obudowy gł

OBUDOWY GŁO

NIKOWE

Profesjonalne konstruowanie zespołów gło

nikowych wymaga bardzo

ej wiedzy technicznej. Jednak budowanie zespołów gło

nikowych przez

konstruktorów - amatorów o ró

nym stopniu zaawansowania jest bardzo

popularne. W Polsce spowodowały to wieloletnie braki rynkowe w ofercie

zespołów gło

nikowych. Troch

łatwiejszym zadaniem było zaopatrzenie si

same gło

niki firmy TONSIL. T

drog

powstały konkurencyjne cenowo kopie

popularnych Altusów itp., a czasami były to konstrukcje odmienne i bardziej

interesuj

ce.

Na całym

wiecie, a dzisiaj ju

równie

w Polsce, przy ogromnym wyborze

fabrycznych zespołów gło

nikowych, motywacja do podobnego majsterkowania

musi by

inna - zamiłowanie do realizacji własnych, oryginalnych pomysłów.

Projektowanie zespołów gło

nikowych daje szerokie mo

liwo

ci.

Zbudowanie zespołów wysokiej klasy jest mo

liwe przy wysokich

kosztach i du

ym do

wiadczeniu, ale zaczyna

na od konstrukcji bardzo

prostych, w oparciu o tanie gło

niki i cz

ęś

ci oraz znajomo

ść

podstawowych

praw. Efekt pracy jest zawsze spektakularny - nie ma dwóch zespołów

gło

nikowych brzmi

cych tak samo!

Najpowszechniej stosowany rodzaj gło

nika - przetwornika

elektroakustycznego, nazywany gło

nikiem dynamicznym, wytwarza ci

nienie

akustyczne po obydwu stronach membrany. Ze wzgl

du na przeciwn

faz

fal

promieniowanych przez ka

ze stron (zag

szczeniu

rodowiska po jednej

stronie towarzyszy rozrzedzenie po stronie przeciwnej), konieczne jest

zapobieganie ich wzajemnym interferencjom i znoszeniu si

. Jest to

najpowa

niejszy problem wyst

puj

cy przy konstruowaniu zestawów

gło

nikowych.

Dla doskonałej separacji energii promieniowanych przez obydwie strony

membrany wprowadza si

teoretyczne poj

cie niesko

czenie wielkiej odgrody,

której praktyczna realizacja jest oczywi

cie niemo

liwa. Odgroda o wymiarach

sko

czonych i mo

liwych do zaakceptowania, przy najni

szych

stotliwo

ciach (czyli przy du

ych długo

ciach fal) nie zapewnia

wystarczaj

cego przesuni

cia fazy, wynikaj

cego z ró

nicy dróg od obydwu

stron membrany do ucha słuchacza.

W przypadku gło

ników przetwarzaj

cych zakres wysokich

stotliwo

ci, sama konstrukcja gło

nika zamyka tyln

stron

membrany i

wytłumia promieniowan

przez ni

fal

. Dopiero zapewnienie wła

ciwych

warunków pracy gło

ników

redniotonowych, a szczególnie niskotonowych,

wymaga zastosowania specjalnych zabiegów.

Okazuje si

e przy zastosowaniu gło

nika o du

rednicy membrany,

potrzebnej do wytworzenia odpowiedniego ci

nienia akustycznego, obudowa o

bardzo małej obj

ci nie zapewni wła

ciwych parametrów układu gło

nik-

obudowa, wymaganych dla prawidłowego przetwarzania najni

szych

stotliwo

ci.

Rozwi

zanie problemu energii promieniowanej przez tyln

stron

membrany mo

e post

powa

dwoma podstawowymi kierunkami.

Po pierwsze, z u

yciem obudów odwracaj

cych w pewnym zakresie faz

fali promieniowanej przez tyln

stron

membrany i wypromieniowuj

cych jej

energi

na zewn

trz.

