Zvučne kutije

Za pocetak da ubacim par tekstova o samim kutijama i njihovim vrstama.

KOMPRESIONE KUTIJE (zatvorene)

Najjednostavniji i verovatno najstariji tip zvucnih kutija su potpuno zatvorene ili "kompresione" zvucne kutije (u daljem tekstu "KP" kutije) i kod njih je drajver montiran na jednu od stranica kutije koja je hermeticki zatvorena. Ovaj tip zvucnih kutija je u zadnje vreme pomalo potisnut u stranu mada nepravedno jer je po meni to najbolji tip kutija za prve pokusaje samogradnje. Imaju one i drugih interesantnih osobina po kojima nadmasuju neke druge mnogo popularnije tipove. Drajveri u KP kutijama mnogo bolje podnose snagu na niskim frekvencama, ove kutije odlikuje odlicna linearnost i tranzijentni odziv, i sto je za manje iskusne veoma vazno, ovaj tip kutija je najmanje od svih osetljiv na greske u proracunu i izradi a da pri tom krajnji rezultat jos uvek bude prihvatljiv. Istina, imaju i mana i najizrazenije su da im je tacka pocetka pada frekventne karakteristike visa nego kod drugih tipova i da generalno uzevsi imaju manju osetljivost tj. traze nesto jace pojacalo za postizanje istog nivoa zvuka u poredjenju sa drugim kutijama. Kompresione kutije su zbog svoje odlicne linearnosti i tranzijentnog odziva vrlo cest izbor vrhunskih majstora zvucnih kutija, kada grade subwoofer.

Uglavnom se razlikuju dva tipa KP kutija: takozvani tip sa "beskonacnom plocom" i tip sa "akustickom suspenzijom". Izraz "beskonacna ploca" nije bas najtacniji i tu se u stvari misli na relativno veliku kutiju (sa relativno velikom prednjom plocom) kod koje je komplijansa (najpriblizniji nas izraz bi bio "stisljivost" , "elasticnost" vazduha) u kutiji veca od komplijanse "vesanja" drajvera koji se koristi. KP kutije tipa "akusticke suspenzije" su generalno gledano, manje velicine i kod njih je komplijansa vazduha u kutiji barem 3-4 puta (ili vise) manja od komplijanse drajvera. Za KP kutiju cemo se odluciti na osnovu karakteristika drajvera koji posedujemo i to ce biti u slucaju kada nam drajver ima relativno visok "Vas", nizi ukupni Q faktor dakle oko 0,2-0,5 , tvrdje tj. manje elasticno vesanje (mali hod membrane), relativno malu visinu zavojnice i nasto nizu ukupnu masu membrane. Takvom drajveru bi najbolje odgovarala veca kompresiona kutija (mada bi mu odgovarala i Bas-refleks kutija). Sa druge strane, drajveru sa velikim hodom membrane tj. velikom elasticnoscu vesanja, sa vecom ukupnom masom membrane, sa ukupnim Q faktorom vecim od oko 0,4 i sa nizom vrednoscu "Vas" i niskom rezonantnom frekvencom ce vise odgovarati mala KP kutija. Iz ovoga se lepo vide dve stvari koje univerzalno vaze: za odluku i projektovanje bilo koje zvucne kutije je neophodno u startu znati neke od parametara drajvera (nisu svi parametri uvek bitni za sve vrste kutija), i drugo, da granice upotrebljivosti drajvera u odnosu na tip kutije nisu ostre. Ima mnogo drajvera koji ce sasvim lepo raditi u razlicitim tipovima kutija ali su kao i uvek prisutni izvesni kompromisi. Praksa je pokazala da se kao gruba smernica za izbor tipa kutije moze uzeti odnos drajverovih parametara Fs/Qes. U koliko je taj odnos manji od oko 0,55 verovatno je da ce tom drajveru bolje odgovarati kompresiona kutija, a ako je veci od tog broja vise ce mu odgovarati Bas-refleks kutija. Kao sto sam rekao, ta granica uopste nije striktna i ostra pa ce vecina drajvera kojima je odnos Fs/Qes izmedju 0,4 i 0,6 verovatno dosta lepo raditi u oba tipa kutije.
Kod izrade KP kutije nije dovoljno da ona nama samo vizuelno bude "zatvorena", vec je stvarno neophodno da bukvalno bude hermeticki zatvorena. Kod potpuno zavrsene KP kutije sa montiranim zvucnikom, trebalo bi da vazduh ni na koji nacin ne moze na bilo kom mestu ni izaci ni uci u kutiju. Dok to nije postignuto, kutija nije dobra. Kao i kod svake kutije i kod KP kutija se sam proracun moze obaviti "peske" tj. uz papir, olovku i kalkulator i koriscenjem formula, ali je to danas vec postalo izlisno jer postoji dosta kompjuterskih programa da vam to obave a mnogi su vise nego dovolno tacni i dobri za prve godine sticanja iskustva u gradnji zvucnih kutija a pri tome su potpuno besplatni. Kao sto sam vec ranije napomenuo, jedan od boljih te vrste, koji ce za vecinu biti sasvim dovoljan je "WinISD" koji je napravio Finac Juha Hartikainen.




BAS-REFLEKS KUTIJE (otvorene; vented...)

