69

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

S

S

amodzielne  budowanie  urzą−
dzeń 

elektroakustycznych

może  być  umotywowane

dwojako − albo chęcią zaoszczędze−
nia (proste kalkulacje wskazują czę−
sto, że komplet elementów kosztu−
je mniej, niż gotowy, "firmowy" pro−
dukt,  na  nich  oparty),  albo  dąże−
niem  do  stworzenia  własnej,  nie−
powtarzalnej  konstrukcji.  Oczywi−
ście obydwa powody mogą wystę−
pować  równocześnie  w różnych
proporcjach,  zmieniających  się  też
z upływem  czasu.  Warto  zwrócić
uwagę,  że  o ile  najczęściej  pierw−
szy  bodzieć  jest  właśnie  natury
ekonomicznej, to wkrótce po mniej
lub bardziej udanym debiucie świe−
żo  upieczony  konstruktor−hobbista
ma  ochotę  na  powtórkę,  i zbudo−
wanie  kolejnego,  doskonalszego
urządzenia.  Apetyt  rośnie  w miarę
jedzenia, i wraz z nabywaniem do−
świadczenia coraz większe są am−
bicje.  Samodzielne  konstrukcje
przestają  być  tanie,  ale  sięgają
swoimi  możliwościami  pułapu  naj−
wyższej klasy urządzeń renomowa−
nych marek. Takie przykłady pobu−
dzają  wyobraźnię  początkujących,
którzy jednak nie zawsze zdają so−
bie  sprawę,  że  do  osiągnięcia
szczytów  potrzebne  są  lata  prób
i uzyskana  tą  drogą  niebagatelna
wiedza, a nie tylko "chęć szczera". 
Dużą  popularnością  cieszy  się  sa−
modzielne  budowanie  wzmacnia−

czy, ale chyba jeszcze większą kon−
struowanie  zespołów  głośniko−
wych. Dlaczego? Zespoły głośniko−
we inspirują już swoim wyglądem,
który  w dużym  stopniu  i natych−
miast odzwierciedla założenia kon−
strukcyjne; kolumna głośnikowa to
coś  innego,  niż  zamknięty  w czar−
nym pudełku obudowy układ elek−
troniczny; głośnik fascynuje swoim
życiem − on "gra", posiadając umie−
jętność przetworzenia energii elek−
trycznej  na  akustyczną;  wreszcie
wydaje się, że zbudowanie zespołu
głośnikowego jest znacznie łatwiej−
sze, niż np. wzmacniacza. 
Rzeczywiście,  schemat  zwrotnicy
elektrycznej  zespołu  głośnikowe−
go może być bardzo prosty; do te−
go  dwa  −  trzy  głośniki,  obudowa,
kilka  dodatków,  i wydaje  się,  że
wszystko gotowe...
Zanim  postraszymy  potencjal−
nych  zainteresowanych  znacznie
większą  faktyczną  złożonością
problemu  budowania  zespołów
głośnikowych, 

wprowadźmy

ważny podział.
Zupełnie czym innym jest składa−
nie  zespołu  głośnikowego  z tzw.
"kitu", czyli dokonanie montażu na
podstawie  dostarczonych  wraz
z głośnikami  dokładnych  projek−
tów, nawet jeśli trzeba samodziel−
nie zmontować układ elektryczny
i złożyć  obudowę,  czym  innym
jest  prawdziwe  konstruowanie,

czyli  opracowanie  całego  zespołu
głośnikowego  "od  podstaw"  −  za−
projektowanie  obudowy,  oblicze−
nie  zwrotnicy.  Najpierw  kilka  słów
o "kitach".
Najkompletniejsze z nich zawierają
dosłownie  wszystko,  oprócz  cyny
do  lutowania.  Otrzymujemy  więc
głośniki,  obudowę,  złożoną  zwrot−
nicę,  wytłumienie,  nawet  wkręty.
Najbardziej  ograniczona  oferta
sprowadza  się  do  samych  głośni−
ków  i projektu;  zaopatrzenie  we
wszystkie  części  i zbudowanie
skrzynki jest zadaniem konstrukto−
ra.  Są  też  propozycje  pośrednie  −
np.  głośniki  i zwrotnica,  ale  bez

(jeśli potrafisz).

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

70

obudów,  albo  opcjonalne  −  z obu−
dowami lub bez. 
Złożenie  takiego  czy  innego  "kitu"
nie  wymaga  praktycznie  żadnej
wiedzy  elektrotechnicznej,  a jedy−
nie  umiejętności  lutowania.  Naj−
większym  problemem  może  być
tutaj  zbudowanie  skrzynki,  jeśli  ta
ma  spełniać  wysokie  wymagania
estetyczne. Najczęściej też nie mo−
żemy  posłuchać,  jak  interesujący
nas  zestaw  brzmi,  zanim  go  sami
nie kupimy i nie zmontujemy. Jeśli
nie  mamy  żadnych  umiejętności
w tym  zakresie,  nie  będziemy
w stanie  dokonać  jakichkolwiek
modyfikacji.  Zaletą  zestawów  do
samodzielnego  montażu  jest  jed−
nak  najczęściej  wyraźna  oszczęd−
ność, w stosunku do podobnej kla−
sy  gotowych  zespołów  głośniko−
wych. Wynika ona z kilku przyczyn.
Wcale nie najważniejszą jest koszt
montażu,  który  musimy  przepro−
wadzić samodzielnie. Firmowe, za−
chodnie  zespoły  głośnikowe,  tak
jak  inne  urządzenia  Hi−Fi,  sprzeda−
wane  są  poprzez  dystrybutorów
i detalistów,  pozostawiających  so−
bie duże marże handlowe. Takie są
prawa rynku, i nie ma sensu ich tu−
taj rozstrząsać, należy tylko przyjąć
je  do  wiadomości.  Jako  wytłuma−
czenie należy tylko podać wysokie
koszty prowadzenia sklepów, akcji
reklamowych,  itp.  Natomiast  "kity"
rozprowadzane  są  najczęściej
przez  małe  firmy,  nie  prowadzące
punktów  sprzedaży,  a jedynie
sprzedaż  wysyłkową.  Pozwala  to
na duże oszczędności, choć nie da−
je  wspomnianego  na  początku
komfortu  posłuchania  przed  zaku−
pem.  Powinniśmy  więc  na  temat
tak  sprzedawanych  "kitów"  dowie−
dzieć  się  jak  najwięcej,  starać  się

poznać  opinie  zna−
jomych,  itp.  Może−
my  jednak  w ten
sposób  "trafić"  na−
prawdę  dużą  oka−
zję.  Innym  źródłem
oszczędności może
być obudowa. Jeśli
kupujemy 

same

głośniki, musimy ją
oczywiście  zrobić
sami,  ale  jeśli  ma−
my  ku  temu  dobre
możliwości,  czas
i ochotę,  aby  tro−
chę  pomajsterko−
wać,  możemy  dodatkowo  wziąć
pod  uwagę,  że  w cenie  wysokiej
jakości  importowanych  zespołów
głośnikowych  obudowa  pochłania
kwoty  bardzo  poważne,  zarówno
ze względu na koszt jej wykonania,
jak i transportu. Oczywiście wyso−
kiej jakości firmowe zespoły głośni−
kowe nie mają swoich dokładnych
odpowiedników  w ofercie  "kitów",
ale powyższa reguła jest silną mo−
tywacją  do  tworzenia  własnych,
ambitnych  konstrukcji.  Przejdźmy
więc  do  samodzielnego  konstruo−
wania.
Można zacząć od górnolotnych ha−
seł, że tworzenie zespołów głośni−
kowych to piękna pasja, połączenie
techniki ze sztuką, itp itd. Ale mo−
że warto podejść do tego od innej,
bardziej praktycznej strony. 

W

Ws

sk

ka

azzó

ów

wk

ka

a  1

1.  Jeżeli  jedynym  po−

wodem, dla którego chcesz po raz
pierwszy i jednorazowo samodziel−
nie skonstruować zespół głośniko−
wy, jest chęć zaoszczędzenia, jako
że  widzisz  wielką  różnicę  między
ceną  wysokiej  jakości  zespołów
głośnikowych,  a ceną  kompletu
wysokiej  jakości  głośników,  po−

ważnie  się  za−
stanów.  Jedy−
nym powodem,
dla 

którego

można  by  Ci
doradzać podję−
cie  tego  wy−
zwania, 

jest

nadzieja,  że  mi−
mowolnie  sta−
niesz się hobbi−
stą  i na  pierw−
szej 

własnej

konstrukcji, nie−
uchronnie  nieu−
danej,  nie  po−
p r z e s t a n i e s z .

Kilka  podstawowych  wzorów  ani
kilka  podpowiedzi  bardziej  do−
świadczonych  kolegów  nie  zapro−
wadzi cię do celu. Wysokiej jakości
zespół  głośnikowy  to  wysokiej  ja−
kości głośniki, ale po mistrzowsku
zastosowane.  Jeśli  zdobędziesz
głośniki, które stosowane są w ko−
lumnach  np.  za  10000zł,  i niewła−
ściwie ich użyjesz, uzyskasz rezul−
tat  porównywalny  do  jakości  ko−
lumn za 1000zł. 
W

Ws

sk

ka

azzó

ów

wk

ka

a 2

2. Nie powierzaj zada−

nia  skonstruowania  zespołów  gło−
śnikowych  przypadkowym  "fa−
chowcom",  bądź  sceptyczny  na−
wet wobec wierzących w swoje si−
ły  znajomych.  Jeśli  ktokolwiek
obiecuje Ci, że na podstawie para−
metrów głośników "obliczy" warto−
ści  wszystkich  elementów  zwrot−
nicy,  i bez  budowania  prototypu
otrzymasz wszelkie dane, ten ktoś
nie zna się na rzeczy. Konstruowa−
nie  zespołu  głośnikowego  to
żmudny  proces  sprzęgniętych  ze
sobą: obliczania, pomiarów i odsłu−
chów. Nie można dobrze zrobić ze−
społów głosnikowych nie wykonu−
jąc podstawowych pomiarów i nie
prowadząc  prób  odsłuchowych.
Metoda  prób  i błędów  jest  tutaj
w pełnym rozkwicie. Niektórzy naj−
lepsi  konstruktorzy  światowi  mie−
siącami dostrajają swoje konstruk−
cje, natomiast świeżo upieczonym
adeptom  udaje  się  to  podobno
w ciągu  jedego  dnia...  Jeżeli  jaki−
kolwiek  fachowiec  wykonałby  po−
wierzoną  pracę  rzetelnie,  a więc
poświęcił  na  nią  dużo  czasu,  mu−
siałby  zażądać  takiego  wynagro−
dzenia,  przy  którym  całe  przedsię−
wzięcie  od  strony  ekonomicznej
straciłoby  sens.  Ponadto,  popraw−
nych  rozwiązań  może  być  wiele,
ale  będą  się  one  różnić  (brzmie−

71

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

niem).  Jeśli  nawet  ktoś  wykona
swoją pracę rzetelnie, to jej wynik
wcale nie musi Ciebie satysfakcjo−
nować,  możesz  stwierdzić,  że
oczekiwałeś  czegoś  innego.  Albo
robisz  sam,  albo  zaintersuj  się  do−
brym "kitem", albo idź kup "gotowe"
do sklepu.   
Jeżeli  te  dwie  wskazówki  jeszcze
Cię nie zniechęciły...
Mam,  obok  wymienionych  na  po−
czątku,  jeszcze  jedną  zachętę  do
opanownia  sztuki  samodzielnego
konstruowania.  Dla  najbardziej  do−
świadczonych brzmienie konstruo−
wanego zespołu głośnikowego sta−
je się jak plastyczna materia, którą
można  świadomie  kształtować.
Dzięki temu konstruktor osiąga ta−
kie  brzmienie,  jakie  mu  osobiście
najbardziej  odpowiada.  Ponadto
może dopasowywać je do brzmie−
nia  innych  urządzeń  systemu  au−
dio, uwzględniać akustykę własne−
go pomieszczenia odsłuchowego. 
Teoria.  Najpraktyczniejszą  rzeczą
jest dobra teoria. W tym przypadku
teoria jest bardzo obszerna i wielo−
warstwowa.  Obszerna,  co  ozna−
cza,  że  dotyka  różnych  dziedzin  fi−
zyki − elektryczności, magnetyzmu,
akustyki, mechaniki. Pisząc "wielo−
warstwowa"  mam  natomiast  na
myśli,  że  występuje  wiele  pozio−
mów wtajemniczenia. Dzięki temu
nie  ma  niczego  prostszego  pod
słońcem od skonstruowania prymi−
tywnego  zespołu  głośnikowego,
i nie  ma  niczego  trudniejszego  od
skonstruowania  kolumny  bardzo
wysokiej  klasy.  Z tym  wiąże  się
z jednej strony możliwość rozwoju,
któremu  od  początku  towarzyszyć
mogą  zrealizowane  projekty,  co
jest bardzo zachęcające i inspirują−
ce,  ale  z drugiej  strony  niebezpie−
czeństwo zatrzymania się na pew−
nym etapie, w fałszywej wierze, że
skoro  udało  się  zbudować  cokol−
wiek  grającego,  to  teraz  pozostaje
tylko  poszukiwanie  lepszych  prze−
tworników  i stosowanie  ich  we−
dług poznanych na początku reguł.
Dodatkowe  zagrożenie  wynika
z tego,  że  podstawowe  wzory,
które  pozwalają  nawet  zupełnym
laikom  obliczyć  zwrotnicę  i zbudo−
wać  pierwszą  kolumnę,  na  wy−
ższych  etapach  wtajemniczenia
stają  się  bezużyteczne,  a nawet
niebezpieczne,  jeśli  wciąż  wierzy
się, że mogą dalej służyć.

Należałoby  spodziewać  się,  że  za−
równo  podstawową  wiedzę,  jak
i dogłębniejszą  teorię  można  czer−
pać  z wielu  książek.  Niestety,
w polskojęzycznej  literaturze  nie
ma dzisiaj żadnego wartościowego
opracowania, odpowiadającego ak−
tualnemu  poziomowi  techniki  gło−
śnikowej.  Napisana  w roku  1976,
przez  Aleksandra  Witorta,  książka
"Głośniki i zespoły głośnikowe" jest
do  dzisiaj  najobszerniejszym  pol−
skim opracowaniem na ten temat,
stanowi  obowiązkowy  kanon  −  bo
nie zastąpiony przez nic nowszego
− w samokształceniu hobbistów.  
W książce  Witorta  jest  wiele  wie−
dzy  teoretycznej,  sporo  pożytecz−
nych rad praktycznych, jednak sta−
nowi  to  tylko  wierzchołek  góry  lo−
dowej,  czyli  wiedzy,  którą  trzeba
dzisiaj  posiąść,  aby  uważać  się  za
fachowca w tej dziedzinie. W ciągu
minionych 20 lat obraz techniki gło−
śnikowej bardzo się zmienił, zarów−
no  w sferze  jakości  samych  prze−
tworników, jak i sposobów ich sto−
sowania.  Kilka  wzorów  zostało  za−
stąpionych  bardzo  rozległymi  teo−
riami, dotyczącymi działania filtrów
i obudów,  wreszcie  wprzęgnięto
do projektowania komputery...
Oto  kolejne  niebezpieczeństwo  −
programy symulacyjne. Nie są one
niestety  (jak  na  razie)
dość  doskonałe,  aby
móc  polegać  tylko  na
nich,  jak  próbują  nie−
którzy.  Działają  one
w oparciu  o znacznie
szerszy  zestaw  para−
metrów  (charaktery−
styk),  niż  proste  wzo−
ry,  rzeczywiście  uła−
twiając proces projek−
towania  i pozwalając
zaoszczędzić  czas  na
pewnym  jego  etapie.
Jednak  nawet  najszerszy  ze−
staw  parametrów  nie  pokazuje
wszystkich  właściwości  prze−
tworników i możliwych zależno−
ści.  Konieczne  jest  równocze−
sne  posługiwanie  się  dobrze
wytrenowanym  uchem.  Z du−
giej strony nie wszystko da się
zrobić "na ucho", jak chcieliby in−
ni, będący na bakier z techniką.
W konstruowaniu  zespołów
głośnikowych  trzeba  połączyć
wiele  umiejętności.  Na  koniec
tego  długiego  wstępu  można

jednak pocieszyć, że choć najgłęb−
sza teoria głośników korzysta z ele−
mentów  matematyki  wyższej,  to
do  zastosowań  praktycznych  nie
jest  potrzebny  rachunek  całkowy
i różniczkowy.  W naszych  wykła−
dach  będziemy  pomijać  wszelkie
wzory,  nie  mające  zastosowania
w praktycznych obliczeniach wątki
czysto  teoretyczne,  bez  których
można się obejść nawet na wyso−
kim  poziomie  wtajemniczenia
w konstruowaniu (np. schemat za−
stępczy  głośnika  −  akademicki  fun−
dament teorii, potrzebny przy kon−
struowaniu  głośnika,  już  niepo−
trzebny przy konstruowaniu zespo−
łu głośnikowego), i inne.  
Cykl  artykułów  poświęconych  sa−
modzielnemu  budowaniu  zespo−
łów  głośnikowych  dedykujemy
przede wszystkim Czytelnikom za−
interesowanym  zdobyciem  umie−
jętności  rzeczywistego  konstruo−
wania, a nie tylko składania na pod−
stawie  dostarczonych  projektów.
Obok głównego artykułu będziemy
jednak  zamieszczać  co  drugi  mie−
siąc  jeden  gotowy  projekt  zespołu
głośnikowego,  nie  związany  ściśle
z tematem  "wykładu",  przeznaczo−
ny    dla  niecierpliwych,  którzy  pra−
gną  jak  najszybciej  "coś  zrobić".
Jednocześnie projekty te z czasem

staną  się  dobrą  ilustra−

cją  dla  prezentowanej
teorii.

