Obudowa głośnika typu bass reflex

Jednym z kluczowych aspektów konstrukcji głośników jest typ obudowy. Producenci stosują różne sposoby wentylowania obudowy, co ma wpływ na wygląd, cenę, a przede wszystkim brzmienie głośników. W tym poradniku omówię obudowę bass-reflex, która jest jedną z najpopularniejszych rozwiązań stosowanych w domowym sprzęcie audio. Wyjaśnię ich konstrukcję, zalety, wady oraz odpowiem, dlaczego właśnie te konstrukcje są tak chętnie wybierane przez producentów.

Obudowa głośnikowa typu bass reflex – spis treści:

1. Obudowa bass reflex – porozmawiajmy o powietrzu
2. Kolumny głośnikowe z bass reflex
3. Bass reflex w subwooferach
4. Bass reflex w głośnikach bezprzewodowych
5. Plusy konstrukcji bass reflex względem obudowy zamkniętej
6. Podsumowanie

ELAC Debut 2.0 C5.2 to przykład kolumny centralnej z dwoma tunelami bass reflex

Obudowa bass reflex – porozmawiajmy o powietrzu

Warto już na początku zaznaczyć, że obudowa w głośnikach nie pełni jedynie roli estetycznej, czy też punktu zaczepienia dla głośników. Jest ona niezbędna dla prawidłowej pracy głośników. Zanim zagłębię się w bardziej szczegółowe kwestie, chciałbym wyjaśnić podstawową zasadę dotyczącą pracy przetworników, potocznie zwanych głośnikami. Ich rolą jest zamiana sygnału elektrycznego na falę mechaniczną, czyli powietrze przenoszące dźwięk. Jak wiemy, a przynajmniej powinniśmy wiedzieć z fizyki, do rozchodzenia się fal akustycznych niezbędne jest wygenerowanie ciśnienia akustycznego. Jeśli głośnik pozbawimy obudowy, wówczas nastąpi tzw. zwarcie akustyczne, ponieważ membrana nie będzie w stanie przetłoczyć wygenerowanego powietrza. Zadaniem obudowy jest więc oddzielenie od siebie przedniej i tylnej strony membrany, aby głośniki mogły z większą efektywnością generować fale dźwiękowe. Ze względu na długość fali, ma to szczególne znaczenie w przypadku niskich częstotliwości.

Powstające powietrze musi znaleźć ujście, dlatego kluczem do uzyskania dźwięku dobrej jakości jest odpowiednie zaprojektowanie obudowy. Wbrew pozorom jest to niezwykle skomplikowane zadanie, a konstruktorzy muszą pokonać wiele trudności związanych ze zjawiskami fizycznymi powstającymi podczas pracy przetworników.  Na przestrzeni lat powstało wiele koncepcji i pomysłów wykonania obudowy dla zestawów głośnikowych. Każde rozwiązanie ma swoje zalety i wady, dlatego, gdy przyjrzycie się ofercie producentów kolumn głośnikowych, zorientujecie się, że poszczególne modele mają różne typy obudowy. W tym artykule skupię się właśnie na głośnikach z obudową bass-reflex. Ten typ konstrukcji jest  powszechnie stosowany przez wielu producentów.

Indiana Line Diva 3 - przykład kolumn podstawkowych z otworem bass reflex umieszczonym z przodu

Kolumny głośnikowe z bass reflex

Zapewne podczas codziennego słuchania muzyki nie jesteście świadomi, jak długą drogę projektowania i testowania musiały przejść kolumny głośnikowe, aby oferowały dźwięk w jakości, jakiej oczekujecie. Na podstawie doświadczeń wielu lat projektowania i testowania kolumn przez różnych producentów, każdy z nich wypracował rozwiązania techniczne dotyczące typu obudowy, które stosowane są w kolejnych generacjach kolumn. Jak już wspomniałem, wielu producentów stosuje obudowy typu bass-reflex, które są jednym z najpopularniejszych rozwiązań. Postaram się więc wyjaśnić, dlaczego tak się stało.

Cechą charakterystyczną głośników z obudową bass-reflex jest występowanie otworu stanowiącego zarówno ujście, jak i wlot powietrza. W uproszczeniu można więc powiedzieć, że jego celem jest poprawienie charakterystyki przetwarzania dźwięku. Wychylenia membrany i ruch powietrza stanowią pewnego rodzaju układ rezonansowy. Zastosowanie obudowy z otworem sprawia, że głośnik niskotonowy może pracować bardziej wydajnie.

