên khối.
Đây không phải là một lời chỉ trích đối với bản thân các thiết kế có thể in được, nhưng nó thường là một sự đánh đổi. Các bản lề gập làm tăng độ phức tạp cơ học cho quá trình thiết kế và in ấn. Vì vậy, mặc dù tôi có một trải nghiệm nghe độc đáo, được tùy chỉnh riêng tại bàn làm việc, nhưng việc mang chúng đi bất cứ đâu thường đồng nghĩa với việc đóng gói cẩn thận chúng vào một hộp cứng chuyên dụng, điều này không phải lúc nào cũng thực tế. Chúng trở thành tai nghe “đặc biệt” của tôi cho các buổi nghe nhạc chuyên dụng, trong khi một số tai nghe true-wireless vẫn là bạn đồng hành hàng ngày của tôi khi di chuyển.
6. Xử Lý Cẩn Thận: Chìa Khóa Kéo Dài Tuổi Thọ
Bảo Toàn Tính Mô-đun Mà Bạn Yêu Thích
Điều này liên quan chặt chẽ đến điểm trước đó nhưng mở rộng ra cả hành động sử dụng và điều chỉnh tai nghe. Tính mô-đun là tuyệt vời — khả năng thay đổi headband, earpad, driver, hoặc thậm chí chỉ lưới vỏ ngoài là giấc mơ của người thích mày mò. Tuy nhiên, những điểm kết nối với các mảnh nhựa nhỏ thường là những liên kết yếu nhất, đặc biệt với các vật liệu thường được sử dụng trong in 3D ở cấp độ người dùng phổ thông.
Vít nối phần móc treo earcup và headband đồng thời cho phép xoay
Bạn và tôi có xu hướng xử lý tai nghe được sản xuất hàng loạt với một mức độ tin tưởng vô thức vào tính toàn vẹn cấu trúc của chúng. Bạn có thể vô tư ném chúng lên bàn hoặc nhanh chóng điều chỉnh headband bằng một tay. Với cặp tai nghe in 3D của tôi, tôi đã phát triển một cách tiếp cận cẩn thận hơn nhiều, gần như “phẫu thuật”. Việc điều chỉnh headband trở thành một công việc cần cả hai tay để tránh gây căng thẳng cho các mối nối riêng lẻ. Thay earpad đòi hỏi phải cạy nhẹ nhàng thay vì giật mạnh. Mặc dù không phải là một điểm trừ, nhưng nó giống như việc xử lý thiết bị khoa học tinh vi so với một công cụ thực địa chắc chắn, và nó có thể không phù hợp với tất cả mọi người.
Headband TPU và cơ chế điều chỉnh độ chặt
Học cách tôn trọng giới hạn vật liệu và bản chất của các bộ phận in theo lớp là điều vô cùng quan trọng. Không phải chúng dễ vỡ một cách bất khả thi, nhưng chúng không có cùng dung sai cho việc xử lý thô bạo như những thứ được đúc phun từ polyme chịu va đập cao. Điều này đặc biệt đúng đối với các bộ phận nhỏ hơn. Nhìn chung, sự kiên nhẫn và sự “thông cảm” cơ học là những đức tính cần có khi sử dụng các sản phẩm in 3D có chức năng.
7. Dự Án Mã Nguồn Mở Không Phải Lúc Nào Cũng Hoàn Hảo
Sẵn Sàng Tinh Chỉnh Để Phù Hợp Nhu Cầu Của Bạn
Dự án Variable Openmod mã nguồn mở là một tài nguyên phi thường, cung cấp một điểm khởi đầu đáng kinh ngạc cho các dự án phức tạp như tai nghe. Nó cung cấp các kế hoạch được tài liệu hóa tốt có thể giúp bạn tiến xa một cách đáng ngạc nhiên. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải tiếp cận với suy nghĩ rằng đây thường là các dự án đang phát triển hoặc các khuôn khổ, không phải lúc nào cũng là giải pháp “chìa khóa trao tay” được tối ưu hóa hoàn hảo cho mọi người dùng, mọi máy in và mọi thành phần có sẵn. Bạn sẽ cần phải đón nhận quá trình này thay vì chỉ là một người lắp ráp thụ động.