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

72

Budowa, zasada działania i niektóre podstawowe parametry

głośnika dynamicznego

N

N

a  początku  naszych  rozważań
wprowadźmy  jedno  użyteczne
rozróżnienie  −  pod  pojęciem  gło−

śnik będzie zawsze występował pojedyn−
czy  głośnik,  natomiast  kompletne  urzą−
dzenie (głośniki ze zwrotnicą w obudowie)
będzie nazywane zespołem głośnikowym.
Załóżmy też, że układ głośnikowy to hipo−
tetyczny  komplet  głośników  do  zespołu
głośnikowego  (gdy  nieistotne  są  kwestie
obudowy).
Najpopularniejszym  rodzajem  głośnika
jest  głośnik  dynamiczny.  Spotykany  jest
on w zdecydowanej większości zespołów
głośnikowych, i w zasadzie jako jedyny ro−
dzaj głośnika jest brany pod uwagę przez
hobbistów. Nie będziemy więc tracić miej−
sca  na  przedstawianie  niepraktycznych
ciekawostek pod postaciami innych rodza−
jów głośników, ale od razu przejdziemy do
omówienia  głośnika  dynamicznego,  który
będzie nam towarzyszył aż do końca cyklu
wykładów. 
Zadaniem  każdego  rodzaju  głośnika  jest
zamiana energii elektrycznej, dostarczonej
ze  wzmacniacza,  na  energię  akustystycz−

ną − falę dźwiękową, która będzie cieszyć
nasze uszy. Głośnik dynamiczny dokonuje
tej  zamiany  wykorzystując  zjawisko  po−
wstawania siły poruszającej cewką, przez
którą płynie zmienny prąd elektryczny, gdy
ta znajduje się w stałym polu magnetycz−
nym  (stąd  też  głośnik  dynamiczny  nazy−
wany  jest  również  magnetoelektrycz−
nym).  Ruch  cewki  odzwierciedla  zmiany
przyłożonego  do  niej  napięcia.  Do  cewki
przymocowana  jest  membrana,  która  po−
ruszając się wraz z cewką powoduje zabu−
rzenie powietrza, a w ślad za tym powsta−
nie fali akustycznej. 
Sprawność  energetyczna  typowych  gło−
śników  dynamicznych  jest  bardzo  mała,
wynosi najwyżej kilka procent, często po−
niżej  procenta.  Oznacza  to,  że  np.
100W doprowadzonej  mocy  elektrycznej
zamienia się np. na 1W mocy akustycznej
− reszta zamienia się w ciepło. Jest to in−
formacja ważna o tyle, że wyjaśniająca, iż
głośnik  o

mocy  znamionowej  np.

100W może  przyjąć  100W mocy  elek−
trycznej. Odda znacznie mniej watów mo−
cy  akustycznej,  ale  nie  przyjęło  się  wyra−
żać jej w watach. Zamiast tego otrzymuje−
my parametr efektywności, która jest wła−
śnie miarą sprawności. Efektywność to ci−
śnienie  akustyczne,  jakie  otrzymamy
w odległości 1m od głośnika (lub zespołu
głośnikowego)  przy  dostarczeniu  1W lub
2.83V.  Dostarcznie  jednego  1W pozwala
określić  efektywność  mocową,  dostarcz−
nie  2.83V efektywność  napięciową.  Dla
głośnika o impedancji 8 omów przyłożenie
2.83V oznacza  dostarczenie  1W,  więc
efektywność  mocowa  i napięciowa  są
w tym  przypadku  równe.  Inaczej  dla  gło−
śnika  4−omowego,  gdzie  2.83V oznacza
dostarczenie  2W.  Dlatego  efektywność
napięciowa  głośników  4−omowych  jest
dwa razy wyższa od ich efektywności mo−
cowej. Efektywność wyrażana jest w de−
cybelach (dB), które są miarą skali logaryt−
micznej. W tym przypadku oznacza to, że
3dB  określają  różnicę  dwukrotną,  6dB
czterokrotną,  12dB  ośmiokrotną,  itd.,
a np.  10dB  różnicę  dziesięciokrotną.  Np.
głośnik  90−decybelowy  ma  efektywność
dwukrotnie wyższą od 87−decybelowego.
Inaczej  mówiąc,  ten  pierwszy  wytworzy
dwa  razy  wyższe  ciśnienie  akustyczne
przy takiej samej dostarczonej mocy elek−
trycznej.
Efektywność  jest  bardzo  ważnym  para−
metrem,  decydującym  w takim  samym
stopniu o możliwych do osiągnięcia natę−
żeniach  dźwięku,  co  moc  znamionowa.

Można powiedzieć, że maksymalne natę−
żenie dźwięku, jakie głośnik może wytwo−
rzyć, jest iloczynem mocy i efektywności. 
Parametr efektywności, podobnie jak moc
znamionowa, nie powinien być jednak ko−
jarzony  wprost  z jakością  głośnika.  Jest
wiele wyśmienitych głośników, które ma−
ją  niskie  efektywności,  a doskonałe  inne
parametry.  Gdybyśmy  przyjrzeli  się  bliżej
konstrukcji i parametrom głośnika i całego
zespołu głośnikowego, dojrzelibyśmy cie−
kawe  zależności  −  aby  uzyskać  szerokie
pasmo  przenoszenia  albo  wysoką  moc,
trzeba się zgodzić na kompromis w efek−
tywności, i na odwrót.
Cewka drgająca głośnika ma określoną re−
zystancję (Re) i indukcyjność (Le). Charak−
terystyka  impedancji  rośnie  od  wartości
niewiele większej od wartości rezystancji
cewki  drgającej  dla  najniższych  częstotli−
wości, do wartości znacznie wyższej przy
częstotliwościach  wysokich.  Jednocze−
śnie,  wskutek  zjawiska  rezonansu  układu
drgającego,  który  występuje  we  wszyst−
kich głośnikach dynamicznych, na charak−
terystyce  impedacji  głośnika  pojawia  się
jedno  wyraźne  maksimum.  Minimum
wartości  impedancji,  leżące  na  skali  czę−
stotliwości  bezpośrednio  powyżej  tego
maksimum,  służy  do  wyznaczania  impe−
dancji  znamionowej.  Wartość  impedancji
znamionowej standaryzuje się najczęściej
do  wartości  8  lub  4  omów,  rzadziej  do  6
omów,  tak  aby  we  wspomnianym  mini−
mum  wartość  impedancji  nie  była  niższa
o więcej  niż  25%  od  zadeklarowanej  im−
pedancji  znamionowej.  Np.  jeśli  w mini−
mum impedancja ma wartość 6,5 oma, to
producent ma prawo określić głośnik jako
znamionowo  8−omowy.  Jednocześnie  sa−
ma rezystancja cewki ma wartość jeszcze
niższą. W głośnikach znamionowo 8−omo−
wych  rezystancja  cewki  drgającej  wynosi
zwykle 5 − 5,5 oma, w głośnikach znamio−
nowo 4−omowych około 3 omów. 
Impedancja znamionowa nie ma żadnego
związku z jakością głośnika. Do niektórych
projektów lepiej pasują głośniki 8−omowe,
do  innych  4−omowe  (jest  to  związane
z charakterystykami  współpracującego
wzmacniacza). 
Moc znamionowa to moc elektryczna, ja−
ką  można  dostarczyć  do  głośnika  w spo−
sób ciągły. Nowoczesna norma IEC 268−5
mówi o próbie 100 godzin. W tym czasie
dostarcza  się  do  głośnika  sygnał  −  szum,
którego  widmo  częstotliwościowe  odpo−
wiada  ustalonemu  przez  normę  widmu
przeciętnego sygnału muzycznego. Więk−

73

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/99

szość energii w takim sygnale (i w muzy−
ce)  kumuluje  się  na  przełomie  niskich
i średnich  częstotliwości,  w okolicach
200Hz,  i spada  nieco  w kierunku  najniż−
szych,  a wyraźnie  w kierunku  wyższych
częstotliwości.  Jednocześnie  głośniki
przeznaczone  do  pracy  nie  w całym  pa−
smie,  ale  w jego  wybranych  zakresach
(średniotonowe,  wysokotonowe),  próbo−
wane  są  odpowiednim  dla  nich  fragmen−
tem  podstawowego  sygnału  testującego
(głośniki  podłączone  są  przez  odpowie−
dnie filtry).
Jednym  z najważniejszych  parametrów
głośnika jest jego charakterystyka przeno−
szenia.  Wymaga  ona  jednak  znacznie  ob−
szerniejszego omówienia, które przedsta−
wimy w przyszłych odcinkach.  
Dokładniejsze  przyjrzenie  się  budowie
i parametrom głośnika dynamicznego bę−
dzie  sensowniejsze  po  dokonaniu  już
podziału  na  poszczególne  typy  −  głośniki
niskotonowe,  nisko−średniotonowe,  śre−
dniotonowe  i wysokotonowe.  Przed  tym
jednak wypada powiedzieć kilka zdań, dla−
czego  takie  typy  występują.  Jak  łatwo
można się domyśleć, dlatego, że nie moż−
na stworzyć jednego głośnika przetwarza−
jącego  całe  pasmo  częstotliwości  aku−
stycznych,  przy  zadowalająco  niskim  po−
ziomie zniekształceń. 
Aby przetwarzać niskie częstotliwości, na−
leży  "przepompowywać"  w jednym  cyklu
ruchu  mambrany  duże  masy  powietrza.
Można to osiągnąć poprzez dopuszczenie
do  dużych  amplitud  i zastosowanie  dużej
powierzchni  membrany.  Ale  im  większa
średnica  membrany,  tym  niższa  górna
częstotliwość  graniczna,  jaką  głośnik  mo−

że przetwarzać. W ten sposób duże gło−
śniki  dynamiczne  dostosowane  do  prze−
twarzania  niskich  częstotliwości  nie  mo−
gą przetwarzać częstotliwości wysokich,
i dla przetwarzania pełnego pasma trzeba
stosować  więcej  niż  jeden  głośnik.  Naj−
prostszym  praktycznym  rozwiązaniem
jest  układ  dwudrożny  dwugłośnikowy.
Wypada już w tym miejscu zaznaczyć, że
"dwudrożny"  wcale  nie  musi  oznaczać
dwugłośnikowego,  dlatego  dla  ścisłego
opisu układu głośnikowego należy przed−
stawiać zarówno liczbę "dróg", jaki i liczbę
głośników.  W układzie  dwudrożnym
dwugłośnikowym jeden głośnik obsługu−
je  zakres  niskich  i średnich  tonów,  drugi
zakres  tonów  wysokich*.  Ale  mogą  też
być  układy  dwudrożne  trójgłośnikowe,
w których  zakres  niskich  i średnich  to−
nów obsługują równocześnie dwa jedna−
kowe  głośniki.  Układ,  w którym  jeden
z dwóch  podobnych  głośników  przetwa−
rza niskie i średnie tony, a drugi tylko ni−
skie  (oczywiście  trzeci  przetwarza  za−

wsze  wysokie),    nazywany  jest  układem
dwu−i−półdrożnymi. Układy trójdrożne mo−
gą mieć bardzo różne konfiguracje, najpro−
stsza  to  oczywiście  trójgłośnikowa,  ale
mogą  być  i czterogłośnikowe  (z dwoma
średniotonowymi  lub  dwoma  niskotono−
wymi),  albo  pięciogłośnikowe  (z dwoma
średniotonowymi  i dwoma  niskotonowy−
mi, albo z jednym średniotonowym i trze−
ma niskotonowymi). Układy liczniejsze niż
trójdrożne (czterodrożne, pięciodrożne) są
bardzo  rzadko  spotykane.  Liczba  "dróg"
oznacza więc liczbę podzakresów, na jakie
podzielono  w zwrotnicy  pasmo  akustycz−
ne, natomiast liczba głośników to po pro−
stu  liczba  głośników,  z których  czasami
więcej  niż  jeden  przetwarza  ten  sam
podzakres. Ogólnie, liczba "dróg" nie może
być większa od liczby zastosowanych gło−
śników**.
Popularnym  tematem  wśród  konstrukto−
rów i samych użytkowników jest kwestia,
jakie  układu  są  lepsze  −  dwudrożne  czy
trójdrożne. Zwolennicy układów dwudroż−

nych argumentują, że zmniejszeniu liczby
"dróg" towarzyszy uproszczenie zwrotnicy,
i redukcja  wnoszonych  przez  nią  znie−
kształceń  fazowych.  Konstruktorzy  prze−
konani do układów trójdrożnych twierdzą,
że dla najlepszego przetwarzania średnich
częstotliwości  konieczny  jest  wyspecjali−
zowany głośnik średniotonowy. 
Nie  ma  jednak  sensu  zapisywanie  się
w poczet  wiernych  zwolenników  takiej
czy innej opcji. Obydwa rozwiązania mają
swoje  zalety  i ograniczenia,  żadne  z nich
nie jest bezwzględnie lepsze od drugiego,
a wybór zależy od wielu czynników. Ogól−
ne  wskazówki  są  takie  −  jeśli  chcesz
zbudować  mały  zespół  głośnikowy,  o ob−
jętości  netto  kilkunastu  litrów,  z pewno−
ścią znajdziesz do tego celu doskonały 17−
18cm  głośnik  nisko−średniotonowy,  który
pozwoli  zbudować  racjonalny  układ  dwu−
drożny.  Uzupełnianie  dobrego  17−18cm
głośnika nisko−średniotonowego dodatko−
wym  głośnikiem  średniotonowym  rzadko
kiedy jest uzasadnione, przy wzroście ko−
sztów  prowadzi  do  skomplikowania  ukła−
du, utrudnienia prac projektowych, i grozi
uzyskaniem  rezultatów  wręcz  gorszych
niż w przypadku ograniczenia się do ukła−
du  dwudrożnego.  Jeśli  jednak  pragniesz
użyć  dużego  głośnika  niskotonowego
w dużej  obudowie,  zaprowadzi  cię  to  do
zastosowania  układu  trójdrożnego  −  z 20−
25cm  głośnika,  nie  mówiąc  już  o więk−
szych, trudno jest, za nielicznymi wyjątka−
mi, uzyskać dobre przetwarzanie średnich
częstotliwości.  No  dobrze,  ale  czy  budo−
wać małe, czy duże zespoły głośnikowe?
Duże,  wraz  z dużymi  głośnikami  niskoto−
nowymi,  wydają  się  gwarantować  lepsze
przetwarzanie  niskich  częstotliwości
i większą moc. Statystycznie ujmując tak,
ale nie jest to regułą. 15−litrowa "regałów−
ka"  z najwyższej  klasy  17−18cm  głośni−
kiem  nisko−średniotonowym  może  lepiej
przetwarzać niskie częstotliwości od 50−li−
trowej kolumny z tanim głośnikiem o śre−
dnicy 25−cm. 
Jak  to  możliwe,  przedstawimy  dokładniej
przy analizie parametrów głośników nisko−
tonowych, już za miesiąc. 
Na końcu wypada jeszcze zwrócić uwagę,
że  znacznie  łatwiej,  nawet  zaawansowa−
nym  konstruktorom,  jest  dopracować
układ dwudrożny, ew. dwu−i−półdrożny, niż
trójdrożny.  Samo  użycie  dużej  liczby,  na−
wet  wysokiej  jakości  głośników,  w ra−
mach "bezkompromisowego" projektu, nie
daje  jeszcze  gwarancji,  że  ostateczny  re−
zultat będzie choćby zadowalający. Proste
układy  znacznie  ułatwiają  pracę  i dają
większą szansę pomyślnego jej zakończe−
nia. 

A

An

nd

drrzze

ejj K

Kiis

siie

ell

*Są rzadkie wyjątki. Istnieją niekonwencjonal−
ne  głośniki  (nie  magnetoelektryczne),  które
równocześnie przetwarzają średnie i wysokie
częstotliwości,  i są  one  łączone  w układy
z głośnikami niskotonowymi. 
**  Są  rzadkie  wyjątki.  Istnieją  głośniki  dwu−
cewkowe  (nisko−średniotonowe),  pozwalają−
ce  każdą  z cewek  zasilać  sygnałem  innego
podzakresu. Wówczas najczęściej jedna cew−
ka  zasilana  jest  tylko  niskimi  częstotliwościa−
mi, a druga niskimi i średnimi, i wraz z głośni−
kiem  wysokotonowym  można  wówczas
stworzyć układ dwu−i−półdrożny dwugłośniko−
wy)

67

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/99

B

B

udowa  dynamicznego  głośni−
ka  niskotonowego  może  słu−
żyć  jako  ilustracja  klasycznej

budowy  głośnika  dynamicznego.
Głośnik  nisko−średniotonowy  nie
różni  się  poważnie  w swojej  kon−
strukcji od niskotonowego; zdolność
przetwarzania  średnich  częstotliwo−
ści uzyskuje przede wszystkim dzię−
ki  mniejszej  średnicy,  jak  również
poprzez  zoptymalizowanie  właści−
wości  membrany  (materiał,  geome−
tria)  pod  kątem  przetwarzania  szer−
szego zakresu częstotliwości. Więk−
szość  głośników  średniotonowych
także  bardzo  przypomina  klasyczny
głośnik  niskotonowy  −  mają  one
oczywiście  odpowiednio  małe  śre−
dnice  membran  (o związku  między
wielkością  głośnika  a pasmem,
które  ma  zadanie  przetwarzać,
wspominaliśmy  miesiąc  temu),
a także  nie  są  przystosowane  do
pracy  przy  dużych  amplitudach
(których przetwarzanie średnich czę−
stotliwości  nie  wymaga).  Dopiero
zdecydowana  większość  współcze−
snych  głośników  wysokotonowych
(i niewielka część średniotonowych)
odbiega  w swojej  konstrukcji  od
schematu głośnika ze stożkową me−
mebraną, jako że mają one membra−
ny kopułkowe, i w ślad za tym rów−
nież  inną  konstrukcję  pozostałych
elementów.