Po drugie, przez zastosowanie obudów tłumi

cych energi

promieniowan

przez tyln

stron

membrany. Niektóre konstrukcje ł

obie te metody.

ród współczesnych praktycznych rozwi

wymieni

nale

nast

puj

ce typy obudów:

zamkni

te;

z otworem (bass-reflex) i ich szczególny przypadek obudowy z

membran

biern

;

typu band – pass (pasmowo-przepustowe);

labiryntowe - z akustyczn

lini

transmisyjn

;

tubowe.

dy z wymienionych typów mo

e mie

wiele odmian.

Obudowa zamkni

Rodzaj i parametry mo

liwej do zastosowania obudowy

le wi

ąŜą

parametrami okre

lonego gło

nika (dokładny opis – Elektronika praktyczna,

8/94).

Wszystkie wa

ne z tego punktu widzenia parametry elektryczne i

mechaniczne gło

nika (bez obudowy) zostały zintegrowane w tzw. parametrach

Thiele'a-Smalla:

fs - cz

stotliwo

ść

rezonansowa

QTS - dobro

całkowita

VAS - obj

ść

ekwiwalentna

Podstawowy rezonans mechaniczny gło

nika jest rezonansem

zawiesze

i masy membrany wraz z mas

współdrgaj

cego powietrza. Poni

stotliwo

ci rezonansowej znacznie spada sprawno

ść

przetwarzania energii

elektrycznej w akustyczn

(patrz ch-ka cz

stotliwo

ciowa).

stotliwo

ciowa charakterystyka przetwarzania w zakresie

stotliwo

ci rezonansowej i poni

ej niej, a tak

e zdolno

ść

przetwarzania

impulsów, zale

Ŝą

od warto

ci dobroci całkowitej układu rezonansowego

gło

nika QTS, która jest funkcj

(okre

lon

odp. wzorem) dobroci mechanicznej

QMS oraz dobroci elektrycznej QES .

Obj

ść

powietrza, której podatno

ść

odpowiada podatno

ci zawiesze

przy okre

lonej powierzchni membrany danego gło

nika, stanowi o warto

ci tzw.

obj

ci ekwiwalentnej, poniewa

wbudowanie gło

nika do obudowy

zamkni

tej powoduje dodatkowe zawieszenie membrany na poduszce

powietrznej.

Wbudowanie gło

nika do obudowy powoduje równie

zmian

warto

dobroci. Dobre odtworzenie impulsów uzyskuje si

przy dobroci mniejszej od

0,7.

Przykładowe parametry 25cm gło

nika niskotonowego (PEERLESS PT

250M) s

nast

puj

ce:

fs = 28Hz

QTS = 0,4

WAS = 160dm

ycie obudowy zamkni

tej o obj

ci np. 10dm

spowoduje wzrost

stotliwo

ci rezonansowej i dobroci do warto

ci: fs = 115Hz, QTC = 1,65

(QTC jest dobroci

gło

nika w obudowie zamkni

tej).

to warto

ci zdecydowanie zbyt wysokie ze wzgl

du na wynikaj

ce z

nich pasmo przenoszenia, liniowo

ść

charakterystyki oraz przetwarzanie

impulsów.

Dokładny sposób wylicze

podano w artykule.

Integraln

ęś

obudowy zamkni

tej jest jej wypełnienie materiałem

tłumi

cym. Zapobiega ono w du

ym stopniu szkodliwym rezonansom - nie

dopuszcza do powstawania fal stoj

cych mi

dzy naprzeciwległymi (najcz

ęś

ciej

równoległymi)

ciankami wewn

trz obudowy, osłabia drgania samej konstrukcji.

Tak

e dzi

ki ni

szej pr

dko

ci d

ku w materiale tłumi

cym pozwala

zastosowa

obudow

do kilkunastu procent mniejsz

. Gło

nik niskotonowy,

przeznaczony do obudowy zamkni

tej, powinien mie

zarówno jak najni

sze

warto

ci QTS, fs i VAS, jak równie

odpowiedni

proporcj

fs/QTS .