Kluczem do zrozumienia działania układu z otworem bass-reflex jest zrozumienie pojęcia częstotliwości rezonansowej obudowy. Mówiąc najprościej, jest to konkretna wartość, w której poruszające się elementy głośnika równoważą sztywność zawieszenia. Wartość ta jest ustalana indywidualnie dla konkretnego typu głośnika niskotonowego. Zadaniem konstruktorów jest taki wybór przetworników oraz odpowiednie zaprojektowanie obudowy, aby uzyskać częstotliwość rezonansową obudowy niższą niż wartość częstotliwości rezonansowej głośnika niskotonowego. Niska częstotliwość rezonansowa układu pozwala na uzyskanie dobrego zejścia basu, co jest ważnym elementem dobrze zestrojonego układu. Na tej podstawie dobierana jest odpowiednia objętość obudowy, częstotliwość rezonansowa układu, a także średnica otworu bass-reflex.

Aby właściwie dobrać najważniejsze parametry obudowy, konstruktorzy wykorzystują parametry Thiele’a-Smalla, które podawane są przez producentów głośnika dynamicznego. Najważniejsza jest częstotliwość rezonansowa głośnika, dobroć całkowitą głośnika oraz objętość ekwiwalentna.

W kolumnach podłogowych B&W 703 S3 otwór bass reflexu znajduje się z tyłu, co zobaczycie w tym wideo

Szczegółowe wyjaśnienie wszystkich wzorów niezbędnych do właściwego obliczenia obudowy bass-reflex wymaga specjalistycznej wiedzy, która nie jest wymagana dla przeciętnych użytkowników. Warto jednak wiedzieć, że zaprojektowanie dobrze brzmiących głośników z obudową bass-reflex jest znacznie bardziej skomplikowane niż głośników z obudową zamkniętą. Konstruktorzy muszą mieć dużą wiedzę i doświadczenie, aby odpowiednio obliczyć parametry obudowy i otworu, które zapewnią wysokiej jakości brzmienie, unikając tym samym niepożądanych zjawisk. W dzisiejszych czasach stosuje się do tego specjalistyczne programy, które dzięki symulacjom pozwalają dobrać odpowiednie parametry głośnika, a następnie obliczyć objętość obudowy.

Przejdźmy teraz do części wizualnej, która też jest przecież ważna. Kolumny ustawiane są przecież najczęściej w salonie, w eksponowanym miejscu. Otwór, czyli bass-reflex, może być zlokalizowany zarówno z przodu, jak i na tylnej ściance. Spotyka się także dwa otwory bass-refleks, gdy przemawiają za tym aspekty konstrukcyjne. Znacznie rzadziej producenci lokalizują otwór z dołu kolumny. To umiejscowienie jest z kolei często wykorzystywane w subwooferach, które przetwarzają wyłącznie niskie częstotliwości.

Niezwykle szeroka oferta producentów sprawia, że każdy ze zwolenników danego rozwiązania znajdzie odpowiedni model. Bass-reflex umiejscowiony z przodu często stosowany z kolumnach Indiana Line, na przykład w modelu Nota 550 X. Najważniejszą praktyczną zaletą tego rozwiązania jest to, że użytkownik może bardziej dosunąć kolumny głośnikowe do ściany, jeśli nie ma zbyt wiele miejsca w pomieszczeniu. Miłośnicy podłogówek, poszukujący modelu z otworem bass-reflex umiejscowionym z tyłu powinni zwrócić uwagę na nowy model kolumn głośnikowych, czyli Bowers&Wilkins 603 S3. Miałem okazję już przetestować ich brzmienie i muszę przyznać, że kolejna odsłona tych kolumn głośnikowych wyróżnia się jeszcze bardziej dojrzałym i szczegółowym brzmieniem, co stanowi kolejny krok w stronę najwyższych serii. Bas jest dobrze zróżnicowany i nisko schodzący, dlatego moim zdaniem jest to dobry wybór dla użytkowników mających do nagłośnienia nawet większe powierzchnie, czyli 30 – 40 metrów kwadratowych.

Ciekawe rozwiązanie zastosowane zostało w kolumnach Elac Carina FS247.4. Głośniki wyposażone zostały w dwa otwory bas refleks – jeden znajduje się w tylnej części, drugi natomiast z dołu. Jeśli więc nie jesteście zwolennikami widocznego otworu, chcecie jednak mieć kolumny dobrze przetwarzające niskie częstotliwości, polecam właśnie te kolumny.