W układzie magnetycznym, a dokła−
dnie  w szczelinie  magnetycznej,
znajduje się cewka, do niej przymo−

cowana  jest  membrana.  Zawiesze−
nia:  dolne  (przyklejane  do  cewki
w pobliżu  połączenia  z membraną)
i górne  (przyklejane  do  obrzeża
membrany)  pozwalają  na  osiowy
ruch cewki z membraną. Układ ma−
gnetyczny i zawieszenia mocowane
są  do  kosza,  stanowiącego  szkielet
całej konstrukcji
Układ  magnetyczny,  zbu−
dowany  najczęściej  na
bazie  ferrytowego  pier−
ścienia,  ma  za  zadanie
wytworzyć  jak  najsilniej−
sze  pole  magnetyczne
w szczelinie.  Ale  ostate−
cznie  siła,  z jaką  będzie
poruszana  cewka,  zależy
od  iloczynu  Bxl,  gdzie
B jest gęstością strumie−
nia 

magnetycznego

w szczelinie, a l długością
przewodnika 

(drutu

uzwojenia cewki), znajdu−
jącego  się  w tym  stru−
mieniu. 
Wraz  z przepływem  prą−
du  przez  cewkę,  będzie
się  ona  poruszać.  Gdyby
wysokość uzwojenia (wy−
sokość cewki) była dokła−
dnie  taka  jak  wysokość
szczeliny, co zmaksymali−
zowałoby  iloczyn  Bxl
w stanie  spoczynku,  na−
wet mały ruch cewki po−
wodowałby  zmniejszenie
się  liczby  zwojów  pozo−
stających  w szczelinie,

a w  ślad  za  tym  zmniejszenie
l i zmniejszenie Bxl.  Układ  działałby
nieliniowo,  co  powodowałoby  po−
wstawanie  dużych  zniekształceń.
Sposobem zapobieżenia temu zjawi−
sku jest zastosowanie albo szczeliny
znacznie  dłuższej  od  cewki  (w ra−
mach  dopuszczalnej  amplitudy  cała

R

Ryyssuunneekk 11.. Konstrukcja głośnika
niskotonowego

Głośniki niskotonowe i nisko−średniotonowe

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/99

68

cewka  znajduje  się  w szczelinie,
w polu  magnetycznym  o stałej  gę−
stości), albo cewki znacznie dłuższej
niż szczelina (w ramach dopuszczal−
nej  amplitudy  w szczelinie  znajduje
się zawsze ta sama liczba zwojów).
To  drugie  rozwiązanie  jest  znacznie
częściej spotykane. W obu przypad−
kach w ramach dopuszczalnej ampli−
tudy wartość Bxl pozostaje stała, co
jest  warunkiem  liniowej  pracy.  Ma−
ksymalną  amplitudę,  przy  której
spełniony jest ten warunek, nazywa
się (maksymalną) amplitudą liniową.
Kosztem  uzyskania  dużej  liniowej
amplitudy  jest  obniżenie  wartości
współczynnika  Bxl (choć  pozostaje
on  na  stałym  poziomie  w ca−
łym zakresie pracy), i wsku−
tek  tego  obniżenie  efek−
tywności,  bowiem  przy
układzie z wysoką cew−
ką  dużą  część  zwojów,
a więc dużą część prze−
wodnika  i

płynącego

w nim  prądu  "skazujemy"
na pracę jałową − pozostawa−
nie  poza  szczeliną  i nieuczestni−
czenie  w tworzeniu  siły,  podobnie
w przypadku z wysoką szczeliną ca−
ły czas "marnuje się" duża część po−
la  magnetycznego.  Tymczasem,  jak
już wspominaliśmy, głośniki niskoto−
nowe  wymagają  dużych  amplitud.
Konstruktor  głośnika  niskotono−
wego  musi  więc  wybrać  jakiś
kompromis  −  czy  da  duży  zapas
cewki po obu stronach szczeliny,
pozwalając w ten sposób na linio−
wą pracę przy dużych amplitudach,
ale redukując efektywność, czy od−
wrotnie.  Oczywiście  w praktyce
szuka się "złotego środka". Pole ma−
newru jest tym większe, im... więk−
szy  i silniejszy  układ  magnetyczny.
Przy  bardzo  dużym  B można  bo−
wiem pozwolić sobie na mniejsze l,
czyli pozostawienie nawet większej
części  uzwojenia  poza  szczeliną,
i uzyskać  wystarczającą  wartość
Bxl i zadowalającą  efektywność.
Przy  skromnych  układach  magne−
tycznych  trzeba  oszczędzać  i tu,
i tam. Tak więc duże układy magne−
tyczne nie powinny się kojarzyć wy−
łącznie  z dużymi  efektywnościami.
W głośnikach niskotonowych służą
w równej  mierze  dopuszczeniu  do
dużych amplitud liniowej pracy. Do
możliwości  układu  magnetycznego
i cewki muszą być jednak dostoso−
wane  możliwości  zawieszeń.  One
również powinny pracować liniowo
w założonym zakresie, co uzyskuje
się  stosując  ich  specjalne  profile

i materiały.  Amplituda,  jaką  może
znieść  układ  drgający  głośnika  bez
uszkodzenia, nawet po przekrocze−
niu  amplitudy  liniowej,  nazywa  się
amplitudą maksymalną.
Parametry  zawieszeń  membrany
decydują  o bardzo  ważnym  para−
metrze  głośnika  −  podatności  ukła−
du  drgającego,  który  wraz  z masą
drgającą  określa  z kolei  częstotli−
wość  rezonansową  (częstotliwość
podstawowego  rezonansu  mecha−
nicznego) układu drgającego, jeden 

z najważniejszych  parametrów  gło−
śnika niskotonowego.

Fs =         1  

2

π

Cs x Ms

1)

Fs − częstotliwość rezonansowa gło−  
śnika swobodnie zawieszonego
Cs − podatność zawieszeń 
Md − masa drgająca

Potocznie  uważa  się,  że  częstotli−
wość  rezonansowa  określa  dolną
częstotliwość  graniczną  głośnika.
Z grubsza  rzecz  biorąc  tak  jest,  jed−
nak po pierwsze − parametr Fs okre−
śla  częstotliwość  rezonansową  gło−
śnika swobodnie zawieszonego (bez
obudowy),  natomiast  w obudowie
zamkniętej rezonans ten nieuchron−
nie  przesunie  się  w stronę  wy−
ższych  częstotliwości  (o ile,  zależy
od objętości obudowy), a w obudo−
wie bass−reflex nastąpią jeszcze bar−
dziej  skomplikowane  zjawiska;  po
drugie,  nawet  kształt  charakterysty−

ki częstotliwościowej głośnika w za−
kresie  niskich  częstotliwości  zależy
nie tylko od częstotliwości rezonan−
sowej, ale i od dobroci układu rezo−
nansowego: 

Qts =

Qms x Qes

Qms + Qes

2)

Qts  −  dobroć  całkowita  układu  rezo−
nanso−wego głośnika swobodnie za−
wieszonego.
Qms − dobroć części mechanicznej
Qes − dobroć części elektrycznej

Powyższy wzór nie będzie miał wiel−

kiego  znaczenia  praktycznego,

w odróżnieniu od samego pa−

rametru Qts.

Wprowadźmy  jeszcze  je−

den parametr:

Vas  −  objętość  ekwi−

walentna,  czyli  objętość

powietrza,  które  poddane

sprężaniu  przez  powierzch−

nię membrany danego głośnika

ma  podatność  taką  samą,  jak
zawieszenia tego głośnika.

W ten  sposób  skompletowaliśmy
trzy parametry (Fs, Qts, Vas), nazy−
wane  parametrami  Thiele'a −  Smal−
la. Zrozumienie istoty tych parame−

trów  i swobodne  posługiwanie
się nimi jest niezbędne do umie−
jętności  projektowania  obudów
głośnikowych.  Do  tego  tematu
wrócimy  za  miesiąc,  tutaj  przed−

stawmy jeszcze kilka ważnych cech
głośników niskotonowych.

Rm  to  parametr  mechanicznych
strat  w głośniku.  Im  niższy,  tym  le−
piej,  zwłaszcza  dla  głośników  nisko−
tonowych. Zależy w dużej mierze od
materiału,  z jakiego  wykonany  jest
karkas cewki. W nowoczesnych gło−
śnikach  jest  on  wykonany  najczę−
ściej  z aluminium  albo  z kaptonu.
Aluminium jest lżejsze i ma większą
pojemność  cieplną,  a więc  głośnik
może znieść większe obciążenie ter−
miczne,  jednak  w przypadku  głośni−
ków niskotonowych ograniczenie ich
mocy znamionowej jest raczej natu−
ry amplitudowej, niż cieplnej (głośni−
ki niskotonowe na skutek przeciąże−
nia  zostają  najczęściej  uszkodzone 
mechanicznie, podczas gdy średnio−
tonowe i wysokotonowe najczęściej
zostają "spalone"). Natomiast kapton
ma  niższą  przewodność,  i w kapto−
nowym karkasie powstają mniejsze
prądy  wirowe,  które  powodują

FFoott..11 Nowoczesny 22−cm głośnik niskotonowy 

VIFA Premium Line PL22WR09

69

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/99

zwiększanie strat. Rm nie jest para−
metrem  Thiele'a −  Smalla,  nie  jest
brany pod uwagę przy obliczeniach,
w ramach  podstawowej  teorii,  nie
wpływa ani na charakterystrykę czę−
stotliwościową, ani impulsową, jed−
nak  doświadczenia  prowadzą  do
wniosku, że ma wpływ na słyszalną
jakość przetwarzania niskich często−
tliwości. Dlatego optymalnym mate−
riałem na karkas głośnika niskotono−
wego jest kapton, a na karkasy śre−
dnio−  i wysokotonowych  −  alumi−
nium.   
Wśród konstruktorów panuje dzisiaj
zgoda co do tego, że membrana gło−
śnika  niskotonowego  powinna  być
maksymalnie sztywna (nie ma już ta−
kiej zgody co do właściwości mem−
bran  głośników  średniotonowych,
a tym  bardziej  wysokotonowych).
Dlatego  najchętniej  stosowane  tu
materiały  to  sztywne  struktury  wie−
lowarstwowe,  metale,  utwardzana
celuloza.  Dodatkowe  usztywnienie
można  wprowadzić  dzięki  zastoso−
waniu nakładki przeciwpyłowej o du−
żej  średnicy  (centralna,  najczęściej
doklejana część membrany, wklęsła
lub wypukła).
Uzyskaniu  dużej  sztywności  służy
duża  masa  membrany  (poprzez  od−
powiednią jej grubość). Niektóre no−
woczesne  materiały  pozwalają  uzy−
skać  dużą  sztywność  już  przy  rela−
tywnie  małej  masie.  Małą  masę
drgającą  utożsamia  się  z "szybko−
ścią"  głośnika.  Jednak  głośnik  jest
układem elektromagnetomechanicz−
nym, i jego właściwości impulsowe
zależą  od  czynników  zarówno  me−
chanicznych,  takich  jak  masa  mem−
brany,  i elektromagnetycznych,  ta−
kich  jak  wspominany  współczynnik
siły  Bxl.  Jeśli  dużej  masie  membra−
ny  towarzyszy  odpowiednio  silny
magnes  i wysoka  wartość  iloczynu
Bxl, to można uzyskać bardzo dobre
charakterystyki  impulsowe;  jeśli  na−
wet  lekka  membrana  napędzana
jest przez bardzo słaby układ magne−
tyczny,  to    charakterystyki  impulso−
we  nie  będą  najlepsze.  Jednocze−
śnie  w konstrukcji  głośników  nisko−
tonowych wcale nie należy dążyć do
minimalizowania  masy  membrany  −
im większa masa drgająca, tym niż−
sza częstotliwość rezonansowa.
Nowoczesne  głośniki  niskotonowe
pozwalają na redukcję ciśnienia wy−
twarzanego  pod  nakładką  przeciw−
pyłową,  poprzez  kanał  w nabiegun−
niku  i otwór  z tyłu  układu  magne−
tycznego. Niektóre konstrukcje mają
również  szczelinę  biegnącą  dookoła

nad  układem  magnetycznym,  którą
uchodzi powietrze spod dolnego za−
wieszenia. Wysokiej jakości głośniki
− nisko i średniotonowe − mają kosze
odlewane z metali lekkich. Mają one
kilka przewag nad koszami wytłacza−
nymi  z blachy.  Po  pierwsze  nie  wy−
kazują  silnych  rezonansów  (nie
"dzwonią",  jak  kosze  blaszane),  po
drugie są sztywne, i stanowią lepsze
oparcie dla ciężkich układów magne−
tycznych  i precyzyjnego  dopasowa−
nia  szczeliny  magnetycznej  i cewki
drgającej,  po  trzecie  są  niemagne−
tyczne,  po  czwarte  są...  estetycz−
niejsze,  nie  wymagają  po  zainstalo−
waniu  stosowania  pierścieni  ozdob−
nych.  Niestety,  są  dość  kosztowne,
tak więc niespotykane w tanich gło−
śnikach.  Coraz  częściej  wprowadza
się też kosze z tworzyw sztucznych
−  znacznie  tańsze  od  odlewanych,
a lepsze od blaszanych, jednak rzad−
ko  są  one  spotykane  w głośnikach
niskotonowych dużego kalibru.  

Przypomnijmy:

Podstawowe parametry głośnika ni−
skotonowego, niezbędne do projek−
towania  obudowy,  to  parametry
Thiele'a −Smalla:
F

Fs

s [[H

Hzz]] − częstotli−

wość  rezonanso−
wa (głośnika swo−
bodnie  zawieszo−
nego)
Q

Qtts

s ((p

pa

arra

am

me

ettrr n

niie

e−

m

miia

an

no

ow

wa

an

ny

y))  −  do−

broć 

całkowita

układu rezonanso−
wego 

(głośnika

swobodnie zawie−
szonego)
gdzie  na  dobroć
całkowitą  składają
się:
Q

Qe

es

s − dobroć czę−

ści elektrycznej
Q

Qm

ms

s − dobroć czę−

ści mechanicznej

V

Va

as

s  [[d

dm

m

3

3

]] −  obję−

tość  ekwiwalent−
na 
s

siiłła

a  u

uk

kłła

ad

du

u  n

na

ap

pę

ę−

d

do

ow

we

eg

go

o wyrażana

jest iloczynem: 
Bxl [Txm]

Inne  parametry,
związane  z prze−
twarzaniem 

ni−

skich  częstotliwo−
ści, to:

S

Sd

d  [[c

cm

m

2

2

]]  −  efektywna  powierzchnia

membrany
M

Md

d [[g

g]] − masa drgająca

R

Rm

m [[N

Ns

s//m

m]] − straty mechaniczne

Dla oceny obciążalności głośnika ko−
nieczna jest znajomość:
M

Mo

oc

c zzn

na

am

miio

on

no

ow

wa

a [[W

W]]

D

Do

op

pu

us

szzc

czza

alln

ne

e  w

wy

yc

ch

hy

ylle

en

niia

a,  liniowe

i maksymalne (+/−) [mm]

Do dopasowania do pozostałych gło−
śników zespołu głośnikowego i pro−
jektowania zwrotnicy musimy znać:
E

Effe

ek

ktty

yw

wn

no

oś

ść

ć (2,83V/1m) [dB]

R

Re

e − rezystancję cewki drgającej [

Ω

]

L

Le

e − indukcyjność cewki drgającej 

[mH]

Z takim  kompletem  parametrów
możemy  ruszać  w drogę.  Pierwszy
etap  −  projektowanie  obudowy  za−
mkniętej − za miesiąc. 