Obudowa zamkni

ta jest najprostsz

praktyczn

realizacj

idei eliminacji

energii promieniowanej przez tyln

stron

membrany. Jest równie

łatwa w

zaprojektowaniu. Przyj

cie zało

enia np. 0,5 < QTC < 0,7 wyznacza bardzo

y zakres obj

ci obudowy mo

liwej do u

ycia. Du

a tolerancja, je

li chodzi

o ten najistotniejszy konstrukcyjny parametr, zach

ca konstruktorów amatorów

do projektowania i budowy tego typu obudów. Obudowa zamkni

ta jest

„najbezpieczniejszym” rozwi

zaniem.

Podstawow

wad

obudowy zamkni

tej jest niewykorzystanie energii

tylnej strony membrany. Dlatego obecnie dominuj

konstrukcj

firm

gło

nikowych jest obudowa z otworem, wykorzystuj

ca cz

ęść

tej energii.

Zaprojektowanie takiej obudowy jest znacznie trudniejsze, a wymagania

stawiane u

ywanemu gło

nikowi niskotonowemu surowsze.

Obudowa bass-reflex

System bass-reflex (obudowa z otworem) wykorzystuje energi

promieniowan

przez tyln

stron

membrany do pobudzenia układu

rezonansowego obudowy i wypromieniowania energii z zakresu cz

stotliwo

rezonansowej tego układu na zewn

trz. Jest to tzw. zjawisko rezonansu

Helmholtza.

Układ rezonansowy obudowy wspólnie tworz

: masa powietrza w otworze

i w tunelu otworu, okre

lona jego powierzchni

i długo

, i tzw. podatno

ść

powietrza w obudowie, okre

lona jego obj

i powierzchni

działaj

cego na

otworu.

Przy cz

stotliwo

ci rezonansowej praca układu bass-reflex odci

ąŜ

gło

nik niskotonowy od du

ych amplitud. W tym zakresie główn

ęść

energii

promieniuje otwór, w fazie przesuni

tej o ok. 90

wzgl

dem fali promieniowanej

przez sam gło

nik.

Poni

ej cz

stotliwo

ci rezonansowej przesuni

cie fazy zwi

ksza si

prawie 180

, a otwór promieniuje energi

porównywaln

z wytwarzan

przez

gło

nik (gło

nik przepompowuje powietrze w obudowie). Wypadkowe ci

nienie

akustyczne jest w tym wypadku bardzo małe.

Powy

ej cz

stotliwo

ci rezonansowej bass-reflex stopniowo przestaje

pracowa

, a udział energii wytwarzanej przez gło

nik wzrasta.

Jedn

z wa

nych korzy

ci ze stosowania obudowy z otworem jest

zmniejszenie wychylenia membrany przy cz

stotliwo

ciach zbli

onych do

rezonansowej, co w du

ym stopniu redukuje zniekształcenia nieliniowe.

Zysk w sprawno

ci (w stosunku do obudowy zamkni

tej) wyst

puje w nie

tylko zakresie cz

stotliwo

ci rezonansowej (o ile efektywno

ść

promieniowania

otworu jest du

a), ale przede wszystkim w zakresie ok. 1 oktawy powy

ej niej,

gdzie energi

wytwarzaj

zarówno otwór, jak i gło

nik, a ich fazy s

zgodne.

Projektowanie tego typu obudów dokładnie opisane jest w Elektronika

Praktyczna, 9/94, 10/94 i 11/94.