Indiana Line Diva 5 - kolumny podłogowe z bass reflexem z przodu

Chciałbym zaznaczyć, że z technicznego punktu widzenia umiejscowienie otworu nie ma wpływu na jakość dźwięku. Warto o tym pamiętać, ponieważ niekiedy na forach internetowych można spotkać dyskusje na temat wyższości otworu bass-reflex zlokalizowanego z przodu w stosunku do tego umiejscowionego z tyłu (lub odwrotnie).

Ustawiając kolumny głośnikowe, każdy użytkownik powinien wziąć pod uwagę umiejscowienie otworu. Nie powinien on być w żadnym stopniu zasłonięty. Jeśli jest on zlokalizowany z tyłu obudowy, wówczas kolumny głośnikowe należy odsunąć od ściany o około 50 cm. W przypadku braku możliwości odległość tę można nieco zmniejszyć. Zawsze polecam jednak przetestować dźwięk i sprawdzić, czy w danym ustawieniu nie występują podbarwienia w zakresie niskich częstotliwości. Innymi słowy, jeśli kolumny głośnikowe z bas-refleksem będą ustawione zbyt blisko ściany, wówczas wydostające się powietrze może wpływać na przetwarzanie basu. Jak nietrudno się domyślić, będzie to efekt negatywny, mogący skutkować dudnieniem oraz pogorszeniem sprężystości niskich tonów.

Prezentowane w powyższym wideo podłogówki ProAc Response K6 to kolumny z otworem bass reflexu skierowanym ku dołowi

Regulacja kanału bass reflex

Zapewne nieraz słyszeliście o opcji zatkania portu bass-reflex i zastanawialiście się zapewne, czy jest dopuszczalne i nie wpłynie negatywnie na pracę kolumn głośnikowych. Zapewniam, że jest to w pełni dopuszczalne rozwiązanie, do którego zachęcają nawet niektórzy producenci, oferując gotowe zatyczki. Co uzyskuje się  w ten sposób? Przede wszystkim zmniejszenie intensywności niskich tonów. Nie zawsze bywa tak, że basu jest za mało. Jeśli wybierze się duże kolumny do stosunkowo niewielkiego pomieszczenia okazuje się, że bas generuje za duże ciśnienie akustyczne. Najprostszym sposobem jest więc zatkanie kanału bass-reflex. Ten trik można zastosować zarówno w głośnikach podłogowych, jak i podstawkowych. Jeśli nie macie profesjonalnych korków, można zastosować ubranie lub zwykłą gąbkę przeznaczoną do kąpieli. Warto sprawdzić efekty takiego rozwiązania, nawet jeśli nie zdecydujecie się na nie na stałe. 

Bass reflex w subwooferach

Subwoofer to głośnik przeznaczony tylko do odtwarzania niskich i najniższych częstotliwości. Sam fakt, że opracowano jego konstrukcję – i to niezależnie od istnienia typowych zespołów głośnikowych – znakomicie demonstruje odmienność zachowania tonów niskich. Cóż – praw fizyki nie da się oszukać. Aby wytworzyć duże ciśnienie w zakresie niskich częstotliwości, trzeba przepompować dużo powietrza.

Subwoofer Yamaha NS-SW200 Piano z otworem bass reflexu na bocznej ściance

W subwooferach stosowane są różne typy obudów z otworem bass reflexu. Jego wyjście może znajdować się z przodu, z tyłu, z boku, a nawet na dolnej ścianie – jak w modelu ELAC SUB 2030. Co ważne – ma to wpływ na sposób umieszczenia głośnika niskotonowego w pokoju odsłuchowym. Więcej informacji na ten temat znajdziecie w artykule: Jak ustawić subwoofer w stereo i kinie domowym? Gdzie ustawić subwoofer w pokoju i czy musi stać na podłodze?

Główne korzyści ze stosowania w subwooferach obudów typu bass reflex to:

• zmniejszenie wychylenia membrany przy częstotliwościach leżących w okolicy częstotliwości rezonansowej, co w dużym stopniu redukuje zniekształcenia nieliniowe.
• wyższa efektywność głośnika niskotonowego,
• odciążenie głośnika niskotonowego przez układ akustyczny.