A

An

nd

drrzze

ejj K

Kiis

siie

ell

67

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/99

G

G

łośnik  dynamiczny  powoduje
zaburzenie 

środowiska,

a wskutek tego falę dźwięko−
wą,  po  obydwu  stronach

membrany.  Kiedy  jednak  membrana  po−
rusza się do przodu (w stronę słuchacza,
znajdującego  się  przed  głośnikiem),
i spręża  powietrze  przed  sobą,  w takim
samym stopniu rozpręża je z tyłu; przy ru−
chu do tyłu odwrotnie. Fazy fal akustycz−
nych promieniowanych do przodu i do ty−
łu są dokładnie przeciwne. Ponieważ fale
niskich  częstotliwości  mają  długości
znacznie  większe  niż  wymiary  głośnika,
więc  głośnik  niezabudowany  nie  jest
w stanie  wytworzyć  rzeczywistego  ci−
śnienia  akustycznego  w zakresie  niskich
częstotliwości,  bowiem  następuje  aku−
styczne  “zwarcie”  −  ciśnienie  powodo−
wane  przez  przednią  stronę  membrany
natychmiast  “znosi  się”  z ciśnieniem,
o tej samej wartości, ale dokładnie prze−
ciwnym znaku, powodowanym przez tyl−
ną stronę membrany. 
Dlatego, aby głośnik niskotonowy praco−
wał  efektywnie,  konieczne  jest  zastoso−
wanie obudowy, której zadaniem jest al−
bo  eliminacja  fali  promieniowanej  przez
tylną stronę membrany, albo poprzez uru−
chomienie  akustycznych  układów  rezo−
nansowych wypromieniowanie fali od tyl−
nej  strony  membrany  w fazie  zgodnej
(przynajmniej w wybranym zakresie czę−
stotliwości) z fazą promieniowania przed−
niej strony membrany. 
Według  prostej  zasady  eliminacji  energii
tylnej strony membrany działają obudowy
zamknięte. Teoretycznie, cała energia po−
winna zostać pochłonięta, w praktyce du−

ża jej część zostaje przekazana ściankom,
które  wibrują,  część  po  odbiciach  wraca
do  membrany  głośnika;  między  ścianka−
mi  równoległymi  powstają  fale  stojące.
Zjawiska te powodują słyszalne rezonan−
se i podbarwienia dźwięku, którym prze−
ciwdziała  się  odpowiednio  solidną  kon−
strukcją  skrzynki  (ścianki  grube  i o dużej
stratości  wewnętrznej,  uszlachetniane
np.  matami  bitumicznymi),  właściwymi
proporcjami jej wymiarów wewnętrznych
(dla  równomiernego  rozłożenia  rezonan−
sów), i optymalnym jej wytłumieniem. 
Są  to  działania  uniwersalne,  dotyczące
głośników  o różnych  parametrach,  jak
również  obudów  innych  rodzajów  (np.
bass−reflex).  Inną  sprawą,
indywidualną  dla  każdego
modelu stosowanego gło−
śnika, jest obliczenie opty−
malnej objętości obudowy
zamkniętej. 
Obudowa  zamknięta  nie
tylko  odizoluje  falę  tylnej
strony membrany (oby jak
najskuteczniej,  ale  w za−
sadzie  nie  zależy  to  już
od  jej  objętości),  lecz
również  zmieni  niektóre
parametry  samego  gło−
śnika.  W jakim  stopniu
zmieni, to właśnie zależy
od jej objętości. Im obu−
dowa 

większa, 

tym

zmiany  mniejsze.  Hipo−
tetyczna  nieskończenie
wielka obudowa w ogóle
nie  zmienia  parametrów
zainstalowanego  w niej

głośnika.  Jakie  zmiany  i jakich  parame−
trów zachodzą więc w praktycznej obudo−
wie, o skończonej objętości?
Powietrze zamknięte w obudowie stano−
wi  dodatkowe  zawieszenie  dla  membra−
ny  głośnika.  Tak  więc  oprócz  zawieszeń
samego  głośnika  (górny  i dolny  resor),
membrana  “hamowana”  jest  jeszcze
przez  poduszkę  powietrzną  ((rry

ys

s..  1

1)).   Po−

datności zawieszeń dodają się jak pojem−
ności  kondensatorów  −  wypadkowa  po−
datność  jest  mniejsza  od  najmniejszej
z podatności.  Inaczej  mówiąc,  dołączona
podatność powietrza w obudowie zmniej−
sza  całkowitą  podatność układu rezonan−
sowego,  “usztywniając”  membranę,

Rys. 1. 

Częstotliwość rezonansowa głośnika niezabudowanego (fs) określona jest

przez masę drgającą (Md) i podatność jego zawieszeń (Cs). Częstotliwość

rezonansowa głośnika zabudowanego (fc) zależy również od podatności

powietrza w obudowie (Cb). Dodatkowa podatność zmniejsza całkowitą

podatność układu rezonansowego (podatności dodają się tak, jak pojem−

ności kondensatorów łączonych szeregowo), i podnosi częstotliwość re−

zonansową. Dlatego zawsze fc > fs.

Obudowa głośnikowa zamknięta

π

π

1

1

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/99

68

i podnosząc częstotliwość rezonansową.
Im  mniejsza  objętość  obudowy,  tym
mniejsza podatność, i tym wyżej przesu−
nięty  rezonans.  Jest  to  zresztą  zjawisko
powszechnie  znane.  Np.  im  struna  bar−
dziej naciągnięta, czyli mniej podatnie za−
wieszona, tym wyżej nastrojona. 

Dlatego przedstawiony miesiąc temu pa−
rametr  fs  −częstotliwości  rezonansowej
głośnika swobodnie zawieszonego − jest
nie  do  utrzymania  po  założeniu  głośnika
do  obudowy  zamkniętej.  Częstotliwość
rezonansowa  nieuchronnie  wzrośnie,  do
częstotliwości  określanej  już  symbolem
fc  −  czyli  częstotliwości  rezonansowej
głośnika w obudowie zamkniętej. Znając
fs i drugi z parametrów Thiele’a − Smalla
− Vas, czyli objętość ekwiwalentną, łatwo
możemy obliczyć fc dla dowolnej niewy−
tłumionej obudowy o objętość Vb:

fc = fs x  (1+Vas/Vb)

3)

Stosunek Vas/Vb jest w literaturze ozna−
czany symbolem alfa. 
Jak łatwo sprawdzić, zastosowanie obu−
dowy o objętości równej Vas spowoduje
podniesienie  częstotliwości  rezonanso−
wej o 2, bowiem Vas to objętość powie−
trza  dla  danej  powierzchni  membrany
o takiej samej podatności jak podatność
zawieszeń  określonego  głośnika,  uzy−
skujemy  więc  wypadkową  podatność
dwa razy niższą, a we wzorze 1) na czę−
stotliwość rezonansową podatność, tak
jak  i masa  drgająca,  są  w mianowniku
pod pierwiastkiem. Nie należy jednak ro−
zumieć,  że  Vas  jest  optymalną  objęto−
ścią  obudowy,  choć  może  tak  być
w szczególnym przypadku. 
Kierując  się  dążeniem  do  uzyskania  jak
najniższej  częstotliwości  rezonansowej
fc  (choć  nieuchronnie  zawsze  wyższej
od  fs),  dla  osiągnięcia  jak  najszerszego
pasma  przenoszenia  od  strony  niskich
częstotliwości, dążylibyśmy do stosowa−
nia  jak  największych  obudów.  I właśnie
w tym  miejscu  najwłaściwiej  jest  bliżej
przedstawić  trzeci  parametr  Thiele’a −
Smalla  −  dobroć  całkowitą  układu  rezo−
nansowego Qts. 
Wartość tego parametru, analogicznie jak
częstotliwość  rezonansowa  i w tym  sa−
mym stopniu, ulega zwiększeniu po zain−
stalowaniu  głośnika  w obudowie,  i “za−
mianie” na Qtc − a więc dobroć całkowitą
głośnika w obudowie zamkniętej:

Qtc = Qts x  (1+Vas/Vb)

4)

W tym przypadku jednak nie jest naszym
celem osiągnięcie jak najniższej wartości
dobroci,  ale  osiągnięcie  wartości  opty−
malnej,  która,  można  uznać,  zawiera  się

w szerokich granicach 0,5−1. Występuje,
tutaj  nie  tyle  duża  rozbieżność  opinii,  co
duży wybór różnych charakterystyk, spo−
śród których każdą można uznać za dopu−
szczalną.  Wartość  dobroci  Qtc  mówi
nam,  jaki  jest  iloraz  poziomu  ciśnienia
akustycznego  przy  częstotliwości  rezo−
nansowej w stosunku do ciśnienia w pa−
smie przepustowym głośnika. Przekłada−
jąc  ten  stosunek  na  logarytmiczną  skalę
decybelową,  można  jako  charaktery−
styczne  przykłady  podać,  że  dobroć  0,5
oznacza  −6dB  przy  częstotliwości  rezo−
nansowej,  dobroć  0,7  odpowiada  −3dB,
a przy dobroci 1 przy częstotliwości rezo−
nansowej mamy ciśnienie takie jak w pa−
smie  przepustowym.  Jak  wyglądają  trzy
charakterystyki  dla  przedstawionych
w tym przykładzie dobroci, dla określone−
go typu głośnika, przedstawiono na rry

ys

s.. 2

2.

Widzimy więc, że o ile chcemy utrzymać
jak najniższą częstotliwość rezonansową,
to  wystąpi  przy  niej  większy  spadek  ci−
śnienia,  niż  przy  częstotliwości  rezonan−
sowej leżącej wyżej (dla określonego ty−
pu głośnika instalowanego w różnej wiel−
kości  obudowach).  Przy  niskich  dobro−
ciach  występuje  wcześniejsze  opadanie
charakterystyki  i osłabienie  ciśnienia
w szerokim  użytecznym  zakresie  powy−
żej  częstotliwości  rezonansowej;  zysku−
jemy  jedynie  na  samym  skraju  pasma.
Tylko ta rodzina charakterystyk przekony−
wałaby  więc  raczej  do  osiągania  wy−
ższych,  niż  niższych  dobroci  z przedsta−
wionego  przedziału  0,5−1  zwłaszcza,  że
pozwalałoby  to  stosować  relatywnie
mniejsze  obudowy,  niż  przy  założonych
niższych  wartościach  dobroci,  ale  wła−
śnie  tutaj  w grę  zaczynają  wchodzić

jeszcze  inne  właściwości  głośnika.  Nie
samą charakterystyką częstotliwościową
głośnik  żyje.  Wraz  z dobrocią  zmieniają
się  charakterystyki  impulsowe,  i są  nie−
stety  najlepsze  dla  dobroci  o wartości
0.5, i pogarszają się wraz z jej wzrostem.
Przed  konstruktorem  stoi  więc  wybór  −
transakcja  wiązana  −  określona  charakte−
rystka  częstotliwościowa  (spośród  osią−
galnych  dla  danego  głośnika)  wiąże  się
z konkretną  charakterystyką  impulsową.
“Bezkompromisowe”  układy  z dobrocią
w okolicach  0,5  charakteryzują  się  su−
biektywnie  szybkim,  suchym  i najczę−
ściej szczupłym basem; przy dobroci ok.
1  bas  jest  mocniej  zaznaczony,  choć  już
nie  tak  dokładny  i rzadko  będzie  sięgał
w najniższe rejestry.

W tym miejscu wypada jednak stwierdzić,
że praktycznie każda obudowa zamknięta
o dobroci  nie  większej  niż  0,7  ma  lepsze
charakterystyki  impulsowe  od  jakiejkol−

wiek obudowy typu bass−reflex. Jest to po−
wód, dla którego prostą obudowę zamknię−
tą stosują nie tylko początkujący majsterko−
wicze,  ale  i wielu  renomowanych  produ−
centów,  choć  należą  oni  do  mniejszości
względem  producentów  wybierających
obudowy z otworem. Dlaczego, o tym przy
opisie bass−reflexów − za miesiąc. 
Jak  widać  ze  wzorów  3)  i 4),  częstotli−
wość  rezonansowa  fc  i dobroć  Qtc  mu−
szą być wyższe od odpowiednio fs i Qts
(dopiero  w hipotetycznej  nieskończenie
wielkiej obudowie fc=fs i Qtc=Qts). Dla−
tego  parametry  samego  głośnika  −  fs
i Qts − określają teeretyczną dolną grani−
cę przedziału osiągalnych fc i Qtc dla gło−
śnika  w obudowie.  W praktyce  fc  i Qtc
rzadko  kiedy  może  być  bliskie  odpowie−
dnio fs i Qts, zwłaszacza gdy wartość Vas
jest  dość  duża.  Dla  ogólnej  orientacji

Rys. 2.

Charakterystyki przetwarzania w okolicach częstotli−

wości podziału, dla głośnika o przykładowych para−

metrach (np. fs=30Hz, Qts=0,3), zastosowanego

w trzech różnej wielkości obudowach, prowadzą−

cych do osiągnięcia Qtc=0,5 (wówczas fc=50Hz),

Qtc=07 (fc=70Hz) i Qtc=1 (fc=100Hz). Dla niskiej do−

broci widać zysk w zakresie najniższych częstotli−

wości, dla wyższych − w efektywności w okolicach

częstotliwości rezonansowej. 

Rys. 3.

Charakterystyki impulsowe głośnika w obudowie za−

mkniętej, dla Qtc=0,5, 0,7 i 1.

69

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/99

można założyć, że Qtc i fc “muszą” być
wyższe od Qts i fs o co najmniej V2, dla
relatywnie dość dużych obudów dla okre−
ślonej wielkości głośnika (rzadko stosuje
się obudowy o objętości większej od ob−
jętości ekwiwalentej), a najczęściej będą
wyższe ok. 2 razy, dla obudów o umiarko−
wanej  objętości.  Jeśli  więc  w zestawie
parametrów 

widzimy 

obiecujące

fs=25Hz,  musimy  zgodzić  się,  że  fc  bę−
dzie nie niższe od ok. 35Hz, a w praktyce
bliskie 50Hz. Oczywiście, zawsze należy
się  cieszyć  z niskiej  wartości  fs,  ale  ra−
dość może być pełna, gdy towarzyszy jej
również niska wartość Vas. Wówczas ła−
twiej będzie uzyskać fc nie o wiele więk−
sze  od  fs.  Generalnie,  większe  głośniki
mają  większe  wartości  Vas  (co  wynika
przede  wszystkim  z faktu,  że  podatność
powietrza  w obudowie  jest  zależna  nie
tylko  od  jego  objętości,  ale  i od  po−
wierzchni  działającej  nań  membrany),
więc  większe  głośniki  wymagają  staty−
stycznie  większych  obudów,  lecz  w ra−
mach tej samej wielkości głośników roz−
rzut  wartości  Vas  też  może  być  bardzo
duży.  Biorąc  pod  uwagę  ponadto,  że  pa−
rametry Qts i fs również mogą przybierać
różne  wartości,  trudno  jest  “na  oko”
przewidzieć, jaka obudowa jest odpowie−
dnia dla głośnika określonej wielkości, je−
śli  chcemy  świadomie  kształtować  cha−
rakterystykę  częstotliwościową.  Użycie
np.  15−litrowej  obudowy  do  głośnika  18−
cm  może  dać  w rezultacie  wartość  Qtc
w całym przedziale 0,5 − 1, a więc zupeł−
nie  różne  właściwości.  Z drugiej  strony,
ponieważ każdą wartość z tego przedzia−
łu  można  uznać  za  dopuszczalną,  więc
obudowa zamknięta jest jednak bezpiecz−
nym  rozwiązaniem  albo  dla  niedzielnych
majsterkowiczów,  którzy  nie  chcą  doko−
nać  żadnych  obliczeń,  lub  nie  mają  wła−
snego  zdania,  czy  chcą  osiągnąć  Qtc  na
poziomie  0,5  czy  0,1,  lub  gdy  parametry
Thiele’a − Smalla dla stosowanego głośni−
ka z jakichś powodów są trudne do usta−
lenia.  To  są  jednak  przypadki  patologicz−
ne, każdy świadomy klasowo konstruktor
powinien  opanować  kilka  powyższych
wzorów i namiętnie ich używać. 
Rozważmy  kilka  charakterystycznych
przypadków.  W pierwszym  przykładzie
weźmy dwa jednakowej wielkości głośni−
ki,  mające  takie  same  częstotliwości  re−
zonansowe  fs,  takie  same  dobroci  Qts,
ale  znacznie  różniące  się  Vas.  Dla  oby−
dwu  głośników  osiągalne  są  takie  same
charakterystyki,  ale  dla  głośnika  o wy−
ższym  Vas  w odpowiednio  większych
obudowach.  Dla  głośników  o tej  samej
wielkości (równej powierzchni membran)
wyższa  wartość  Vas  wynika  wprost
z większej podatności zawieszeń; jak po−
kazuje  wzór  1),  duża  podatność  zawie−

szeń (w tym samym stopniu jak duża ma−
sa  mebrany)  służy  niskiej  częstotliwości
rezonansowej  fs.  Jeśli  więc  dwa  tej  sa−
mej  wielkości  głośniki  mają  równe  fs
i różne Vas, to muszą też różnić się masa−
mi membran (głośnik o wyższym Vas bę−
dzie miał mniejszą masę membrany). Do
jakich  wniosków  zmierzamy?  Tę  samą
częstototliwość  rezonansową  fs  można
uzyskać  albo  mniejszą  masą  membrany
i większą  podatnością  zawieszeń,  albo
większą  masą  i mniejszą  podatnością.
Dla  konstruktora  zespołu  głośnikowego
wygodniejsza  jest  druga  kombinacja,  bo
wymaga  mniejszej  obudowy  dla  osią−
gnięcia  tej  samej  częstotliwości  fc  i do−
broci  Qtc.  Na  tym  przykładzie  prześledź−
my  też,  jak  zmienia  sią  charakterystyka
dla danego głośnika, wraz ze zmianą ob−
jętości obudowy (rys. 2)
W drugim przykładzie weźmy dwa głośni−
ki o takich samych fs, Vas, ale różniących
się  Qts.  (Qts  pierwszego  głośnika  niech
będzie  dwa  razy  większe  niż  drugiego).
W ślad za tym, jak łatwo wykazać za po−
mocą wzorów 3) i 4), w obudowach o do−
wolnych,  ale  jednakowych  dla  obydwu
głośników objętościach, głośnik pierwszy
będzie osiągał dwa razy większe wartości
Qtc niż głośnik drugi (i takie same warto−
ści fc); jednocześnie, chcąc osiągać taką
samą  wartość  Qtc  dla  obydwu  głośni−
ków, w przypadku pierwszego trzeba bę−
dzie  stosować  znacznie  większą  obudo−
wę,  ale  dzięki  temu  fc  będzie  niższe!
O ile dążymy do określonej, wybranej ja−
ko  optymalną  wartości  Qtc,  to  im  przy
tym  niższa  częstotliwość  fc,  tym  lepiej.
Rzecz w tym, że zbyt niskie wartości Qts
w stosunku do fs, przenoszone na relację
Qtc do fc, zawężają pasmo przenoszenia.
“Regułą  kciuka”  jest,  że  zadowalające
pasmo  przenoszenia  w obudowach  za−
mkniętych  uzyskuje  się  dla  głośników,
dla których stosunek fs/Qts < 100. Jed−
nak za głośniki najlepsze do obudów za−
mkniętych, pod względem nisko leżącej
częstotliwości  granicznej,  należy  uznać
takie, których fs/Qts < 70.
Ciekawostką  jest,  że  utożsamiane  z wy−
soką jakością głośniki z dużymi układami
magnetycznymi  mają  najczęściej  niskie
wartości Qts (gdyż mają wysokie współ−
czynniki Bl), dające w rezultacie stosunek
fs/Qts znacznie wyższy od 100. Podobny
głośnik z mniejszym układem magnetycz−
nym miałby znacznie wyższą dobroć Qts,
przez co zdolny byłby do uzyskiwania niż−
szych  częstotliwości  granicznych,  choć
w większych obudowach. Dlatego poszu−
kując głośnika do obudowy zamkniętej nie
należy zachłystywać się najbardziej okaza−
łymi  układami  magnetycznymi  najdroż−
szych głośników, które tutaj mogą wręcz
ograniczać możliwości.   