Obudowa typu band-pass (pasmowo-przepustowa) (EP 12/94)

Jak wynika z działania obudowy z otworem (EP 9/94), energia

promieniowana przez tyln

stron

membrany jest przekazywana przez otwór na

zewn

trz w pewnym ograniczonym zakresie cz

stotliwo

ci. Powy

stotliwo

ci rezonansowej obudowy otwór stopniowo przestaje promieniowa

obudowa wytłumia energi

szych cz

stotliwo

ci. Sam układ rezonansowy

obudowy z otworem ma wi

c wła

ciwo

ci akustycznego filtru

dolnoprzepustowego. Poniewa

sprawno

ść

przetwarzania samego gło

nika

maleje wraz ze spadkiem cz

stotliwo

ci, energia promieniowana przez tyln

stron

membrany i działanie zamykaj

cej j

obudowy z otworem tworz

układ

pasmowo-przepustowego filtru akustycznego.

W klasycznej obudowie z otworem promieniowanie otworu dodaje si

jednak do bezpo

rednio promieniowanej energii przedniej strony membrany;

ograniczenie "od góry" przetwarzanego przez gło

nik niskotonowy pasma

stotliwo

ci to rola filtru zwrotnicy elektrycznej zespołu gło

nikowego (rysunek

1).

Rys. 1

eli jednak energia przedniej strony membrany nie zostanie

wypromieniowana, a wytłumiona w obudowie zamkni

tej, to cały układ gło

nik-

obudowa b

dzie pracował jako pasmowo-przepustowy, nawet bez udziału

elektrycznego filtru dolnoprzepustowego. W ten sposób mo

na opisa

najprostsz

konstrukcj

obudowy band-pass, nazywan

obudow

zamkni

pasmowo przepustow

(rysunek 2).

Rys. 2.

„Przednia” i „tylna” strona membrany staj

tylko okre

leniami

umownymi; mo

na uzna

e „tylna” strona membrany za po

rednictwem

obudowy z otworem promieniuje energi

na zewn

trz, a energia przedniej strony

membrany zostaje wytłumiona. Ustawienie gło

nika magnesem w kierunku

jednej lub drugiej komory jest tutaj praktycznie bez znaczenia.

na jednak wykorzysta

energi

promieniowan

przez przedni

stron

membrany – nale

y j

równie

zamkn

ąć

w komorze z otworem, która b

dzie

pełniła rol

filtru akustycznego (rys. 2a).

Rys. 2a.

Zakres pracy obydwu komór - ich cz

stotliwo

ci rezonansowe, które

wynikaj

z obj

ci obudów, powierzchni i długo

ci tuneli musz

ró

ne i

starannie dobrane, aby zapewni

równomiern

charakterystyk

przetwarzania w

zało

onym pa

mie przepustowym. Taki układ dwóch komór z dwoma otworami

zastosowano m.in. w zespole gło

nikowym Bolero 200, produkowanym przez

Tonsil. S

jeszcze inne, rzadziej stosowane i bardziej skomplikowane odmiany

obudowy pasmowo-przepustowej , ale nie b

dziemy ich omawia

opisane w

EP 12/94).

Wiele konstrukcji wykorzystuje wi

cej ni

jeden gło

nik niskotonowy, np.

zespół firmy Isophon opiera si

na układzie według rysunku 3, gdzie dwa

gło

niki maj

wspóln

komor

zamkni

Rys. 3.

W obudowach typu band-pass, zwłaszcza stosowanych w roli specjalnych

zespołów sub-niskotonowych (Subwoofer), wyst

puje cz

sto tandem gło

ników

niskotonowych, okre

lany tak

e jako układ push-pull (ang. pchaj-ci

gnij).

Dwa gło

niki mog

umieszczone "naprzeciwko" lub "jeden za drugim"

(rysunek 4a i 4b), co dla teoretycznych rozwa

nie ma znaczenia, o ile gło

niki

umieszczone blisko siebie.

Rys. 4.

Gdy odległo

ść

dzy gło

nikami jest mniejsza od 1/5 długo

ci fali

najwy

szych cz

stotliwo

ci przez nie promieniowanych, wówczas nie

wyst

puj

dzy nimi niekorzystne zjawiska falowe i przesuni

cia fazy, gdy

gło

niki pracuj

w zgodnej fazie. Trzeba jednak pami

e gło

niki układu z

rysunku 9a nale

y poł

czy

odwrotnie według oznacze

biegunów, równolegle

lub szeregowo.