Za minusy uznać można natomiast podatność subwoofera na jego umiejscowienie w przestrzeni oraz nie tak dobre odwzorowywanie dźwięków impulsowych, jak ma to miejsce w subwooferach z obudową zamkniętą.

Bass reflex w głośnikach bezprzewodowych

Głośniki bezprzewodowe działają na takiej samej zasadzie jak klasyczne, przewodowe kolumny. Właśnie dlatego w tych modelach także występują modele z obudową bas-reflex.  Nawet niewielkie głośniki bezprzewodowe House of Marley Get Together Duo mają obudowę bass-reflex, która pozwala uzyskać efektywne przetwarzanie niskich tonów. Z opinii Klientów wiem, że są to głośniki, które sprawdzają się nie tylko w domu, ale też na imprezie, czy w plenerze. Są łatwe w przenoszeniu i mają wbudowany akumulator, który zapewnia nawet 20 godzin słuchania muzyki.

Tak wygląda bass reflex w Audio Pro C5 MkII

Jeśli Wasz głośnik bezprzewodowy ma być mobilny, lecz oferujący bogatą funkcjonalność, z pewnością Audio Pro C5 MkII powinien Was zainteresować. Urządzenie może odtwarzać muzykę z różnych źródeł, czyli serwisów streamingowych, takich jak Spotify, Tidal, Deezer i innych. Muzykę można przesyłać bezpośrednio z urządzenia mobilnego poprzez Bluetooth i AirPlay 2. Audio Pro C5 MkII obsługuje system multiroom, co pozwala z jednego miejsca sterować odtwarzaniem muzyki ze wszystkich kompatybilnych urządzeń. Wśród złącz znalazło się wyjście subwooferowe, co jest rzadko spotykane w bezprzewodowych głośnikach. Otwór bass-reflex, wspomagający pracę głośnika średnio-niskotonowego umieszczony został na tylnej ściance urządzenia. Pomimo niewielkich rozmiarów obudowy głośnik Audio Pro C5 MkII oferuje miękkie i zróżnicowane niskie tony, co jest rzadko spotykane podobnych konstrukcjach.

Plusy konstrukcji bass reflex względem obudowy zamkniętej

Aby w pełni zrozumieć najważniejsze zalety obudowy bass reflex, musimy nieco zagłębić się w zjawiska akustyczne, które zachodzą w takim układzie. W poprzednim akapicie wspomniałem już, że zastosowany otwór stanowi zarówno wlot, jak i ujście powietrza z obudowy. Pozwala to zwiększyć efektywność membrany głośnika. Ma to szczególne znaczenie przy odtwarzaniu niskich częstotliwości. Właśnie dlatego wybierając kolumny głośnikowe zawsze warto zwracać uwagę na ich typ konstrukcji. Większość kolumn głośnikowych z otworem bass-reflex charakteryzuje się lepszym przetwarzaniem basu niż w przypadku obudowy zamkniętej o podobnych parametrach. Otwór bass-reflex pozwala też na uzyskanie niższej częstotliwości rezonansowej obudowy w stosunku do obudowy zamkniętej. 

Podsumowanie

Obudowa głośników typu bass-reflex jest obecnie jednym z najczęściej występujących rozwiązań wykorzystywanych zarówno w głośnikach podłogowych, jak i podstawkowych. Do jej najważniejszych zalet należy zaliczyć  bardzo dobrze przetwarzanie dźwięku w zakresie niskich częstotliwości. Bas w takich konstrukcjach jest znacznie lepiej przetwarzany niż w obudowie zamkniętej. Dzięki temu głośniki o takiej konstrukcji są chętnie wybierane do większych pomieszczeń. Także osoby ceniące nisko schodzący i rozłożysty bas powinny przynajmniej przetestować modele wyposażone w otwór bass-reflex.

Jeśli zastanawiacie się, jakie kolumny głośnikowe sprawdzą się w Waszym zestawie stereo, zachęcam do umówienia się na odsłuch i prezentację sprzętu w wybranym salonie Top Hi-Fi. Nasi specjaliści chętnie pomogą wybrać kolumny odpowiadające Waszym oczekiwaniom. Jako #EkspeciDobregoBrzmienia zawsze dbamy o to, aby sprzęt zapewnił Klientom wiele przyjemności podczas odsłuchu i spełniał wszystkie jego oczekiwania.

Muzyka potrafi pisać najlepsze historie. Usłysz swoją, dzięki Top Hi-Fi & Video Design