Obudowa subwoofera typu band-pass

Przy opracowywaniu konstrukcji obudowa pasmowo-przepustowej (band-pass) wykorzystano zjawisko rezonansu Helmholtza, podobnie zresztą jak w przypadku klasycznej obudowy z otworem, która pozwala przedniej stronie membrany promieniować bezpośrednio. Natomiast budowa obudowy band-pass zamyka obydwie strony głośnika, tak że energia jest wypromieniowywana tylko przez otwór (otwory), znajdujące się na ściankach obudowy.

Jak wiadomo działanie obudowy z otworem polega na tym, że energia promieniowana przez tylną stronę membrany jest przekazywana przez otwór na zewnątrz w pewnym ograniczonym zakresie częstotliwości. Powyżej częstotliwości rezonansowej obudowy otwór stopniowo przestaje promieniować i obudowa wytłumia energię wyższych częstotliwości. Sam układ rezonansowy obudowy z otworem ma więc właściwości akustycznego filtru dolnoprzepustowego. Ponieważ sprawność przetwarzania samego głośnika maleje wraz ze spadkiem częstotliwości, energia promieniowana przez tylną stronę membrany i działanie zamykającej ją obudowy z otworem tworzą układ pasmowo-przepustowego filtru akustycznego.

Co więcej, w klasycznej obudowie z otworem promieniowanie otworu dodaje się jednak do bezpośrednio promieniowanej energii przedniej strony membrany, zaś ograniczenie „od góry” przetwarzanego przez głośnik niskotonowy pasma częstotliwości to już rola dla filtru zwrotnicy elektrycznej zespołu głośnikowego.

Jeżeli zmienimy zasadę działania i energia przedniej strony membrany nie zostanie wypromieniowana, tylko wytłumiona w obudowie zamkniętej, to cały układ głośnik-obudowa będzie pracował jako pasmowo-przepustowy, i to nawet bez udziału elektrycznego filtru dolnoprzepustowego. I w ten oto sposób można najprościej opisać konstrukcję obudowy band-pass, nazywaną obudową pasmowo-przepustową zamkniętą.

Warto zauważyć, że „przednia” i „tylna” strona membrany stają się już tylko określeniami umownymi. „Tylna” strona membrany za pośrednictwem obudowy z otworem promieniuje energię na zewnątrz, a energia przedniej strony membrany zostaje wytłumiona. Ustawienie głośnika magnesem w kierunku jednej lub drugiej komory jest praktycznie bez znaczenia.

Rozróżnia się następujące rodzaje:

1. Obudowa pasmowo-przepustowa zamknięta,
2. Obudowa pasmowo-przepustowa otwarta,
3. Obudowa pasmowo-przepustowa z trzecią komorą,
4. Obudowa pasmowo-przepustowa „szeregowa”.

Dwie najpopularniejsze odmiany obudów pasmowo−przepustowych to obudowa zamknięta (z jedną komorą zamkniętą) i obudowa otwarta (z obydwiema komorami mającymi otwory wyprowadzone na zewnątrz).

W obudowach tego rodzaju głośnika znajduje się w środku skrzynki, a ciśnienie przezeń wytwarzane wypromieniowywane jest przez otwór. Dzięki dolnoprzepustowym właściwościom akustycznego układu rezonansowego, utworzonego przez podatność powietrza w komorze, z której wyprowadzono otwór, i masy powietrza w tunelu otworu, obudowa “zatrzymuje” wyższe częstotliwości, teoretycznie promieniując tylko niskie. Ponieważ jednak w praktyce filtrowanie przez samą obudowę nie jest dość skuteczne, konieczne jest stosowanie również typowego filtrowania elektrycznego. Istnieje kilka odmian obudowy pasmowo−przepustowej.

Najprostsza (zwana obudową pasmowo−przepustową zamkniętą) składa się z dwóch komór (między którymi znajduje się głośnik), gdzie jedna komora jest zamknięta, a druga z otworem.

Obudowa pasmowo−przepustową otwarta ma otwory wyprowadzone z obydwu komór (dostrojonych do różnych zakresów częstotliwości). Spotyka się też odmiany obydwu tych systemów, w których znajdują się otwory łączące obydwie komory.

Obudowy, trzeciego i czwartego typu, są zdecydowanie bardziej skomplikowane, a tym samym znacznie kosztowniejsze w produkcji i przez to stosowane stosunkowo rzadko.

Koncepcja obudowy pasmowo-przepustowej z trzecią komorą polega na tym, że układ pasmo-przepustowy otwarty został uzupełniony dodatkową komorą z otworem, filtrującą energię promieniowaną przez otwory obydwu komór zamykających głośnik. Dzięki temu cały układ działa bardziej selektywnie, zwiększając nachylenie spadku charakterystyki przetwarzania powyżej założonej częstotliwości granicznej.

Natomiast, w obudowie pasmowo-przepustowej „szeregowej” komora z otworem wyprowadzonym na zewnątrz filtruje pracę jednej strony membrany i dodatkowo energię promieniowaną przez otwór komory zamykającej drugą stronę.

Rozmieszczenie głośników i otworów stratnych

Oprócz konstrukcji pasmowo−przepustowych, w których głośnik znajduje się wewnątrz obudowy, można również spotkać konstrukcje bas−refleks z głośnikiem niewidocznym z zewnątrz. Nie znajdziemy go na żadnej ze ścianek bocznych ani na górnej. Bardzo często znajduje się bowiem na ściance dolnej, a ciśnienie przezeń wytwarzane przedostaje się na zewnątrz dzięki wysokim nóżkom, na których stoi cała obudowa. Ponieważ sąsiedztwo podłogi zmienia nieco warunki pracy głośnika, rozwiązanie takie wymaga od konstruktora nieco odmiennego sposobu strojenia, zwłaszcza jeśli obok głośnika znajduje się otwór bas−refleks. W przypadku prawidłowych konstrukcji tego typu nie należy obawiać się wzbudzania basu. Właściwością tak skonstruowanych subwooferów jest też zwykle mniejsza wrażliwość na sposób ustawienia, w stosunku do subwooferów ze źródłami promieniowania wyprowadzonymi swobodnie, gdzie jednak z kolei można przeprowadzić regulację charakteru niskich tonów poprzez sam sposób ustawienia. Gdy w przypadku subwooferów ze źródłami promieniującymi z dolnej ścianki jakość basu jest niezadowalająca ze względu na jego zbyt “gruby”, podbarwiony charakter, pozostaje nam zwiększyć wysokość prześwitu między dolną ścianką a podłogą, poprzez przygotowanie nowych, wyższych nóżek. Można spotkać różne kombinacje ustawień głośnika i otworu, jednak każda z nich, o ile zawiera głośnik (głośniki) i otwór (otwory) na którejkolwiek z sześciu zewnętrznych ścianek, a obudowa jest jednokomorowa, należy do kategorii klasycznych bas−refleksów.

Jeżeli masz pytania dotyczące subwooferów, a także chcesz dowiedzieć się więcej na ich temat, to zapraszamy do odwiedzenia jednego z salonów Top Hi-Fi & Video Design. Muzyka to nasza wielka pasja, więc chętnie się nią dzielimy, prezentując dostępne rozwiązania i możliwości brzmieniowe poszczególnych urządzeń. W naszej ofercie posiadamy szeroką zestawów głośnikowych, wzmacniaczy i amplitunerów, zróżnicowaną pod względem brzmieniowym, jak też konstrukcyjnym i funkcjonalnym, więc z łatwością znajdziemy optymalne dla ciebie rozwiązanie.