Dwa identyczne gło

niki, pracuj

ce w układzie push-pull, tworz

jakby

jeden gło

nik. Ostatecznie dysponujemy wi

c gło

nikiem o dwa razy wi

kszej

masie membrany i dwa razy mniejszej podatno

ci zawiesze

Daje to du

Ŝą

korzy

ść

praktyczn

- pozwala zmniejszy

dwukrotnie

obj

ść

obudowy w stosunku do wymaganej dla pojedynczego gło

nika.

Układ push-pull ma jednak pewien minus - jest energetycznie mniej

wydajny od pojedynczego gło

nika. Np. przez układ dwóch gło

ników

poł

czonych równolegle płynie dwa razy wi

kszy pr

d, powoduj

c takie samo

wychylenie membrany i wytwarzaj

c takie samo ci

nienie akustyczne, co

pojedynczy gło

nik.

Zastosowanie dwóch gło

ników w sposób tradycyjny, dwukrotnie

zwi

kszaj

c powierzchni

drgaj

, zwi

ksza sprawno

ść

przetwarzania. Dlatego

układ push-pull stosowany jest wówczas, gdy jednym z głównych celów

konstruktora jest ograniczenie wielko

ci urz

dzenia gło

nikowego, a wi

przede wszystkim w przypadku projektowania układów subniskotonowych.

Pozwala tak

e na u

ycie gło

ników w tradycyjnych zespołach, gdzie pojedynczo

stosowane wymagałyby obudowy o trudnej do zaakceptowania wielko

ci.

W poprzednim numerze (EP 11/94) przedstawiono warunki u

ycia

gło

nika typu GDN 30/100 w obudowie typu bass-reflex. Z oblicze

wynikała

obj

ść

300dm

. Stosuj

c tandem gło

ników mo

na ju

pokusi

skonstruowanie obudowy o wymaganej w takim przypadku obj

ci 150dm

Zastosowanie układu gło

ników push-pull pozwala zmniejszy

obj

ść

dego rodzaju obudowy, opieraj

cej si

na zasadach obudowy zamkni

tej lub

bass-reflex, a wi

c tak

e wszystkich odmian obudowy pasmowo-przepustowej.

Na rysunku 5 przedstawiono układ zespołu sub-niskotonowego dla dwóch

kanałów stereofonicznych firmy JBL.

Rys. 5.

Mimo pozornej zło

ono

ci, jest to tylko proste rozwini

cie układu z rys. 3.

Stosowanie obudów pasmowo-przepustowych upowszechniło si

dopiero

w ci

gu minionych dziesi

ciu lat, dzi

ki wykorzystaniu

cisłych analiz pracy

obudowy z otworem. Obecnie obudowy tego typu spotyka si

nie tylko w

ród

zespołów sub-niskotonowych.

Zasady projektowania takich obudów mo

na znale

źć

w EP 1/95.

Obudowy labiryntowe - z akustyczn

lini

transmisyjn

(EP 2/95, 3/95 i 4/95)

"Linia -transmisyjna" uznawana jest przez wielu za budow

stwarzaj

najlepsze warunki pracy dla gło

nika niskotonowego, a przez to zapewniaj

bardzo dobre przetwarzanie niskich cz

stotliwo

ci, cho

tak jak w przypadku

dego innego rodzaju obudowy, mo

liwo

ci i skuteczno

ść

jej działania zale

Ŝą

od wła

ciwo

ci stosowanego gło

nika niskotonowego i umiej

tno

konstruktora.

Linia transmisyjna jest rzadko spotykanym rozwi

zaniem; w jej stosowaniu

specjalizuje si

niewiele firm. Kilka powodów stoi na przeszkodzie

upowszechniania tego rodzaju obudowy.