Ba đầu của một dây cáp âm thanh trên thảm đỏ
Tôi đã gặp phải những tình huống mà các bộ phận không khớp dễ dàng như mong đợi, có thể do hiện tượng chảy nhựa (stringing) và các cục nhựa thừa trong sợi nhựa của tôi. Những người đam mê DIY như chúng tôi vốn dĩ đã quen thuộc với việc một lựa chọn thiết kế phù hợp với người này có thể không lý tưởng cho thiết lập của tôi. Đây là lúc văn hóa “remix” của in 3D thực sự tỏa sáng, nhưng điều đó cũng có nghĩa là bạn có thể cần mở phần mềm CAD và đầu tư thời gian để đạt được kết quả mong muốn.
Không giống như việc mua một sản phẩm thương mại mà lỗi là trách nhiệm của nhà sản xuất, ở đây bạn thường là nhà sản xuất, bộ phận kiểm soát chất lượng và bộ phận R&D gộp lại. Điều này có thể có nghĩa là phải tinh chỉnh một mô hình trong Tinkercad hoặc Fusion 360 để phóng to một lỗ, thêm kẹp cáp hoặc gia cố một điểm yếu. Đó là một phần cực kỳ bổ ích của quá trình nếu bạn thích giải quyết vấn đề, nhưng nó có thể là một trở ngại nếu bạn mong đợi một trải nghiệm lắp ráp hoàn hảo, giống như LEGO ngay khi vừa in ra. Điều đó thực sự khiến bạn đánh giá cao mức độ tinh chỉnh mà ngay cả một cặp tai nghe thương mại giá rẻ cũng phải trải qua.
Tai Nghe In 3D Không Dành Cho Người “Yếu Tim”
Tai nghe in 3D dạng mở đặt trên một tảng đá với chỉ một earcup hiển thị trên nền mờ
Cuối cùng, việc dấn thân vào thế giới tai nghe in 3D là một nỗ lực tuyệt vời nếu bạn cảm thấy thất vọng với bản chất dễ tiêu hao và không thể sửa chữa của các thiết bị âm thanh sản xuất hàng loạt. Khả năng in các bộ phận thay thế, tinh chỉnh thiết kế và hiểu chính xác cách tai nghe của bạn hoạt động là vô cùng thỏa mãn. Tuy nhiên, nó không phải là một giải pháp thần kỳ loại bỏ tất cả các vấn đề với thiết bị thị trường đại chúng. Thay vào đó, việc đi theo con đường này mang lại cho bạn nhiều quyền kiểm soát hơn trong tình huống. Thay vì một cặp tai nghe hỏng trở thành rác thải điện tử, một bộ phận in bị lỗi trở thành cơ hội để lặp lại, cải thiện và học hỏi, thường với chi phí chỉ vài đô la sợi nhựa và một chút thời gian của bạn. Tôi vẫn tin rằng việc in tai nghe 3D ít lãng phí hơn về lâu dài, vì tất cả những cải tiến lặp đi lặp lại của bạn sẽ trở thành phụ tùng thay thế, nhưng đó không phải là một quá trình mà tôi mong đợi một người mới bắt đầu sẽ thích thú.
Lời kết từ 123thuthuat.com:
Hy vọng bài viết này đã mang đến cho bạn cái nhìn chân thực và sâu sắc về hành trình khám phá thế giới tai nghe in 3D. Đây là một lĩnh vực đầy tiềm năng nhưng cũng không kém phần thách thức, đòi hỏi sự kiên nhẫn và niềm đam mê thực sự. Nếu bạn đang cân nhắc tự tay chế tạo một cặp tai nghe độc đáo cho riêng mình, hãy chuẩn bị tinh thần cho những bài học giá trị và những trải nghiệm khó quên.
Bạn đã từng thử in 3D các sản phẩm công nghệ nào chưa? Hay bạn có kinh nghiệm sử dụng tai nghe DIY muốn chia sẻ? Hãy để lại bình luận bên dưới để cùng 123thuthuat.com thảo luận và học hỏi nhé! Đừng quên theo dõi chúng tôi để cập nhật thêm nhiều thủ thuật và kiến thức công nghệ hữu ích khác!
