V dalším díle našeho průvodce světem „hrombeden“ se podíváme na konstrukce subwooferů, jejich varianty, výhody a nevýhody.
Základní dělení subwooferů jsme si představili v prvním článku. Důležitým atributem subwooferu je ale jeho konstrukce, neboli typ ozvučnice, ve které je osazen basový měnič. Jednoduše řečeno, ozvučnice odděluje přední a zadní akustickou vlnu měniče a má přímý vliv na množství basů. Princip, na kterém to vše funguje, jak se vypočítá a navrhne ozvučnice pro daný typ měniče, je velká alchymie a není to ani cílem tohoto článku.
Typů konstrukcí ozvučnic existuje hned několik. Od rovinné desky a otevřenou ozvučnici až po vícekomorové konstrukce, ozvučnice typu transmission – line a v neposlední řadě pasivní zářiče. Že není jasné, o čem je tu řeč? Právě proto se budu více věnovat těm konstrukcím, které jsou na trhu nejrozšířenější, a jen pro přehled zmíním již jmenované.
Uzavřená ozvučnice
Nejjednodušším typem je uzavřená ozvučnice. Jedná se o hermeticky uzavřenou „skříň“, která má daný objem. Právě objem je kamenem úrazu tohoto typu. Tato ozvučnice vyžaduje velký objem a tím pádem i velké rozměry. Například u basového měniče o průměru membrány 25 cm je potřeba skříň o objemu až 70 litrů.
Další nevýhodou je, že se měniči v uzavřené ozvučnici sníží jeho citlivost o 6 dB, a je tak potřeba výkonnější zesilovač. Proto se tato konstrukce subwooferů vyskytuje jen velmi zřídka. Uzavřená ozvučnice se používá u některých sloupových reprosoustav a satelitních reprosoustav, používaných například u domácích kin.
Bassreflexová ozvučnice = mnoho možností
Tato konstrukce je nejrozšířenější a pozná se podle toho, že je na některé stěně subwooferu „díra s trubkou“, přesněji bassreflexový nátrubek – rezonátor. Ten bývá většinou oválného nebo obdélníkového průřezu. Proč se vlastně bassreflexový nátrubek používá? Je to jakési kouzlo akustiky. Naladění nátrubku s měničem na společnou rezonanci má za následek to, že masa vzduchu uvnitř skříně bude kmitat ve stejné fázi. Tímto se získá větší účinnost subwooferu a basy budou hlubší.
Bassreflexová ozvučnice má mnoho možností, jakou konstrukci zvolit a kolik použít měničů. Volbou více měničů, než jen jednoho lze získat v některých případech větší citlivost a v některých nižší kmitočet (hlubší a monstrózní basy). Prvním příkladem, kdy získáme vyšší citlivost (až o 3 dB) je řešení dvou a více basových měničů, umístěných standardně v jedné ozvučnici - isobarická ozvučnice. Zde však potřebujeme dvojnásobný objem skříně a někdy i více bassreflexových nátrubků.
Zapojení push-pull (tlačit – tahat) naopak nabídne nižší kmitočet. Ozvučnice v tomto řešení potřebuje poloviční objem. Z toho důvodu se hodí pro mohutnější basy při relativně malém objemu ozvučnice. Velkou výhodou zapojení puch-pull je nižší zkreslení při vyšším výkonu. Daní je však ztráta citlivosti až o 3 dB. Při tomto zapojení bývá polarita jednoho z měničů otočena. Oba měniče musí být identické.
Ozvučnice typu band – pass
Další hojně používanou konstrukcí subwooferů je ozvučnice typu band – pass (pásmová propust). Tato ozvučnice se skládá minimálně ze dvou komor, z nichž alespoň jedna bývá opatřena bassreflexovým nátrubkem.
V praxi se můžeme setkat s ozvučnicí, která má až tři komory se čtyřmi měniči. Navrhnout a vypočítat takovouto ozvučnici je opravdu silná káva. Proč se tedy používá? Kombinací několika komor dochází k odfiltrování zvukového spektra v takovém rozsahu, který z uzavřené, ani bassreflexové ozvučnice nelze získat.
Další typy konstrukcí subwooferů
Uvedl jsem tedy tři, resp. dva nejpoužívanější typy ozvučnic subwooferů. Dalším, na začátku zmiňovaným typem ozvučnice, se kterým se může posluchač setkat je transmission – line. Přeloženo do jazyka českého, jedná se o laděný zvukovod (někdy nazýván šnek nebo horn), jehož princip spočívá ve zpožděném signálu, který vychází na konci zvukovodu. Zní to jednoduše, ale vyrobit a spočítat zvukovod je velmi obtížné a málokterý výrobce se do toho pustí. Navíc náklady na měnič a výrobu jsou značně vysoké a rozměry zmíněné ozvučnice jsou někdy až gigantické. Pokud by se někdo chtěl přesvědčit na vlastní uši, může si udělat výlet do Kroměříže a navštívit Hornstudio.
Posledním z řady konstrukcí subwooferů je pasivní zářič. Pasivní zářič je vlastně neaktivní reproduktor. Nemá kmitací cívku, ani magnetický obvod. Prostě tam jen tak je a jeho membrána kmitá ve stejné frekvenci, jako aktivní měnič. Může nahradit i bassreflexový nátrubek a nemusí se hlídat vzniklé turbulentní proudění na koncích nátrubku. Na našem, ani na zahraničním trhu se však těchto konstrukcí mnoho nevyskytuje.
Bassreflexové nátrubky a jejich použití
Samotnou kapitolu si zaslouží bassreflexové nátrubky, bez kterých se bassreflexová ozvučnice neobejde. O jejich tvarech už tu padla řeč. O turbulentním proudění se ještě zmíním, protože je to důležité. Pokud bude masa vzduchu proudit skrze nátrubek vyšší rychlostí než 3 m/s, vznikne turbulence na koncích nátrubku a začne se ozývat „pískání a prdění“. U kvalitních nátrubků je tento efekt potlačen zaoblením okrajů. Podle toho se dá také poznat, jestli je subwoofer kvalitní, nebo jestli vzal výrobce „ruličku od vypotřebovaného toaletního papíru“ a použil jí jako bassreflexový nátrubek.
Použití subwooferu s bassreflexovým nátrubkem má svá pravidla a specifika. Otvor nátrubku nesmí mít před sebou žádnou překážku, a to nejméně 20 cm. Když bude subwoofer umístěn nátrubkem ke stěně, vznikne zajímavý jev, kdy dochází k odrazu zvukové vlny a basy se tak zdají ještě hlubší a mohutnější. To samé platí, bude-li nátrubek směřovat směrem k podlaze.