Wróćmy  jeszcze  do  kwestii  wyboru  do−
broci  Qtc.  Oprócz  opisanego  związku
z charakterystykami amplitudową i impul−
sową,  wraz  ze  zmianą  Qtc  zmienia  się
maksymalna  amplituda  membrany  przy
danym sygnale ze wzmacniacza − wynika
to  z widocznego  na  charakterystykach
amplitudowych  lepszego  przetwarzania
częstotliwości  z samego  skraju  pasma
przy  niskich  dobrociach.  Niestety,  owo
lepsze  przetwarzanie  może  leżeć  już
w zakresie  infrasonicznym,  i być  dla  na−
szego  ucha  bezużyteczne,  a jednak  sam
głośnik  jest  obciążony  pracą  na  dużych
amplitudach,  co  rzutuje  na  poziom  znie−
kształceń.  Tak  więc  określony  głośnik
pracuje  bardziej  komfortowo  w obudo−
wie zamkniętej raczej mniejszej niż więk−
szej,  przy  dobrociach  wyższych  niż  niż−
szych.  (Głośnik jest najbardziej narażony
na mechaniczne przeciążenie gdy pracuje
bez  obudowy,  czyli  jakby  w obudowie
nieskończenie wielkiej).  
Charakterystyka  impedancji  głośnika
w obudowie zamkniętej przypomina cha−
rakterystykę  głośnika  swobodnie  zawie−
szonego, a więc występuje na niej jedno
wyraźne  maksimum,  wyznaczające  czę−
stotliwość rezonansową.
Pomiar charakterystyki impedancji i okre−
ślenie  położenia  tego  maksimum  jest
więc  najprostszą  metodą  empirycznego
określenia fc.  

Wytłumienie 

Wszystkie powyższe rozważania i wzory
dotyczyły zastosowania obudowy niewy−
tłumionej. Jest to dobry punkt wyjścia do
zrozumienia  podstawowej  zasady  działa−
nia obudowy zamkniętej, jednak w prakty−
ce obudowa jest w mniejszej lub większej
części  wytłumiona.  Wytłumienie  spełnia
kilka zadań. Po pierwsze, redukuje odbicia

Rys. 4.

Charakterystyka impedancji głośnika w obudowie za−

mkniętej w okolicach częstotliwości rezonansowej −

podobnie jak w przypadku głośnika swobodnie za−

wieszonego, zaznacza się tylko jedno maksimum, po−

łożone przy częstotliwości rezonansowej (w tym

przykładzie 70Hz). 

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/99

70

od  wewnętrznych  powierzchni  ścianek
i rezonanse  obudowy,  których  energia
może  być  przenoszona  na  zewnątrz  za−
równo  poprzez  wibracje  ścianek,  jak
i przez  membranę  głośnika.  Po  drugie,
wypełnienie obudowy materiałem tłumią−
cym  akustycznie  powiększa  obudowę,
dzięki czemu można zredukować jej rze−
czywiste  wymiary.  Wielkość  poprawki,
jaką można w związku z tym przyjąć przy
projektowaniu  obudowy  zamkniętej,  wa−
ha się od 10 do 30%, w zależności od ilo−
ści  i rodzaju  materiału  wytłumiającego.
Co ciekawe, owe akustyczne powiększe−
nie  obudowy  nie  prowadzi  w takim  sa−
mym  stopniu  do  obniżenia  dobroci  Qtc
i częstotliwości rezonansowej fs − wytłu−
mieniem  znacznie  silniej  można  odziały−
wać na Qtc (obniżyć nawet np. z 1 do 0,8,
za pomocą gęsto upakowanej waty mine−
ralnej), niż na częstotliwośc rezonansową
(trudno obniżyć fs o więcej niż 10%). Sil−
ne  wytłumianie  i dzięki  temu  zmniejsza−
nie objętości obudowy (dla uzyskania za−
łożonej wartości Qtc) nie jest więc pole−
cane,  gdy  stosunek  fs/Qts  nie  jest  zbyt
korzystny  (jest  wysoki),  ponadto  silne
wytłumienie,  zgodnie  z relacjami  z prób
odsłuchowych,  prowadzi  do  osłabienia
dynamiki i konturowości basu. Jednak sil−
ne wytłumienie jest ratunkiem, gdy opty−
malna wartość Qtc wymaga bardzo dużej
objętości. W każdym przypadku wskaza−
ne  jest  zastosowanie  minimum  wytłu−
mienia w postaci 2−3cm warsty gąbki po−
liuretanowej  na  wszystkich  ściankach,
przede  wszystkim  osłabiającej  odbicia
i fale stojące w obudowie.

Korekcja Qtc ze względu
na zewnętrzną 
rezystancję szeregową 

Dobroć  głośnika  podłączonego  przez  cewkę
biernego filtru dolnoprzepustowego (lub zasila−
nego ze wzmacniacza o dużej rezystancji wyj−
ściowej − lampy), powinna zostać w praktyce
skorygowana na skutek wpływu rezystancji tej
cewki na dobroć elektryczną Qes. Ponieważ
o wartości Qts decyduje głównie Qes, więc
z niewielkim  błędem  poprawkę  tę  można
wprowadzać wykorzystując znajomość warto−
ści Qts, jeśli Qes i Qms nie są znane. 

Qts’ = [(Re+Rz)/Re] x Qts

5)

Qts’ − skorygowana wartość dobroci całko−
witej głośnika swobodnie zawieszonego;
Re − rezystancja cewki drgającej głośnika
Rz − zewnętrzna rezystancja szeregowa

W skrajnych  przypadkach,  przy  bardzo  du−
żych cewkach o rezystancjach sięgających 1
oma,  podłączonych
do  głośników  zna−
mionowo 

4−omo−

wych,  o rezystan−
cjach  cewek  drgają−
cych ok. 3 omów, ko−
rekcja  może  sięgać
nawet  30%,  zwięk−
szając  Qts  np.  z 0,3
do  0,4.  Najczęściej
korekta ta zawiera się
w granicach  10%.
Wprowadzenie  tej
korekty  zmusza  do
zastosowania  więk−
szej  obudowy  (przy
założonym 

Qtc),

niewprowadzenie  jej
spowoduje  wzrost

Qtc w takim samym stosunku, w jakim wzra−
sta Qts. Możliwość wprowadzenia znaczącej
rezystancji szeregowej pozwala na uzyskanie
niższej  częstotliwości  granicznej  (zmniejsze−
nie stosunku fs/Qts), ale za cenę niższej efek−
tywności (na szeregowej rezystancji odkłada
się cześć napięcia) i przy zastosowaniu odpo−
wiednio większej obudowy. 
W praktyce, w podobnym, kilkunastoprocen−
towym  stopniu,  ale  w przeciwnych  kierun−
kach, na Qtc wpływa z jednej strony wytłu−
mienie  obudowy  (zmiejszając  Qtc),  a z dru−
giej  rezystancja  szeregowa  cewki  filtru
(zwiększając Qtc). Wpływy te więc mogą się
w dużej mierze znosić, i ostatecznie w więk−
szości przypadków pominięcie w rachunkach
zarówno faktu zastosowania wytłumienia, jak
i wprowadzenia  rezystancji  szeregowej  nie
prowadzi do dużych rozbieżności uzyskanych
parametrów z projektowanymi. 

A

An

nd

drrzze

ejj K

Kiis

siie

ell

Rys. 5.

Zastosowanie wytłumienia obniża dobroć Qtc. Efekt

ten można wykorzystać, zmniejszając objętość obu−

dowy, w stosunku do obliczonej z podstawowych

wzorów, i uzyskując założoną dobroć Qtc.

Zdjęcia: Mimo dominacji obudów bass−reflex, obudowa zamknięta, przede wszyst−

kim dzięki dobrym właściwościom impulsowym, ma wciąż swoich zwolenników. Na

zdjęciu brytyjska kolumna Monitor Audio Studio 50, której wszystkie głośniki pra−

cują w zamkniętych komorach.

71

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/99

Najciekawsze głośniki do obudów zamkniętych (fs/Qts<100), w róż−
nych kategoriach wielkości i ceny:

Dystrybutorem Głośników Focal jest A−MAR AUDIO tel. (0−58) 341−78−59.
Dystrybutorem głośników Scan−Speak i Vifa jest AKUSTYK tel. (0−22) 624−18−73.
Pozostałych głośników wykazanych w tabelce − QBA tel. (058) 553−12−71 w 310.

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/99

64

P

P

rzerywając cykl wykładów teore−
tycznych, przedstawiamy projekt
zespołu  do  samodzielnego  mon−

tażu.  Wraz  z nim  znajdziecie  wiele  prak−
tycznych,  uniwersalnych  wskazówek,
które  będą  mogły  się  przydać  również
przy  konstruowaniu  innych  kolumn.  Na
projekt ten musieliśmy trochę poczekać,
ale chyba było warto.

Przedstawiamy Czytelnikom EdW projekt
zespołu  głośnikowego,  udostępniony
przez  konstruktorów  firmy  ESA.  Zespoły
głośnikowe ESA są już od kilku lat dosko−
nale  znane  wśród  polskich  audiofilów.
W miesięczniku  Audio  wielokrotnie  zdo−
bywały wysokie noty i wyróżnienia w te−
stach porównawczych. Niestety, produk−
ty  renomowanej  poznańsko−warszaw−
skiej  firmy  nie  należą  do  najtańszych.
Znajduje to usprawiedliwienie w zastoso−
waniu  najwyższej  klasy  komponentów
(duńskie głośniki Vifa i Scan−Speak) i przy−
gotowaniu  doskonałych  obudów,  ale
ostatecznie,  nie  da  się  ukryć,  kolumny
ESA nie są dostępne dla wszystkich.
Jedną  z najpopularniejszych  konstrukcji
ESA jest kolumna wolnostojąca Ostinato,
wprowadzona  do  sprzedaży  trzy  lata  te−
mu. Od jesieni tego roku firma planuje za−
stąpienie jej nową wersją Ostinato 2000.
Zdobyliśmy plany właśnie tej nowej kon−
strukcji.  Cena  detaliczna  firmowych  ko−
lumn  Ostinato  2000  wynosić  będzie  ok.
3000zł za parę, EdW oferuje komplet gło−
śników za 1000zł, plus elementy zwrotni−
cy  i kilka  części  dodatkowych  (tunel
otworu  bass−reflex,  podwójne  gniazdo
przyłączeniowe) − za dodatkowe 300zł (do
pary). Wykonując samodzielnie obudowy,
można  więc  co  −  nieco  zaoszczędzić,
a przy  tym  pomajsterkować,  i jednocze−
śnie mieć pewność co do końcowego re−
zultatu.

Koncepcja

Ostinato  2000  jest  klasycznym  dwudroż−
nym  układem  głośników  −  z 18−cm  głośni−
kiem  nisko−średniotonowym  i 25−mm  ko−
pułką wysokotonową (przy opisie układów
głośnikowych  jest  w zwyczaju  podawać
całkowitą  średnicę  głośników  nisko  i śre−
dniotonowych, i średnicę samej membrany
głośnika  wysokotonowego).  Wśród  użyt−
kowników  układów  trójdrożnych  z dużym
głośnikiem niskotonowym, mogą się rodzić
obawy,  czy  −  po  pierwsze  −  bas  z głośnika
18−cm  może  być  tak  potężny,  jak  z 25−30−
cm, i po drugie − czy rezygnacja z wyspecja−
lizowanego  głośnika  średniotonowego  nie
prowadzi  do  obniżenia  jakości  przetwarza−
nia  średnich  tonów.  Jednak  bardzo  wiele
zależy nie tylko od wielkości, ale i od jako−
ści głośników. Najlepsze głośniki 18−cm, nie
ustępują  w zakresie  możliwości  przetwa−
rzania  niskich  częstotliwości  większości
głośników  20−25cm.  Mniejsze  głośniki  ni−
skotonowe nie są zwykle w stanie wytwo−
rzyć tak dużych natężeń dźwięku, jak więk−
sze,  ale  przy  odpowiedniej,  nowoczesnej
konstrukcji,  potrafią  “zejść”  do  bardzo  ni−
skich  częstotliwości.  Jednocześnie  umiar−
kowana  średnica  predystynuje  je  do  po−
prawnego  odtwarzania  średnich  częstotli−
wości. O ile więc mamy dostęp do głośni−
ków  wysokiej  klasy,  i nie  mamy  zamiaru
ogłuszyć sąsiadów, układ dwudrożny z 18−
cm  głośnikiem  nisko−średniotonowym  po−
winien  okazać  się  satysfakcjonujący.  Jed−
nocześnie układ dwudrożny ma inne zalety
−  łącząc  przetwarzanie  niskich  i średnich
częstotliwości  w jednym  przetworniku,
upraszczamy zwrotnicę elektryczną, co daje
nie tylko oszczędności, ale i zmniejsza znie−
kształcenia fazowe. Ideałem (jak dotąd nieo−
siągalnym) jest bowiem pojedynczy głośnik,
przetwarzający liniowo całe pasmo częstotli−
wości  akustycznych;  stosowanie  zespołu
głośników  jest  koniecznością  wymuszoną

przez  ograniczenia  pojedynczego  głośnika.
Dlatego  wśród  konstrukcji  wysokiej  klasy
coraz większy udział mają układy dwudroż−
ne, najbliższe minimalistycznego ideału.  

Głośniki

Głośniki Ostinato 2000 pochodzą z duńskiej
wytwórni Vifa, jednego z największych świa−
towych  producentów.  Jego  głośniki  stoso−
wane  są  w wielu  kolumnach  renomowa−
nych firm, jednak ukrywają się pod szyldem
marki “gotowego” zespołu głośnikowego.
18−cm  głośnik  nisko−średniotonowy  typu
M18WH−08−08  jest  jednym  z najnowszych
w katalogu Vify. W jego konstrukcji wykorzy−
stano  najlepszy,  opracowany  kilka  lat  temu
specjalnie dla prestiżowej serii Premium Li−
ne, stabilny kosz odlewany z metali lekkich,
z wąskimi opływowymi żebrami, pozwalają−
cymi  na  swobodną  transmisję  ciśnienia  od
tylnej strony membrany. Membranę przygo−
towano z celulozy, specjalne powlekanie tłu−
mi rezonanse wewnętrzne i wygładza prze−
bieg  charakterystyki  w zakresie  średnich
częstotliwości.  Firma  Vifa, mimo że opano−
wała wiele technologii membran (produkuje
głośniki z membranami polipropylenowymi,
z włókna kevlarowego, szklanego, aluminio−
we), poprzez swoje najlepsze głośniki poleca
przede  wszystkim  odpowiednio  wzbogaca−
ną  celulozę  jako  najlepiej  zrównoważony
brzmieniowo  materiał  do  membran  głośni−
ków  nisko−średniotonowych.  Zawieszenie
górne wykonano z niskostratnej gumy. Ma−
gnes ma otwór wentylujący. 
Parametry  głośnika  są  inspirujące.  Duże
wrażenie robi przede wszystkim bardzo ni−
ska − jak na głośnik tej wielkości − częstotli−
wość  rezonansowa  fs,  równa  30Hz.  Uzy−
skano ją w tym przypadku przede wszyst−
kim poprzez dużą podatność zawieszeń (bo
membrana jest dość lekka − 12g), więc ob−
jętość ekwiwalnetna Vas jest duża − 60dm

3

Ostinato 2000

65

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/99

− i biorąc pod uwagę dobroć Qts na pozio−
mie  0,35,  wymaga  przy  konstruowaniu
obudowy zastosowania dość dużej objęto−
ści.  Jednak  przy  spełnieniu  tego  warunku
można  oczekiwać  osiągnięcia  bardzo  ni−
skiej  częstotliwości  granicznej  f−3,  nawet
w okolicach  30Hz  (bass−reflex  o objętości
50dm

3

, dostrojony do 32Hz, wg Hoge’a).   

