Wygłuszenie kolumn - jakie

W poprzednim poście jest rysunek ilustrujący zdanie prowadzącego blog co do wygłuszania kolumn. Tamten rysunek pokazuje kolumnę w widoku z przodu. Wydaje mi się, że można dać jeszcze więcej maty:

Całkowite wypełnienie wnętrza materiałem dźwiękochłonnym - przykład. Tak wykonanego rysunku nie należy interpretować jednak w ten sposób, że trzeba zostawić odstęp pomiędzy ścianką i matą podobnie jak to się robi w adaptacji pomieszczeń.

Prawdopodobnie nikt nigdy nie dał tyle maty do obudowy z otworem...

Obudowa z otworem strojona jest na dość niskie częstotliwości. Trochę maty dla częstotliwości rzędu 40 Hz to jest faktycznie nic. Na ruch cząstek powietrza  wpływ ma pomijalnie mały. Różnicę może prędzej zrobić zmniejszenie się ilości powietrza wewnątrz. I ten parametr trzeba uwzględnić przy obliczeniach.

Obliczając wielkość obudowy uwzględnia się parametry głośnika, jego wyporność, objętość jaką zajmą usztywnienia i elementy zwrotnicy. Chcąc dać większą niż zazwyczaj ilość wytłumienia należałoby uwzględnić ile powietrza wyprze użyta mata czy inny materiał.

Sprawdzenie jaką wyporność ma dana objętość wełny należałoby wykonać pewne doświadczenie. Dokładnie takie, jak to się robi chcąc sprawdzić objętość jakiegoś nieregularnego przedmiotu. Bierze się do tego wypełnione po brzegi naczynie z wodą, stojące w innym naczyniu. Po włożonego badanego obiektu trzeba zmierzyć objętość wody, która się wyleje. Tak samo z wełną. Jedynie trzeba wyciąć kawałek maty o znanych wymiarach i wtedy będzie można uwzględniać w obliczeniach faktyczną wyporność wytłumienia.

Na koniec wypada dodać, że tak naprawdę trzeba zacząć od wykonania testu "ciemnej strony głośnika". Większość, wręcz wszyscy, nie zwracają uwagi na to, że ich kolumny buczą i huczą. Czy ktoś kiedyś o tym pisał? A na forach co piszą ludzie? Że można modyfikując kolumny wytłumić je lepiej, ale nie bardziej. Czujecie absurd? Lepsze wytłumienie oznacza silniejsze wytłumienie. Ale pomijając to, zawsze się znajdzie ktoś, kto twierdzi, żeby nie dać za dużo maty.

Nie można nigdy dać za dużo wytłumienia, tak jak się nie da za mocno wytłumić modów w pomieszczeniu. Technicznie niewykonalne.

BHP (Buczące Huczące Puste)

BHP nie odnosi się do przepisów, w każdym razie słuchać trzeba raczej cicho, ale brzmienia typowych kolumn. Zazwyczaj jest buczące i huczące. Spowodowane to jest niedostatecznym wytłumieniem ich wnętrza, które jest przeważnie puste. Pusta kolumna gra pustym dźwiękiem, buczy i huczy.

Rys. 1. Wygłuszenie dobre i złe.

Na powyższym rysunku widzimy w jaki sposób są wytłumione dwie różne kolumny. Z lewej strony jest w przekroju kultowy monitor, obiektywnie taki sobie, ale za to dobrze wygłuszony. Prawdopodobnie właśnie dobre wytłumienie spowodowało, że te kolumny były, zresztą nadal są, często używane w studiach nagraniowych. Z prawej są natomiast kolumny DIY z wygłuszeniem, które (prawie) nic nie daje.

Na kolumnach DIY są zaznaczone ponumerowane linie. Wskazują one strzałki fal stojących. 1 odpowiada częstotliwości najniższej fali, która ma długości dwa razy większą niż obudowa (wewnątrz). 2 i 3 to odpowiednio kolejne wyższe częstotliwości. 1 i 3 mają strzałki w dokładnie tym samym miejscu, tzn. w połowie wysokości. Trójka ma w sumie trzy strzałki, a dwójka dwie.

Wygłuszenie z pianki w kolumnie DIY działa na wszystkie te rezonanse, ale bardzo słabo, właściwie tylko samymi "bokami".

W odniesieniu do fal powstających na szerokość i głębokość, bo na rysunku są pokazane tylko na wysokość, układ strzałek rezonansów będzie taki sam.

Materiał porowaty działa na ruch cząstek, a nie działa na ciśnienie, czy też podciśnienie. W takim razie uwzględniając układ strzałek w trzech wymiarach (wysokość, szerokość i długość) trzeba przyjąć, że materiał tłumiący powinien wypełniać całe wnętrze kolumny, ze szczególnym uwzględnieniem jej centrum, które w tym przykładzie jest puste, aby mógł spełnić swe zadanie. I dokładnie tak są wytłumione NS-10.

Jednak kolumny dobrze wytłumione w naszym przykładzie mają obudowę zamkniętą. Jak powinno się wygłuszać kolumny z otworem? Wydaje mi się, że dokładnie tak samo. Całe wnętrze powinno być wypełnione materiałem dźwiękochłonnym z wyjątkiem części obudowy, gdzie jest tunel, względnie tunele. Mogłoby to wyglądać w ten sposób:

Rys. 2.

W odniesieniu do powyższego rysunku trzeba dodać, że to tylko przykład. Tunel może być jeden i u góry. Wzmocnienie nie musi być jedynym. Jego funkcja polega głównie na tym, aby można było swobodnie układać materiał dźwiękochłonny. Konkretnie chodzi o to, żeby on się nie "obsunął" tam, gdzie powinno być pusto.

Przy obliczaniu wymiarów obudowy powinno się uwzględnić mniejszą objętość spowodowaną tak dużą ilością maty.

Dobrze wytłumione kolumny mają bardziej precyzyjny dźwięk i nie podbarwiają go. Szczególnie odczuwalne jest to w odniesieniu do śpiewu i mowy. Jednak nie tylko fale stojące są problemem. Odbicie dźwięku na 1/4 fali jest nim również. Jedno i drugie powoduje rozchwianie charakterystyki częstotliwościowej, a rezonanse dodatkowo powodują "wydłużenie" dźwięku. To, że trwa to kilka ms nie ma znaczenia. Jak to było opisane w poprzednim poście, można się łatwo przekonać, że to wszystko słychać i brzmi to naprawdę bardzo paskudnie.

Dlaczego producenci tak (zazwyczaj) nie robią? Różnica w ilości maty jest ogromna. To są koszty zmniejszające zysk. Przecież zastąpienie jednego kondensatora foliowego elektrolitem, który jest trochę tańszy, daje wymierne korzyści finansowe. Poza tym największy problem z dobrze zrobionymi kolumnami jest jednak taki, że grają bardzo podobnie. A zadowolony z brzmienia klient nie kupuje nowego sprzętu.