Drugi tip zvucnih kutija, u zadnje vreme mnogo vise koriscen nego KP kutije je "Bas-refleks" tip (u daljem tekstu BR). Ovaj tip radi na drugacijem principu jer na povrsini kutije ima jedan ili vise otvora od koga se ka unutrasnjosti kutije proteze tunel ili "port" kako to zovu u svetu, a koji na niskim frekvencama znacajno doprinosi zvuku kutije. Pri koriscenju istog drajvera u BR kutiji ce imati manje izoblicenja, moci ce da podnese vise snage i imace nizu prelomnu frekvencu nego da je isti ugradjen u KP kutiju. Ali, ispod te prelomne frekvence drajver postaje "neopterecen" i izoblicenja rapidno rastu, a i tranzijentni odziv BR kutija je dosta losiji nego kod KP kutija. BR kutije su mnogo osetljivije na greske u proracunu i tokom izrade zbog mnogobrojnih interakcija izmedju razlicitih parametara pa stvarno nisu preporucljive za pocetnike. Ovom tipu kutija bi najvise odgovarali wooferi sa Qts izmedju 0,2 i 0,45 a za one sa Qts= 0,4 ili vise, vec vredi ozbiljnije razmisliti o ugradnji u manju KP kutiju umesto u BR, ili ako se radi o dizajnu za subwoofer, mozda u band-pass kutiju sa jednim portom. Kod koriscenja BR kutije je preporucljivo obezbediti da pojacalo ne moze da proizvede nikakvu znacajniju snagu na frekvencama ispod prelomne frekvence kutije jer, kako je malocas receno, drajver ispod te frekvence postaje "neopterecen" tj izostaje "potpora" elasticnosti vazduha u kutiji pa membrana moze pri vecim signalima da se mnogo vise pomera u oba pravca sto osim velikih izoblicenja moze dovesti i do trajnog mehanickog ostecenja zavojnice-namota ja.

Najkarakteristicniji deo BR kutije je takozvani "port" tj. ona refleksna cev (jedna ili vise njih) ciji se otvor nalazi na povrsini kutije. Namerno sam rekao samo "na povrsini" a ne na prednjoj ploci kutije jer se port moze nalaziti gotovo bilo gde na kutiji i uopste ne mora biti na prednjoj ploci. Za sam rad kutije i funkcionisanje porta je to potpuno nevazno ali moze imati uticaja na zvuk takve kutije u zavisnosti od polozaja otvora i polozaja kutija u prostorji. Port najcesce vodi od otvora na povrsini ka unutrasnjosti kutije ali ni to nije obavezno jer ce isto tako funkcionisati i ako je ceo port spolja, van kutije. Istina, to vizuelno izgleda pomalo idiotski i tesko da ce te naici na takve kutije ali nije na odmet da znate da je i to moguce. Ono sto na funkcionisanje porta moze da ima uticaja je blizina okolnih formacija bilo kom otvoru porta. Zato je preporucljivo da se spoljasnji otvor nalazi barem za precnik porta dalje od ivice obima bilo kog drajvera ili ivice kutije. Isto vazi i za drugi-unutrasnji otvor i njegov odnos sa strukturama u unutrasnjosti kutije (unutrasnje povrsine zidova, pregrade, pojacanja, skretnice, korpe i magneti drajvera). Za njega je jos isto tako vazno da se ni materijal za ispun kutije nikada ne nadje blize od tog rastojanja i da se obezbedi da vremenom u toku rada i vibracija, ispun ne moze da se "slegne" i priblizi ili zatvori unutrasnji otvor porta. Pokusajte da uvek ako je moguce, koristite sto veci port jer to smanjuje efekat kompresije snage i sumove koji u portu mogu nastati usled brzog kretanja vazduha. Jedna od cestih gresaka kada je port u BR kutiji u pitanju je pogresna duzina kod dupliranja porta. Konkretan primer iz prakse: ako za neku odredjenu prelomnu-rezonantnu frekvencu imate po proracunu samo jedan port precnika 10cm i duzine 14cm i zelite da umesto jednog stavite dva ista takva porta precnika 10cm, svaki ce sada biti po 35cm duzine da zadrzite istu rezonantnu frekvencu!
Ako radite subwoofer kutiju BR tipa za automobil, uzmite u obzir da kabina auta po prirodi izdize duboke tonove u opsegu ispod nekih 60-80Hz cak i do 12dB po oktavi. Zbog toga vam se moze dogoditi da tacno po proracunu uradjen "sub" kod kuce u sobi zvuci izvrsno i ujednaceno a u autu "bubnji". U tom slucaju probajte da namerno "nastelujete" prelomnu frekvencu nize nego sto se dobija proracunom.




REFLEKSNA BAND-PASS KUTIJA

Ovo je prilicno specijalizovan tip kutije koji (za razliku od ostalih tipova) omogucava da vi odredjujete i donju i gornju prelomnu frekvencu sistema. Ovaj tip kutija se smatra jednim od najtezih za uspesnu izradu i svakako nije za manje iskusne. U osnovi se sastoji od dve komore od kojih je jedna uvek po bas-refleks principu i najcesce se zove prednja komora. Ona je zajedno sa portom koji sadrzi "zaduzena" za gornju granicnu frekvencu. Druga komora u kojoj se nalazi sam drajver, moze biti bilo potpuno zatvorena, dakle kompresionog tipa ali i bas-refleks tipa tj. kao i prednja komora i odredjuje donju granicnu frekvencu. Ovaj tip kutije se uglavnom koristi za subwoofere i glavne prednosti su mu relativno manja izoblicenja jer je reprodukcija i sa gornje strane karakteristike ogranicena i mogucnost koriscenja drajvera sa visim Q faktorom (a to znaci sa manjim magnetom tj. jeftinijih).

Preuzeto sa max-styling



SLOT-PORT KUTIJA


Da dodam da postoji i ovaj tip kutije koja je slicna kao bas reflex kutija a razlika je u portu (otvoru) koji je L profila unutar kutije. Ovim se postizu znatno bolje performanse jer je moguce u manjoj kutiji napraviti znatno veci port u odnosu na BR (bas reflex). L profil dodatno ucvrscuje kutiju.