Głośnik  wysokotonowy  typu  D27TG45−06
to  najlepsza  kopułka  Vify.  Membranę  przy−
gotowano z nasączanego materiału tekstyl−
nego. W układzie magnetycznym przygoto−
wano  przelot,  a za  nim  zainstalowano  ko−
morę, w której wytłumiane jest ciśnienie od
tylnej  strony  kopułki.  M.in.  dzięki  takiemu
rozwiązaniu,  znanemu  z wielu  wysokiej  ja−
kości głośników wysokotonowych, uzyska−
no  bardzo  niską  częstotliwość  podstawo−
wego rezonansu − 650Hz − co pozwala gło−
śnik ten stosować z bardzo niskimi często−
tliwościami  podziału,  a więc  bez  proble−
mów  w układach  dwudrożnych.  Głośnik
jest odporny na stosunkowe duże wychyle−

nia  membrany  dzięki  zastosowaniu  ela−
stycznych,  plecionych  linek  doprowadzają−
cych  sygnał  do  cewki  (w popularnych  gło−
śnikach  wysokotonowych  są  to  cienkie,
wrażliwe  druciki).  Cewka  z aluminiowym
karkasem  chłodzona  jest  ferrofluidem,  gło−
śnik znosi więc dobrze długotrwałe obciąże−
nie termiczne. Specjalny profil frontu wokół
membrany linearyzuje charakterystykę czę−
stotliwościową,  która  sięga  aż  do  30kHz,
a więc daleko poza zakres akustyczny. 
Mamy do dyspozycji dwa wysokiej jakości
głośniki,  znane  z kilku  bardzo  drogich  ko−
lumn  firm  zagranicznych.    Jak  zaaplikował
je konstruktor Ostinato 2000?

Obudowa

Wspomniana  możliwość  osiągnięcia  linio−
wego przetwarzania aż do 30Hz jest kuszą−
ca,  ale  ma  swoje  wady.  Po  pierwsze  wy−
maga bardzo dużej obudowy, po drugie po−
woduje,  że  głośnik  ma  ograniczoną  moc
w zakresie  niskich  częstotliwości  (wymu−
szana jest praca przy bardzo dużych ampli−
tudach),  po  trzecie  charakterystyka  impul−
sowa  nie  jest  najlepsza.  Takie  rozwiązanie
jest dopuszczalne, ale przy ograniczeniu się
do  słuchania  przy  umiarkowanych  pozio−
mach głośności, i muzyki nie wymagającej
utrzymywania  przez  głośnik  dobrego  ryt−
mu.  Tymczasem  Ostinato  2000  ma  być
konstrukcją  bardzo  uniwersalną.  Przejście
do obudowy o objętości ok. 30dm

3

ograni−

czyło  pasmo  przenoszenia  do  40Hz  przy
spadku −3dB, ale zdecydowanie poprawiło
charkaterystyki impulsowe i wytrzymałość
(głośnik może przyjmować stałe 80W mo−
cy sinusoidalnej aż do 30Hz). Jednocześnie
trzeba  zaznaczyć,  że  w typowym  pomie−
szczeniu  mieszkalnym,  dzięki  wspomaga−
niu pochodzącemu z odbić od ścian − nauko−
wo mówiąc, dzięki zwiększeniu rezystancji
promieniowania w zakresie niskich często−
tliwości  −  można  spodziewać  się  efektyw−
nego  przetwarznia  do  częstotliwości,  przy
której  spadek  wynosi  −9dB,  a więc  w tym
przypadku do 30Hz. Zu−
pełnie wystarczy. 
Aby  uzyskać  taką  cha−
rakterystykę, 

układ

bass−reflex  dostrojono
do 35Hz. Otwór wypro−
wadzono  na  przedniej
ściance,  nie  ma  więc
problemów  z ustawie−
niem kolumn blisko tyl−
nej ściany pomieszcze−
nia  odsłuchowego.  Tu−
nel ma profil lekko stoż−
kowy, 

o

średnicy

54mm  przy  wlocie
i 60mm  przy  wylocie,
z zaokrągleniami  kra−
wędzi  na  obydwu  koń−
cach.  Zmniejszają  one
szumy turbulencyjne. 
Oryginalne 

Ostinato

2000  mają  obudowę
nieco  odbiegającą  od
zwykłego  prostopadło−
ścianu.  Tylną  ściankę
pochylono,  a wewnątrz
wprowadzono  przegro−
dę  pod  kątem  45

o

,  od−

dzielającą kilka litrów pozostających na dole.
W ten sposób uniknięto równoległości ścia−
nek przedniej i tylnej, jak i górnej i dolnej,
a więc zredukowano powstawanie fal sto−
jących  w obudowie.  Dodatkowo,  dolną
komorę  można  wypełnić  balastem  (np.
piasek),  który  stabilizuje  kolumnę  i czę−
ściowo  tłumi  jej  wibracje.  Dodatkowe
wzmocnienie  obudowy  stanowi  “wie−
niec” umieszczony pod głośnikiem nisko−
średniotonowym. Przednia ścianka wyko−
nana  jest  z płyty  MDF  grubości  30−mm,
pozostałe  −  25−mm,  obudowa  jest  więc
bardzo  solidna  i ciężka  (nawet  bez  bala−
stu).  Obudowę  wykonywaną  w warun−
kach  amatorskich  można  uprościć,  rezy−
gnując  z pochylenia  ścianek,  pamiętając
jednak, aby zachować zaprojektowaną ob−
jętość  czynną  obudowy.  O ile  może  być
trudnym  przygotowanie  pochylonej  tylnej
ścianki,  to  nie  powinno  sprawiać  kłopotu
wstawienie  dolnej,  ukośnej  przegrody  −
naprawdę  warto  to  zrobić,  zwłaszcza
wziąwszy  pod  uwagę,  że  najniebezpiecz−
niejsze  fale  stojące,  w zakresie  niskich
częstotliwości, tworzą się na najdłuższym
dystansie między dolną i górną ścianką. 
Wszystkie  powierzchnie  wewnętrzne  po−
winny zostać wyłożone gąbką o grubości 2−
3cm, a bezpośrednio za głośnikiem i na sa−
mym  dole  obudowy  należy  włożyć  po  ok.
100g waty lub wełny.
W oryginalnych Ostinato 2000 kosze obydwu
głośników, jak i kołnierz tunelu bass−reflex są
wpuszczone  w wyfrezowania  (zagłębienia).
Przygotowanie takich wyfrezowań w warun−
kach amatorskich może nie być łatwe. 

Zwrotnica

Zastosowane  głośniki  pozwalają  na  dużą
swobodę  w wyborze  rodzaju  filtrów  i czę−
stotliwości podziału. Dzięki pozbawionej re−
zonansów w zakresie średnich tonów cha−
rakterystyce głośnika nisko−średniotonowe−
go,  i dzięki  dużej  wytrzymałości  głośnika
wysokotonowego, można próbować stoso−

Fot. 1. Ostinato 2000 − jako gotowy produkt pojawi się

na rynku dopiero na jesieni (przewidywana cena ok.

3000zł), jako projekt do samodzielnego montażu

dostępny już dla Czytelników EdW.

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/99

66

wania  nawet  prostych  filtrów  6dB/okt.,  na
pewno  nie  jest  konieczne  stosowanie  roz−
budowanych  filtrów  bardzo  wysokich  rzę−
dów i filtrów − pułapek. Jednak bez wzglę−
du  na  “wrodzoną”  wytrzymałość  głośnika
wysokotonowego,  zawsze  filtr  wyższego
rzędu lepiej go odciąża, niż filtr niższego rzę−
du.  W tym  przypadu  zastosowano  więc
kompromisowo  filtr  górnoprzepustowy  2.
rzędu (elementy C2, L2). Rezystory R2, R3
pełnią  rolę  tłumika, dopasowującego  natę−
żenie wysokich tonów do efektywności gło−
śnika  nisko−średniotonowego.  Natomiast
filtr  dolnoprzepustowy  (dla  głośnika  nisko−
średniotonowego) jest 1. rzędu (cewka L1),
ale aby filtr ten działał prawidłowo, założono
równolegle  do  głośnika  obwód  C1,  R1,

linearyzujący  przebieg  impedancji  głośnika

(kompensujący wpływ  indukcyjności cewki
głośnika). Jednocześnie wartość indukcyjno−
ści L1 jest znacznie większa, niżby to wyni−
kało z podstawowych wzorów odniesionych
do założonej częstotliwości podziału (3kHz).
Jest to jednak sytuacja typowa, gdyż zada−
niem  filtru  dolnoprzepustowego  jest  rów−

nież korekcja zwykle wznoszącej się charak−
terystyki  przetwarzania  głośnika  nisko−śre−
dniotonowego, zainstalowanego na wąskiej
ściance obudowy. 
Gdy  spojrzymy  na  charakterystyki  aku−
styczne głośników, zobaczymy, że w rezul−
tacie tych zabiegów głośnik nisko−średnio−
tonowy  przetwarza  dość  liniowo  do  ok.
2,5kHz, a powyżej charakterystyka opada
z nachyleniem  12dB/okt.  ponieważ  do
działania  filtru  dodał  się  naturalny  spadek
zdolności przetwarzania głośnika. 
Charakterystyki obudwu głośników przeci−
nają  się  przy  ok.  3kHz,  wyznaczając  tutaj
akustyczną częstotliwość podziału.
Obydwa głośniki połączone są w tej samej
polaryzacji,  która  w tym  przypadku  daje
pełną zgodność fazową w zakresie często−
tliwości podziału.

Mamy więc w działaniu tej prostej zwrotnicy
kilka ważnych, uniwersalnych wskazówek:
1.  Można  łączyć  filtry  różnych  rzędów,
tworząc tzw. zwrotnice niesymetryczne.
2. Rzeczywiste nachylenia charakterystyk
nie  muszą  odpowiadać  teoretycznym,
zgodnym z rzędem zastosowanego filtru.
3.  Właściwe  wartości  elementów  filtrów
nie  muszą  odpowiadać  wywiedzionym
z prostych wzorów.
4.  Dla  niezawodnego  działania  głośnika
wysokotonowego,  należy  stosować  filtr
górnoprzepustowy  co  najmniej  12dB/okt.
(2. rzędu)
5.  W większości  przypadków  głośnik  wy−
sokotonowy  ma  “zapas”  efektywności
w stosunku do głośnika nisko−średniotono−
wego, i konieczne jest stosowanie tłumika.
6. W przypadku stosowania filtru 1. rzędu
dla  głośnika  nisko−średniotonowego,  naj−
częściej  konieczne  jest  stosowanie  linea−
ryzacji jego charakterystyki impedacji. 
7. Generalnie, rodzaj filtrów i wybór często−
tliwości podziału jest ściśle uzależniony od
charakterystyk  zastosowanych  głośników,
i musi przebieg tych charakterystyk uwzglę−
dniać.  Podstawowe  wzory  zakładają  ideal−
ne  zachowanie  głośnika  zarówno  w dzie−
dzienie  charakterystyki  przetwarzania,  jak
i charakterystyki  impedancji.  W rzeczywi−
stości charakterystyki te nie są liniowe. 
8.  Ustalenie  właściwej  polaryzacji  głośni−
ków również nie może być oparte na pro−
stych regułach, które nie uwzględniają np.

wzajemnego  przesunięcia  centrów  aku−
stycznych głośników.   

Obydwa obwody − głośnika nisko−średnioto−
nowego i wysokotonowego − są odseparo−
wane,  co  wiąże  się  z zastosowaniem
podwójnego gniazda przyłączeniowego, i da−
je możliwość zrealizowania połączenia typu
“bi−wiring”, podwójnym przewodem. Wów−
czas prądy niskich i wysokich częstotliwości
są odseparowane na całej długości połącze−
nia.  Według  niektórych  relacji  przynosi  to
pewną  poprawę  dźwięku,  według  innych
nie.  Rezygnując  z bi−wiringu,  można  więc
rzecz uprościć, podłączając obydwa obwody
do zacisków pojedynczego gniazda. 
Jedną  z najprostszych  w warunkach  ama−
torskich, i jednocześnie najlepszą od strony
jakości,  jest  metoda  bezpośredniego  łącze−
nia  elementów,  bez  użycia  płytki  drukowa−
nej.  Rozplanowanie  kilku  elementów,
z których składa się zwrotnica, nie powinno
sprawić kłopotów komukolwiek. Należy tylko
zwrócić uwagę, aby cewki nie były zainstalo−
wane obok siebie, i aby nie były w jednej pła−
szczyźnie (większą “na płasko”, mniejszą pro−
stopadle  do  niej).  Zwrotnicę  można  zmonto−
wać  na  1−cm  płytce  MDF,  albo  nawet  na  4−
mm  płytce  pilśniowej,  o formacie  np.  10
x 20cm,  i zainstalować  na  tylnej  ściance,  na
wysokości głośnika nisko−średniotonowego.
Firma ESA stosuje w swoich konstrukcjach
doskonałej  jakości  elementy  firmy  Mun−
dorf.  W oryginalnej  zwrotnicy  Ostinato
2000 są tylko nie wnoszące zniekształceń
cewki  powietrzne  (cewka  głośnika  nisko−
średniotonowego,  aby  miała  niską  rezy−
stancję, nawinięta jest drutem o grubości
1,4mm) i “audiofilskie” kondensatory poli−
propylenowe MCap. EdW poleca i dostar−
cza te same elementy, wraz z 3m przewo−
du głośnikowego 2x2mm

2 

firmy Audioqu−

est  (do  pary  kolumn),  parą  podwójnych,
złoconych  gniazd  przyłączeniowych  i parą
profilowanych tuneli bass−reflex. 

Dźwięk

Ostinato  2000  charakteryzują  się  brzmie−
niem o odpowiedniej neutralności i liniowo−
ści, co powinni docenić audiofile, zwracają−
cy  uwagę  przede  wszystkim  na  wierność
przetwarzania, ale równocześnie nie są po−
zbawione  dużej  dynamiki  i zdecydowanie
zarysowanych  krańców  pasma,  zwłaszcza
tonów wysokich, które są czyste, przejrzy−
ste, kiedy trzeba delikatne i subtelne, kiedy
trzeba ostre i zdecydowane. Doskonale wy−
brzmiewają “blachy” perkusji. 
Bas  jest  sprężysty,  schodzi  nisko,  ale  nie
jest nadmiernie eksponowany. Podkręcenie
regulatora tonów niskich i ustawienie duże−
go  wzmocnienia  może  głośnik  nisko−śre−
dniotonowy  doprowadzić  do  granic  możli−
wości.  Inaczej  mówiąc,  bas  jest  domowy,
a nie  dyskotekowy.  Dla  wzmocnienia  ni−
skich tonów należy kolumny ustawić blisko
tylnej ściany − przynosi to efekt akustyczny
podobny do podkręcania regulatora niskich,
a nie  obciąża  głośnika  dużą  mocą.  Jeśli
chcemy zwiększyć ilość “wyższego basu”,
uzyskać większy “wykop”, ale kosztem naj−
niższych pomruków, należy rurę bass−reflex
skrócić, z długości 14−cm do 10cm. Przeno−

2 − Głośniki pochodzą z renomowanej duńskiej wy−

twórni Vifa. 18−cm nisko−średniotonowy i 25−mm ko−

pułka wysokotonowa to klasyczny układ w zesta−

wach dwudrożnych. 

C1 = 4,7 

µ

F

C2 = 4,7 

µ

F

L1 = 1,5 mH, R = 0,36 

Ω

L2 = 0,47 mH, R = 0,57 

Ω

R1 = 6,8 

Ω

, 10 W

R2 = 3,3 

Ω

, 4 W

R3 = 6,8 

Ω

, 4W

67

si  to  częstotli−
wość  rezonanso−
wą 

bass−reflex

z 35Hz  na  40Hz,
w efekcie zwiększa−
jąc 

efektywność

w

zakresie 

do

100Hz. 
Ostinato 

2000

sprawdzają  się  przy
różnych  gatunkach
muzyki.  Pokazują
“ząb”  i dobre  tem−
po  na  rocku,  de−
monstrują  dokład−
ność i rozdzielczość
przy  muzyce  po−
ważnej. Muzyka jest zawsze bogata w de−
tale, doskonale słychać np. ruchy palców na
progach, nabieranie powietrza przez wokali−
stów. Nie ma jednak zbytniej ostrości, mu−
zyka  pozostaje  spójna  i plastyczna.  Forte−
pian  brzmi  bardzo  szlachetnie,  równo,  de−
monstrując dobrą liniowość w zakresie śre−
dnich tonów.  

Pomiary

Minima modułu impedancji w zakresie ni−
skotonowym lokują się na poziomie ok. 7
omów,  można  więc  uznać,  że  Ostinato
2000  to  konstrukcja  znamionowo  8−omo−
wa.  Przebieg  charakterystyki  impedancji
(

rry

ys

s.. 1

1) jest typowy dla dwudrożnego ukła−

du w obudowie bass−reflex − widzimy dwa
wierzchołki  w zakresie  basowym,  a mini−
mum  między  nimi  wskazuje  na  częstotli−
wość  dostrojenia  bass−reflexu  (ok.  35Hz).
Wzrost modułu w zakresie średnich tonów
jest efektem działania zwrotnicy. 
Charakterystyka przetwarzania (rry

ys

s.. 2

2) po−

kazuje,  że  szerokie  pasmo  40−20000Hz
można zmieścić w polu +/−2,5dB, co udo−
wadnia dobrą neutralność tonalną. W tych
granicach  widać  lekkie  wyeksponowanie
górnego skraju pasma. 
Indywidualne  charakterystyki  przetwarzania
obydwu  głośników  (rry

ys

s.  3)  komentowałem

już w akapicie “zwrotnica”. 