Obudowy najcz

ęś

ciej spotykane typu bass-reflex (z otworem) i zamkni

te,

rozci

gaj

liwo

ść

ich u

ycia od najmniejszych, ju

kilkulitrowych, do bardzo

ych konstrukcji. Zale

y to od typu stosowanego gło

nika niskotonowego i

okre

lone parametry i reguły projektowania pozwalaj

równie

na tworzenie

zespołów bardzo małych.

Zasada działania linii transmisyjnych wymusza konstruowanie obudów

relatywnie du

ych. Poni

ej pewnego pułapu wielko

ci, bez wzgl

du na wielko

ść

i parametry gło

nika niskotonowego, obudowa z lini

transmisyjn

nie ma racji

bytu.

ść

a obudowa nie pozostaje tylko prost

skrzynk

. Linia

transmisyjna to konstrukcja bardziej skomplikowana, o du

ym nakładzie

materiałów i pracy. Zaw

ęŜ

a to zakres stosowania takich obudów do dro

szych

zespołów gło

nikowych.

Przy projektowaniu obudów z otworem, zamkni

tych lub pasmowo-

przepustowych konstruktor działa przede wszystkim zgodnie ze wzorami, które

wraz z parametrami gło

nika okre

laj

cowe parametry urz

dzenia

gło

nikowego.

Dla linii transmisyjnej nie opracowano

cisłych algorytmów post

powania.

Na jej działanie wpływa bardzo du

o zjawisk akustycznych, których opanowanie

liwe jest dzi

ki do

wiadczeniu i własnym oryginalnym pomysłom niektórych

firm. Proces tworzenia najlepszych konstrukcji jest

mudny i opiera si

wielkiej mierze na metodzie prób i bł

dów.

Przedstawienie zasady działania linii transmisyjnej dobrze jest rozpocz

ąć

od krótkiego przypomnienia celu stosowania ka

dego rodzaju obudowy. Jest

nim "unieszkodliwienie" promieniowania tylnej strony membrany, b

cego w

przeciwnej fazie do promieniowania przedniej strony membrany.

Obudowa zamkni

ta w prosty sposób tłumi energi

promieniowan

przez

tyln

stron

membrany. Nie czyni tego jednak w sposób doskonały. Ci

nienie

powstaj

ce wewn

trz obudowy powoduje drgania

cianek, którym nie da si

ca zapobiec nawet bardzo du

Ŝą

ich grubo

i wzmocnieniami konstrukcji.

Zamkni

cie gło

nika w takiej obudowie zmienia tak

e na niekorzy

ść

jego własne

parametry. Podatno

ść

powietrza w obudowie zamkni

tej dodaje si

podatno

ci zawiesze

membrany, co prowadzi do podwy

szenia cz

stotliwo

rezonansowej gło

nika, a co za tym idzie ograniczenie przetwarzanego pasma i

pogorszenie charakterystyk impulsowych.

Obudowa typu bass-reflex, wykorzystuj

c pewne zjawiska rezonansowe,

potrafi wypromieniowa

energi

tylnej strony membrany w fazie zgodnej z

promieniowaniem strony przedniej, w pewnym zakresie cz

stotliwo

ci niskich.

Obarczona jest wadami (słabiej lub mocniej zaznaczonymi) pogorszenia

wła

ciwo

ci impulsowych i podbarwiania cz

stotliwo

ci niskich zakresem pracy

układu rezonansowego obudowy.

Linia transmisyjna ma swoim działaniem przypomina

funkcjonowanie

niesko

czenie wielkiej odgrody. Uformowany za gło

nikiem długi tunel,

wypełniony materiałem tłumi

cym, ma za zadanie zaabsorbowa

cało

ść

energii

promieniowanej przez tyln

stron

membrany.