Ostinato  2000  ma
e f e k t y w n o ś ć
87dB/1W/1m,  wymaga
wzmacniacza  o mocy
powyżej 30W. 

A

An

nd

drrzze

ejj K

Kiis

siie

ell

P

Pa

arra

am

me

ettrry

y::

IIm

mp

pe

ed

da

an

nc

cjja

a zzn

na

am

miio

o−

n

no

ow

wa

a::

8

8 

Ω

Ω

E

Effe

ek

ktty

yw

wn

no

oś

ść

ć

((1

1W

W//1

1m

m))::          8

87

7d

dB

B

M

Mo

oc

c zzn

na

am

miio

on

no

ow

wa

a:: 

8

80

0W

W

W

Wy

yk

ka

azz e

elle

em

me

en

nttó

ów

w::

Głośnik M18WH−08−08

350.− (szt.)

Głośnik D27TG−45−06

150.− (szt.)

Części dodatkowe (komponenty 
zwrotnicy, podwójne gniazdo 
przyłączeniowe, tunel bass−reflex, 
przewód)

150.− (szt.)

Z pojedynczym gniazdem 
przyłączeniowym:

140.− (szt.) 

Podane ceny zawierają podatek VAT.

G

Głło

oś

śn

niik

kii ii c

czzę

ęś

śc

cii d

do

os

stta

arrc

czza

a A

AV

VT

T 

Zamówienia przyjmuje:
Dział Handlowy 
ul. Burleska 9
01−939 Warszawa
tel./fax (0 22) 835−66−88, 835−67−67

1. Charakterystyka impedancji Osinato 20000

3. Indywidualne charakterytyki głośników nisko−średniotonowego i wyso−

kotonowego. 

2.  Charakterystyka przetwarzania Ostinato 20000

Typ

I.T.
W170/4

I.T.
W170/8

Peerless
CSC-
176H

Peerless
CSC-
176T

Vifa
M18WH0
8-08

Vifa
M18WO0
9-08

Scan-
Speak
18W8535

Dynaudio
17W-
75XL-08

Dynaudio
17W-
75XL-04

Excel
W17CY0
01

Davis 17
KLV 6A

I.T.
W210/4

I.T.
W210/8

Cena

90

90

240

330

350

390

590

530

530

920

550

100

100

Typ

I.T.
MDS08

Peerless
CC220

Peerless
CSC217R

Seas
W210P

Excel
W21EX0
01

Vifa
PL22WR
09-08

Vifa
PL22WR
09-06

Scan-
Speak
21W8555

Scan-
Speak
21W8555
-01

Seas W
21 NAL

Eton 8-
800/37
HEX

Eton 8-
472/32
HEX

Dynaudio
20W-75-
04

Cena

250

400

300

330

1190

550

550

750

750

520

910

1180

525

Typ

Dynaudio
20W-75-
08

Focal
8V4412

Focal
8K5412

Davis
20MC 8A

I.T.
WPS250/
4

I.T.
WPS250/
8

I.T.
MDS10

Peerless
CC 260

Peerless
CSX-
257W

Seas WP
251D

Davis 25
GCA
10W

Eton 11-
581/50HE
X

Vifa
PL26WR
09-08

Cena

525

410

610

645

200

200

1080

500

500

710

1000

1760

650

Typ

Scan-
Speak
25W8565

Scan-
Speak
25W8565
-01

Dynaudio
30W-54

Focal
11V7511

Focal
11K7511

Focal
13V7511

I.T.
WPS304/
4

I.T.
WPS304/
8

I.T.
MDS12

Peerless
CCX 315

Cena

850

850

1090

705

915

1050

240

240

1190

620

E

Errrra

atta

a::

W zamieszczonym miesiąc temu artykule “Obudowa zamknięta” chochlik  zabrał z tekstu znak pierwiastkowania: drugie zdanie po−

niżej  wzoru  3  powinno  brzmieć:  “Jak  łatwo  sprawdzić,  zastosowanie  obudowy  o objętości równej  V

AS

spowoduje  podniesienie 

częstotliwości rezonansowej o  2, (...)”. Na skutek przesunięć w tabelce, większość cen jest nieprawidłowa. Oto kompletny cennik:

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/99

65

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/99

O

O

budowa bass−reflex jest dzisiaj
najczęściej  spotykanym  rodza−
jem  obudowy.  Zawdzięcza  to

kilku  przewagom,  jakie  ma  nad  najpopu−
larniejszą  niegdyś  obudową  zamkniętą.
Nie należy jednak uważać, że bass−reflex
jest  pod  każdym  względem  lepszy.  Po−
zwala osiągnąć niższą częstotliwości gra−
niczną,  zyskać  kilka  dB  efektywności
w zakresie basu, a przy tym nawet obni−
żyć  poziom  zniekształceń  nieliniowych.
Jednak przedstawiana miesiąc temu obu−
dowa  zamknięta  ma  lepsze  charaktery−
styki impulsowe, i dlatego wciąż ma licz−
ną grupę zwolenników. 
Rozpowszechnienie  bass−reflexu,  które−
go  ogólna  zasada  działania  była  przecież
znana  bardzo  dawno,  wynika  nie  tylko
z jego  wspomnianych  zalet,  ale  i  z opra−
cowania  metod  dokładnego  obliczania
parametrów  obudowy.  Zawdzięczamy  je
przede  przede  wszystkim  Thiele’owi
i Smallowi.  Wprowadzili  oni  do  użycia
tzw. parametry Thiele’a − Smalla (w skró−
cie T−S), które przedstawialiśmy trzy mie−
siące temu. Jak pokazaliśmy dwa miesią−
ce temu, posługiwanie się tymi parame−
trami jest pożądane już przy projektowa−
niu  prostych  obudów  zamkniętych.
W przypadku  obudów  bass−reflex  para−
metry  i obliczenia  są  bardziej  złożone,
wraz  z niedokładnościami  obliczeń  i wy−
konania  obudowy  ryzyko  drastycznego
pogorszenia  parametrów  wzrasta  znacz−
nie  bardziej,  niż  w przypadku  obudowy
zamkniętej.  Dlatego  niegdyś,  przed  epo−
ką  parametrów  T−S,  dobre  dostrojenie
obudowy  bass−reflex  było  albo  kwestią
przypadku,  albo  długotrwałej  metody

prób  i błędów.  W latach  siedemdziesią−
tych  wprowadzono  sposoby  dokładnego
obliczania,  a w latach  dziewięćdziesią−
tych programy symulacyjne, wyręczające
kieszonkowy kalkulator. Jednak do dzisiaj
z pewnością niezbędna jest wiedza o za−
sadzie  działania  i metodach  “ręcznego”
obliczania  obudów;  bez  tych  podstaw
również  posługiwanie  się  programami
komputerowymi  będzie  nieefektywne,
bowiem otrzymywane na ekranie wyniki
nie będą poddawane odpowiedniej inter−
pretacji. 
Obudowa  bass−reflex  wykorzystuje  falę
promieniowaną przez tylną stronę mem−
brany. Pochodzące stamtąd ciśnienie jest
wypromieniowywane  przez  otwór.  Na
pierwszy  rzut  oka  układ  wydaje  się  bar−
dzo prosty, lecz już po chwili powinna po−
jawić  się  refleksja  −  czyż  fala  promienio−
wana  przez  otwór,  biegnąca  wprost  od
tylnej strony membrany, nie jest w prze−
ciwfazie z falą promieniowaną przez prze−
dnią  stronę  membrany?  Czy  w ten  spo−
sób wypadkowe ciśnienie nie jest mniej−
sze,  zamiast  większe?  Pozornie  prosta
skrzynka  z otworem  jest  w rzeczywisto−
ści  skomplikowanym  układem  akustycz−
nym,  mającym  nieoczekiwane  własno−
ści...
Tak  jak  głośnik  (układ  drgający  głośnika)
ma swoją podstawową częstotliwość re−
zonansową,  określoną  przez  masę  drga−
jącą i podatność jej zawieszeń, tak i sama
obudowa  z otworem  ma  własną  często−
tliwość  rezonansową  −  analogicznie  −
określoną przez masę drgającą (w otwo−
rze)  i podatność  jej  zawieszenia  (podat−
ność powietrza w obudowie) − rry

ys

s.. 1

1..

Ten 

autono−

miczny  układ
rezonansowy,
w swojej  czę−
stotliwości  re−
z o n a n s o w e j
niezależny  od
częstotliwości
rezonansowej głośnika i innych jego para−
metrów, musi być jednak przez sam gło−
śnik pobudzony do drgań. 
Przy częstotliwości rezonansowej obudo−
wy fb, zachodzi jednocześnie wiele cieka−
wych zjawisk. Po pierwsze, sam głośnik,
który przecież pobudza obudowę, zostaje
odciążony − membrana ma minimalną am−
plitudę  (mimo  dowolnie  silnego  sygnału
elektrycznego,  sterującego  głośnik),  pra−
cę “przejmuje” otwór (właśnie temu zja−
wisku zawdzięczamy redukcję zniekształ−
ceń  harmonicznych  −  układ  drgający  gło−
śnika pracuje w pewnym zakresie, sąsia−
dującym  z częstotliwością  rezonansową
fb,  z mniejszymi  amplitudami  niż  w obu−
dowie zamkniętej, a całkowite wypromie−
niowywane ciśnienie akustyczne jest na−
wet  większe).  Po  drugie,  fala  promienio−
wana  przez  otwór  jest  przesunięta
o 90

°

względem  fali  promieniowanej

przez tylną stronę membrany, a więc rów−
nocześnie  jest  przesunięta  o 90

°

wzglę−

dem  fali  promieniowanej  przez  przednią
stronę membrany. Prześledźmy teraz, co
dzieje  się  w pobliżu  częstotliwości  rezo−

Obudowa bass−reflex (obudowa z otworem)

Rys. 1 − układ rezonansowy obudowy bass−reflex two−

rzy masa powietrza w otworze Map i podatność po−

wietrza w obudowie Cap. 

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/99

66

nansowej fb. Wraz ze wzrostem częstotli−
wości zaczyna rosnąć amplituda głośnika,
wkrótce  dochodząc  do  krzywej  charakte−
rystyki,  jaką  miałby  ten  głośnik  w obudo−
wie  zamkniętej,  natomiast  ciśnienie
z otworu maleje. Wraz ze wzrostem czę−
stotliwości  zwiększa  się  przesunięcie  fa−
zowe  promieniowania  otworu  względem
promieniowania  tylnej  strony  membrany,
szybko  zbliżając  się  do  wartości  180

°

,

a więc  promieniowanie  otworu  ma  fazę
bliską  fazie  przedniej  strony  membrany,
stąd  efektywne  współdziałanie  powyżej
częstotliwości fb. Zupełnie inaczej wyglą−
da  sytuacja  przy  częstotliwościach  niż−
szych od fb. Idąc w dół skali częstotliwo−
ści,  amplituda  głośnika  najpierw  wzrasta,
zbliżając  się  do  krzywej  charakterystyki
głośnika  w obudowie  zamkniętej,  ale  po−
nieważ krzywa ta opada (12dB/okt.), więc
wkrótce i nasza charakterystyka ciśnienia
z głośnika w obudowie bass−reflex opada
z podobnym nachyleniem. Krzywa charak−
terystyki ciśnienia z otworu również opada
12dB/okt.,  na  skraju  pasma  przenoszenia
charakterystyki  z otworu  i głośnika  coraz
bardziej  zbiegają  się  ze  sobą,  ale...  Wraz
ze  spadkiem  częstotliwości  szybko
zmniejsza  się  przesunięcie  fazowe  pro−
mieniowania  otworu  względem  promie−
niowania tylnej strony membrany (inaczej
mówiąc,  przy  częstotliwościach  niższych
od  fb  powietrze  jest  przez  otwór  tylko
“przepompowywane”),  więc  ciśnienia
z tych źródeł coraz skuteczniej znoszą się,
i wypadkowa charakterystyka ma nachyle−

nie  24dB/okt.,  pokazując  szybki  spadek
zdolności przetwarzania ((rry

ys

s.. 2

2)).. 

W tym  przykładzie  częstotliwość  rezo−
nansowa  fb=44Hz.  Widać,  że  bass−re−
flex  daje  zysk  efektywności,  w stosun−
ku do obudowy zamkniętej, w okolicach
częstotliwości rezonansowej fb i powy−
żej.  Poniżej  34Hz,  gdzie  na  poziomie 
−9dB  względem  ciśnienia  maksymalne−
go  krzywe  obudowy  bass−reflex  i obu−
dowy zamkniętej przecinają się, wyższą
efektywność  ma  obudowa  zamknięta.
Natomiast  obszar  pomiędzy  krzywymi
dla  głośnika  w obudowie  zamkniętej
i samego głośnika w obudowie bass−re−
flex pokazuje, o ile odciążony został gło−
śnik  w obudowie  bass−reflex  (z czego
wynikają 

mniejsze 

zniekształcenia

w tym zakresie).

Jak  więc  widać,  trudno  uzyskać  pasmo
sięgające  wiele  niżej  od  częstotliwości
rezonansowej fb. Prowadzi to do pochop−
nego  wniosku,  że  obudowa  bass−reflex
powinna być nastrojona jak najniżej, aby
uzyskać  jak  najszersze  pasmo.  Jednak
nie można stroić za nisko, w stosunku do
parametrów  zastosowanego  głośnika  ni−
skotonowego.  Po  pierwsze,  nie  musi  to
wcale  dać  spodziewanych  korzyści  roz−
ciągnięcia pasma, po drugie, w pewnych
przypadkach  można  nabawić  się  poważ−
nych  problemów  z

charakterystykami

impulsowymi i liniowością charakterysty−
ki przetwarzania. 
Celem konstruktora jest osiągnięcie jak
najniższej częstotliwości granicznej, ale
przy  liniowej  (lub  zbliżonej  do  liniowej)
charakterystyce  przetwarzania  oraz  do−
brej 

charakterystyce 

impulsowej.

Szczególnie  trzeba  zwrócić  uwagę  na
ten drugi aspekt, nie przemawiający tak
do wyobraźni, jak magiczne “20Hz”, ale
w wielkim  stopniu  ważący  na  jakości

przetwarzania.  Obudowa

bass−reflex  jest  niestety
już  “z urodzenia”  obar−
czona  słabszymi  charak−
terystykami impulsowymi
od  obudowy  zamkniętej,
ale  wciąż  mogą  być  one
lepsze  lub  gorsze.  Aby
nie  degradować  ich  zu−
pełnie,  dobrze  jest  uczy−
nić  z nich  sprawę  priory−
tetową, nawet poświęca−
jąc  kilka  Hz  pasma  prze−
noszenia. 
To,  jakie  charakterystyki
uzyskamy, zależy nie tylko
od przyjętych przez nas za−
łożeń, ale i od parametrów
głośnika.  Najlepsze  cha−
rakterystyki 

impulsowe

można  uzyskać  stosując
głośniki  o jak  najniższej

wartości  Qts  (można  przyjąć,  że  poniżej
0.3).  Przy  wyższych  wartościach  można
natomiast łatwiej uzykiwać niżej sięgają−
ce  pasmo  przenoszenia.  Przekraczając
jednak  wartość  0.4  musimy  spodziewać
się już poważnego pogorszenia charakte−
rystyk impulsowych, z tego powodu sto−
sowanie w wysokiej klasy zespołach gło−
śnikowych  bass−reflex  głośników  o war−
tości  Qts  >  0.4  nie  jest  polecane,  choć
w modelach  tańszych  spotyka  się  i gło−
śniki  o wartości  przekraczająćej  0.5,  co
w rezultacie daje bas bardzo słabo “kon−
trolowany”,  grający  jednobarwnie,  ale
mocno  zaznaczony  i w pewnym  sensie
efektowny, przypadający do gustu mniej
wyrobionym słuchaczom.  
Aby  uzyskać  najlepsze  możliwe  dla  sto−
sowanego  głośnika  charakterystyki  im−
pulsowe  i charakterystykę  częstotliwo−
ściową,  należy  zadbać  o dobre  dopaso−
wanie parametrów obudowy.
Nie  można  jednak  wskazać  jednej  jedy−
nie właściwej obudowy dla danego gło−
śnika;  można  przedstawić  całą  rodzinę
charakterystyk 

częstotliwościowych

i rodzinę  charakterystyk  impulsowych,
które  można  uznać  za  dopuszczalne;
często  wraz  z niżej  leżącą  częstotliwo−
ścią graniczną uzyskujemy nieco gorsze
właściwości  impulsowe,  i na  odwrót.
Sztuka  strojenia  bass−reflexu  to  sztuka
znajdowania kompromisu, który dla róż−
nych  konstruktorów  może  leżeć  gdzie
indziej,  wraz  z ich  różnymi  preferencja−
mi.  Daleko  idące  eksperymenty  są  na−
wet  wskazane,  jednak  najważniejsze
jest, aby mieć kontrolę nad sytuacją i za−
chodzącymi  zjawiskami,  aby  parametry
obudowy  bass−reflex  nie  były  dziełem
przypadku.   
Trzy  główne  parametry,  określające  obu−
dowę bass−reflex, to jej objętość Vb, czę−
stotliwość  dostrojenia  fb  i współczynnik
Ql, zależny od strat w obudowie. W prak−
tyce  konstruktor  ma  wpływ  na  dwa
pierwsze parametry, trzeci wynika “z na−
tury”,  jego  zmienność  ma  jednak  naj−
mniejszy  wpływ  na  działanie  systemu.
Przyjmuje się, że typowa wartość Ql = 7,
w przypadku  obudów  bardzo  dużych
można przyjąć Ql = 3, a obudów bardzo
małych Ql = 15. 
Zadaniem  konstruktora  jest  więc,  po
założeniu  wartości  Ql,  obliczenie,  na
podstawie  parametrów  T−S głośnika,
parametrów  obudowy  Vb  i fb.  Jak  już
wspomniano,  nawet  po  określeniu  pa−
rametrów  głosnika  i Ql  obudowy,  nie
jesteśmy  ograniczeni  do  tylko  jednej
kombinacji  parametrów  Vb  i fb.  Mamy
do  wyboru  wiele  rozwiązań,  dających
różne kształty charakterystyk. Najpopu−
larniejsze z nich znane są pod skrótami
SBB4,  SC4,  QB3,C4,  BB4,  SQB3.
Pierwsze  trzy  dotyczą  głośników  o ni−

Rys. 2 

Charakterystyki częstotliwościowe układu bass−re−

flex: linią czarną pokazano charakterystykę głośnika,

linią czerwoną − otworu, niebieską − charakterystykę

wypadkową, uwzględniając relacje fazowe, linią zielo−

ną − charakterystykę tego samego głośnika w obudo−

wie zamkniętej o tej samej objętości.