Takie s

zało

enia idealnej linii transmisyjnej, które do ko

ca nie s

spełnione w praktyce. Niestety tunel nie jest niesko

czenie długi i nie jest

zdolny wytłumi

całej energii tylnej strony membrany. Wylot tunelu promieniuje

pewn

ęść

energii na zewn

trz.

Aby przedstawi

znaczenie tego efektu, nale

y rozwa

zjawiska falowe

zachodz

ce w tunelu o okre

lonej długo

ci. Dla wygody przyjmijmy,

e tunel

pozostaje nie wytłumiony. Fala promieniowana przez tyln

stron

membrany

zostaje przesuni

ta w fazie na drodze od gło

nika do wylotu tunelu.

Przesuni

cie zale

y od długo

ci tunelu i długo

ci fali, a wi

c cz

stotliwo

ci. Dla

odwrócenia fazy o 180

(zapewnienia tej samej fazy promieniowania przedniej

strony membrany i wylotu tunelu), przy cz

stotliwo

ci 20Hz, tunel musiałby mie

długo

ść

połowy długo

ci fali tej cz

stotliwo

ci, a wi

c ok. 8,6m (przyjmuj

dko

ść

·d

ku w powietrzu 344m/s).

Jest to bardzo trudne do zrealizowania i nawet niepotrzebne. Z rachunku

wektorowego wynika,

e ju

przy przesuni

ciu` fazy o 60

(a wi

c przy długo

tunelu równej 1/6 długo

ci fali), wypadkowe promieniowanie jest równe

promieniowaniu przedniej strony membrany. Dla 20Hz odpowiednia temu

warunkowi długo

ść

tunelu wynosi ju

tylko ok. 2,9m.

Jednak przesuwaj

c si

ej na skali cz

stotliwo

ci do

wiadczamy

powa

nych problemów zwi

zanych z funkcjonowaniem tunelu, tzn. tzw.

zapadni

ęć

, rezonansów i antyrezonansów, które zakłócaj

liniowo

ść

charakterystyki w całym pa

mie przetwarzanym przez gło

nik.

Praktyczn

lini

transmisyjn

na wi

c uzna

za niedoskonał

realizacj

idealnej linii transmisyjnej (niesko

czenie wielkiej odgrody), w której

wytłumienie tunelu nie jest zdolne do zatrzymania najni

szych cz

stotliwo

ci, ale

które dzi

ki korzystnym w tym zakresie przesuni

ciom fazowym wprowadzonym

przez tunel zostaj

wypromieniowane na zewn

trz.

Najwi

kszym problemem konstruktorów linii transmisyjnych jest wytłumie-

nie pierwszego antyrezonansu, le

Ŝą

cego w zakresie stukilkudziesi

ciu Hz.

Poza tym nale

y jeszcze uwzgl

dni

jedno zjawisko rezonansowe -

membrany gło

nika. Np. dla gło

nika niskotonowego o cz

stotliwo

rezonansowej fs = 30Hz odpowiednia długo

ść

tunelu wynosi 2,9m (długo

ść

fali

30Hz -11,5m)

Jest jeszcze jeden problem - w przypadku linii transmisyjnych wielko

ść

gło

nika narzuca wymagany przekrój tunelu. Nie powinien by

on mniejszy od

powierzchni membrany, a przez to okre

la w przybli

eniu ju

całkowit

obj

ść

obudowy.

Gło

nik niskotonowy, przeznaczony do stosowania w linii transmisyjnej,

powinien mie

jak najni

stotliwo

ść

rezonansow

i by

zdolnym do pracy

w du

ym zakresie amplitud. Pierwsze poprzez du

Ŝą

mas

membrany, a drugie

poprzez cewk

znacznie dłu

od szczeliny (lub szczelin

dłu

od cewki,

co jest znacznie rzadsze), wymaga dla osi

gni

cia przyzwoitego poziomu

efektywno

ci równie

zastosowania du

ych układów magnetycznych, tak jak w

przypadku gło

ników o niskiej dobroci do obudów typu bass-reflex.

Tunel linii transmisyjnej jest w obudowie załamywany, co słu

wygodnemu jego uło

eniu w bryle o okre

lonym kształcie i proporcjach. Wylot

tunelu mo

e znajdowa

w zasadzie w dowolnym miejscu obudowy; cho

jego umieszczenia w du

ym stopniu zale

e charakter basu.

Umiejscowiony np. na górnej

ciance nie b

dzie powodował du

ych

problemów z ustawieniem zespołów blisko

cian. Zlokalizowany na dole

obudowy, zwłaszcza z tyłu, mo

e wymaga

odsuni

cia od

cian, gdy

przeciwnym wypadku, na skutek zwi

kszonej reaktancji promieniowania,

przetwarzanie pewnego zakresu niskich cz

stotliwo

ci mo

e by

zbyt efektywne

i prowadzi

do dominacji basu o charakterze dudni

cym.

liwe do realizacji i spotykane w rozwi

zaniach firmowych pomysły na

uło

enie labiryntu przedstawiono na rys. 6.

Rys. 6. Przykładowe, schematyczne konstrukcje linii transmisyjnych dla

układów dwudro

nych i trójdro

nych

Nale

y tak

e uwzgl

dni

(w zespołach trój-lub czterodro

nych) obecno

ść

specjalnej komory dla gło

nika

redniotonowego, która nie powinna zakłóca

przebiegu tunelu. Podstawowym zabiegiem słu

Ŝą

cym tłumieniu fali w tunelu jest

jego wytłumienie. Rodzaj, ilo

ść

i miejsce umieszczenia wytłumienia były

przedmiotem wielu bada

i eksperymentów. W ka

dym konkretnym przypadku

konieczne jest przeprowadzenie serii prób i porówna

Punktem wyj

cia jest-wyło

enie (najlepiej wszystkich)

cianek kilku

centymetrow

warstw

stego materiału tłumi

cego, np. piank

poliuretanow

wypełnienie całego tunelu materiałem o małej g

sto

ci, ale przymocowanym do

cianek i unieruchamianym tak, aby nie przesuwał si

wraz z powstaj

cym w

tunelu ci

nieniem akustycznym. Za najlepszy materiał do tego celu uznaje si

długowłos

wełn

owcz

, lu

no rozci

gni

w tunelu, ale przy jej braku mo

próbowa

ycia np. waty (uwaga na samozapłon).

Zbyt mała ilo

ść

materiału tłumi

cego spowoduje nierównomierno

charakterystyki. Za du

o wytłumienia zredukuje korzystne promieniowanie

tunelu lub nawet zamknie tyln

stron

membrany.

Odchylona palcami membrana gło

nika powinna natychmiast wraca

pozycji wyj

ciowej. Opó

nienie tego ruchu, typowe dla obwodów zamkni

tych,

sygnalizuje problemy ze swobodnym ruchem membrany i zdecydowanie zbyt

Ŝą

ilo

ść

materiału tłumi

cego w linii transmisyjnej.

Obecno

ść

materiału tłumi

cego przynosi dodatkowy, korzystny efekt. Na

skutek mniejszej pr

dko

ci d

ku w materiale tłumi

cym ni

w powietrzu, dla

danej cz

stotliwo

ci zmniejsza si

długo

ść

jej fali. Dzi

ki temu mo

zastosowa

tunel krótszy ni

wyliczony teoretycznie przy zało

onej pr

dko

ku w powietrzu. Korekcja mo

e si

do -20%, w zale

ci od stopnia

wytłumienia. Przy projektowaniu mo

na bezpiecznie zało

korekcj

ok. -10%

(wykona

tunel o l0% krótszy). Przy bardzo słabym wytłumieniu obudowa mo

okaza

o ok. 5% akustycznie "za krótka", a przy silnym wytłumieniu do l0%

"za długa" w stosunku do zało

onej teoretycznie długo

ci, co nie b

dzie

powa

nym bł

dem.