67

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/99

skich  wartościach  Qts,  kolejne  trzy  −
wyższych.  I tak  SBB4  jest  przedłuże−
niem BB4 dla głośników o wartościach
Qts  niższych  od  0.39  (przy  Ql=7),  SC4
jest  przedłużeniem  C4  dla  głośników
o wartościach  Qts  niższych  od  0.45
(przy Ql=7), a SQB3 jest przedłużeniem
QB3  dla  głośników  o wartościach  Qts
wyższych od 0.41 (przy Ql=7). Wartość
Qts,  przy  której  następuje  przejście
z jednego  modelu  do  drugiego  (np.
z SBB4  do  BB4),  jest  uzależniona  od
pojawienia  się  podbicia  na  charaktery−
styce przetwarzania. Tak więc tylko gło−
śniki o odpowiednio niskich dobrociach
Qts  pozwalają  zrealizować  postulat  li−
niowego przetwarzania. 
Obok przedstawiono tabele obliczeniowe
dla SBB4/BB4 i QB3, dla Ql=7.  

Tabela 1. Parametry obudowy dla

strojenia SBB4/BB4 (Ql=7)

Tabela 2. parametry obudowy dla

strojenia QB3 (Ql=7)

Pomocnicze  parametry
do  obliczania  obudów
bass−reflex to alfa i H:

Vb = Vas/alfa
fb = fs x H

częstotliwość 

spadku 

−3dB 

można 

określić

z przedstawionego  w ta−
beli 

stosunku 

f3/fs,

a w ostatniej  kolumnie
przedstawiono 

stopień

podbicia  charakterystyki,
występującego  powyżej

częstotli−
wości  fb,
przy  wy−
sokich  do−
b r o c i a c h
Qts.

Korzystając  z przedsta−
wionych  tabel,  rozważa−
jąc  użycie  głośnika  o ni−
skiej wartości Qts, mamy
do  wyboru  SBB4  i QB3.
Jak  widać,  w prawie  ca−
łym  wspólnym  dla  obu
modeli  zakresie  wartości
Qts, a więc dla Qts<0.35,
model  QB3  pozwala  sto−
sować  mniejsze  obudo−
wy  (dla  danych  wartości
Qts  mniejsze  większe
wartości  dzielnika  alfa),
a przy tym uzyskiwać niż−
sze  f3  (niższy  stosunek
f3/fs).  Jednak  zaletą  mo−

delu  SBB4  są  nieco
lepsze charakterystyki
impulsowe.  Charakte−
rystyka  częstotliwo−

ściowa  opada  wcze−
śniej,  ale  łagodniej.
Cechą 

charaktery−

styczną 

modelu

SBB4/BB4 jest stroje−
nie rezonansu obudo−
wy fb do częstotliwo−
ści rezonansowej gło−
śnika  swobodnie  za−
wieszonego  fs  (H =
1). We wszystkich in−
nych 

modelach,

w tym  QB3,  dla  uzy−
skania  maksymalnie
płaskiej  charaktery−
styki  częstotliwościo−
wej,  czestotliwość  fb
jest  różna  od  fs,

i zwiększa się w stosunku do fs wraz ze
zmniejszaniem Qts. Tym bardziej podno−
si  się  częstotliwość  spadku  trzydecybe−
lowego  f3.  W ramach  modelu  QB3,  nie
uwzględniającego  przecież  Qtc>0.41,
widać,  że  stosunek  f3/fs  zmienia  się  od
wartości ok. 1 dla Qts = 0.4, do ponad 2
dla  Qts  <  0.25  (w tym  zakresie  zmienia
się  Qts  większości  głośników  przezna−
czonych do bass−reflexów). Pokazuje to,
jak silnie zmienia się możliwe do uzyska−
nia pasmo przenoszenia w zależności od
Qts, jak więc złudne może być ocenianie
możliwości  głośnika  w obudowie  bass−
reflex,  bez  znajomości  tego  parametru,
a tylko w oparciu o popularyzowaną war−
tość  częstotliwości  rezonansowej  fs.

Rys. 3 − Charakterystyki częstotliwościowe układu bass−

reflex, przy głośniku o danych parametrach (Vifa M22WR−

09−06, fs=29Hz, Qts=0.33, Vas=55dm3), dla różnych sposo−

bów strojenia − SBB4 i QB3.

Qts      H     alfa     f3/fs   podbicie (dB)

0.20

1.9

7.8

2.5

0

0.21

1.8

7.0

2.4

0

0.22

1.8

6.2

2.3

0

0.23

1.7

5.6

2.2

0

0.24

1.6

5.1

2.1

0

0.25

1.6

4.6

2.0

0

0.26

1.5

4.2

1.9

0

0.27

1.5

3.8

1.8

0

0.28

1.4

3.4

1.7

0

0.29

1.4

3.1

1.6

0

0.30

1.3

2.8

1.6

0

0.31

1.3

2.6

1.5

0

0.32

1.2

2.4

1.4

0

0.33

1.2

2.2

1.4

0

0.34

1.2

2.0

1.3

0

0.35

1.1

1.8

1.3

0

0.36

1.1

1.6

1.2

0

0.37

1.1

1.5

1.2

0

0.38

1.1

1.4

1.1

0

0.39

1.0

1.2

1.1

0

0.40

1.0

1.1

1.0

0

0.41

1.0

1.0

1.0

0

Qts      H     alfa     f3/fs   podbicie (dB)

0.2

1.0

5.9

3.4

0

0.21

1.0

5.3

3.2

0

0.22

1.0

4.8

3.0

0

0.23

1.0

4.4

2.8

0

0.24

1.0

4.0

2.6

0

0.25

1.0

3.7

2.4

0

0.26

1.0

3.4

2.3

0

0.27

1.0

3.2

2.2

0

0.28

1.0

2.9

2.0

0

0.29

1.0

2.7

1.9

0

0.30

1.0

2.5

1.8

0

0.31

1.0

2.4

1.7

0

0.32

1.0

2.2

1.6

0

0.33

1.0

2.1

1.5

0

0.34

1.0

2.0

1.4

0

0.35

1.0

1.8

1.4

0

0.36

1.0

1.7

1.3

0

0.37

1.0

1.6

1.3

0

0.38

1.0

1.5

1.2

0

0.39

1.0

1.5

1.2

0.1

0.40

1.0

1.4

1.1

0.1

0.41

1.0

1.3

1.1

0.2

0.42

1.0

1.3

1.1

0.4

0.43

1.0

1.2

1.0

0.5

0.44

1.0

1.1

1.0

0.7

0.45

1.0

1.1

1.0

0.8

0.46

1.0

1.0

1.0

1.0

0.47

1.0

1.0

1.0

1.2

0.48

1.0

0.9

0.9

1.4

0.49

1.0

0.9

0.9

1.5

0.50

1.0

0.9

0.9

1.7

0.51

1.0

0.8

0.9

1.9

0.52

1.0

0.8

0.9

2.1

0.53

1.0

0.8

0.9

2.3

0.54

1.0

0.7

0.9

2.5

0.55

1.0

0.7

0.9

2.7

0.56

1.0

0.7

0.9

2.9

0.57

1.0

0.6

0.8

3.1

0.58

1.0

0.6

0.8

3.3

0.59

1.0

0.6

0.8

3.5

0.60

1.0

0.6

0.8

3.7

Weźmy  dwa  głośniki  o takiej  samej czę−
stotliwości  rezonansowej,  ale  różniących
się  Qts  −  dla  pierwszego  Qts  =  0.4,  dla
drugiego  Qts  =  0.25.  Pierwszy  osiągnie
dwa razy niższą częstotliwość graniczną!
Wydawałoby się więc, że im wyższa war−
tość Qts, tym lepiej. Ale jak już wspomi−
nano,  wraz  z niższymi  wartościami  Qts
dostajemy  lepsze  charakterystyki  impul−
sowe, ponadto drastycznie zmniejsza się
wymagana  objętość  obudowy  (wzrasta
alfa). Wracając do powyższego przykładu,
jeśli obydwa głośniki miałyby takie same
objętości  ekwiwalentne  Vas,  to  głośnik
drugi potrzebowałby ponad czterokrotnie
mniejszej  obudowy  niż  pierwszy!  Można
jeszcze  wspomnieć,  że  gdyby  daleko
odejść  od  powyższych  modeli,  i np.  gło−
śnik  pierwszy  zastosować  w tak  małej
obudowie,  podniosłoby  to  f3  (zawęziło
pasmo  przenoszenia),  a charakterystyki
impulsowe... jeszcze bardziej pogorszyło! 

Na  rry

ys

su

un

nk

ka

ac

ch

h  5

5  a

a,,b

b,,c

c pokazano  wpływ

niedokładności  zaprojektowania  lub  wy−
konania  obudowy  bass−reflex  na  charak−
terystykę  przetwarzania,  w stosunku  do
modelowej  charakterystyki  QB3  dla  gło−
śnika  o przedstawionych  parametrach.
Jak  widać,  zmiana  wielkości  obudowy
w granicach +/−20% nie ma jeszcze wiel−
kiego  wpływu  na  charakterystykę  prze−
twarzania,  ale  wspomieć  należy,  że
w obydwu przypadkach pogorszeniu ule−
gają charakterystyki impulsowe. Znacznie
większy wpływ ma zmiana częstotliwości
rezonansowej fb − dostrojeniem wyższym
tylko  o 20%  spowodować  możemy
1.5dB podbicie na charakterystyce powy−
żej częstotliwości rezonansowej fb, i jed−
nocześnie  3dB  stratę  w zakresie  najniż−
szych  częstotliwości.  Z kolei  nie  uwzglę−
dnienie przykładowej 1−omowej rezystan−
cji szeregowej (wnoszonej np. przez cew−
kę  filtru  dolnoprzepustowego)  powoduje
lekkie  podbicie  powyżej  częstotliwości
rezonansowej, ale bez strat przy częstotli−

wościach najniższych. Jak z tego wyni−
ka,  najwięcej  uwagi  należy  poświęcić
dokładnemu  dostrojeniu  obudowy  do
częstotliwości fb.

Głośnik do bass−
reflexu

Wraz z parametrami głośnika otrzymu−
jemy  określone  możliwości,  jak  rów−
nież  pewnien  obszar  dopuszczalnych
rozwiązań,  którego  przekraczanie  jed−
nak  prowadzi  do  radykalnego  pogor−
szenia  jakości  przetwarzania.  Jakimi
parametrami  powinien  więc  charakte−
rysować się idealny głośnik do bass−re−

flexu?  Jeśli  celem  konstruktora  jest
zespół głośnikowy wysokiej klasy, po−
winno się zadbać o wszystkie aspekty
jakościowe.  Aby  utrzymać  dobry  im−
puls, dobroć Qts nie powinna być wy−
ższa  od  0.35.  Jeśli  impuls  miałby  być
priorytetem, 

należy 

poszukiwać

Qts<0.3.  Wraz  z tym  jednak  należy
szukać jak najniższej częstotliwości re−
zonansowej fs, podobnie jak w obudo−
wie  zamkniętej.  Im  niższa  wartość
Qts, tym dla pasma przenoszenia kry−
tyczniejsze,  aby  niska  była  fs.  Można
przyjąć,  że  w kategorii  17−18cm  gło−
śników nisko−średniotonowych bardzo
dobre  są  głośniki  o

Qts<0.35

i fs<40Hz,  a doskonałe  o Qts<0.3
i fs<30Hz. 
Dokładne  obliczenia  obudowy  bass−
reflex, poza charakterystyką częstotli−

wościową  i

impulsową,  powinny

uwzględniać  również  zdolności  ampli−
tudowe  głośnika,  tak  aby  w funkcji
częstotliwości nie pojawiały się wyra−
źne ograniczenia, leżące poniżej pozio−
mu  nominalnej  wytrzymałosci  głośni−
ka. Może być np. tak, że głośnik o mo−
cy znamionowej 100W, w jednej obu−
dowie bass−reflex będzie zdolny przyj−
mować  owe  100W w całym  zakresie
niskich  częstotliwości  aż  do  20Hz,
w innej  poniżej  np.  30Hz  funkcja  wy−
trzymałości  będzie  maleć  do  np.
20W przy  20Hz,  w jeszcze  innej  mię−
dzy np. 40 a 60Hz pojawi się “siodło”.
Jednak obliczenie tych funkcji bez  po−
mocy  symulacji  komputerowych  jest
bardzo  żmudne  −  w tym  zakresie  pro−
gramy  są  w zasadzie  niezastąpione.
Za  miesiąc  −  obliczanie  parametrów
otworu obudowy bass−reflex, plus ko−
lejny projekt zestawu do samodzielne−
go montażu.

A

An

nd

drrzze

ejj K

Kiis

siie

ell

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/99

68

Rys. 4 − Charakterystyki impulsowe dla przykładów

z rys. 3. Porównaj z charakterystykami impulsowymi

obudowy zamkniętej (EDW 7/99). 

Rys. 5 − Wpływ niedokładności zaprojektowania i wyko−

nania obudowy bass−reflex na charakterystykę częstotli−

wościową, w odniesieniu do strojenia QB3 i głośnika

(z przykładu z rys. 3, 4).

a) częstotliwość rezonansowa niższa i wyższa o 20%

b) obudowa mniejsza lub większa o 20%

c) dobroć Qts głośnika zwiększona przez szeregową re−

zystancję o wartości 1 oma. 

a)

c)

b)

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/99

66

Parametry otworu

K

K

iedy  już  ustalimy  podstawowe
parametry obudowy bass−reflex,
czyli  jej  objętość  Vb  i częstotli−

wość dostrojenia układu rezonansowego
fb, pozostaje obliczyć parametry samego
otworu, czyli jego powierzchnię i długość
tunelu.  Tunel  zakładany  jest  po  to,  aby
zwiększyć  masę  powietrza  w otworze,
i przez to uzyskać odpowiednio niską czę−
stotliwość  rezonansową.  Masa  powie−
trza w otworze jest również tym większa,
im  większa  jest  jego  powierzchnia,  ale
okazuje  się,  że  zwiększenie  powierzchni
w jeszcze  większym  stopniu  wpływa  na
zmniejszenie  podatności,  ostatecznie
więc podnosi, a nie obniża częstotliwość
rezonansową.  Równocześnie  trzeba  pa−
miętać,  że  podatność  tym  większa,  im
większa  objętość  obudowy.  Tymczasem
jednak  zakładamy,  że  objętość  obudowy
Vb jest już dana, tak jak częstotliwość re−
zonansowa fb, możemy więc dopasowy−
wać  jedynie  powierzchnię  otworu  Sv
(i wynikającą z niej średnicę otworu okrą−
głego dv) i długość tunelu Lv. Aby w da−
nej  objętości  Vb  uzyskać  daną  częstotli−
wość rezonansową fb, możemy zastoso−
wać otwory różnych wymiarów (o mniej−
szej  średnicy  i z krótszym  tunelem,
o większej  średnicy  i z dłuższym  tune−
lem). 
Jak widać z praktyki, powierzchnie otwo−
rów bass−reflex są znacznie mniejsze od
powierzchni głośników. Dzieje się tak dla−
tego,  że  przy  dużej  powierzchni  otworu,
dla uzyskania założonej częstotliwości re−
zonansowej,  należy  stosować  długie  tu−
nele,  które  z kolei  mogą  nie  mieścić  się
w zaprojektowanej obudowie, nawet gdy
jest  bardzo  głęboka.  Ponadto,  długie  tu−
nele  generują  własne  rezonanse,  leżące

przy  częstotliwościach  kilkuset  Hz
(ćwierćfalowe,  półfalowe,  odpowiadają−
ce długości tunelu), rozpraszane wszech−
kierunkowo  ze  względu  na  znacznie
mniejszą  średnicę  otworu,  i stąd  poten−
cjalnie słyszalnie zakłócające przetwarza−
nie.  Skłaniałoby  to  do  stosowania  otwo−
rów jak najmniejszych, aby tunele mogły
być  jak  najkrótsze,  niestety,  z tej  strony
również  pojawia  się  nie  mniej  poważne
ograniczenie.  Otóż  w otworze  o po−
wierzchni znacznie mniejszej od głośnika
wymuszane  są  prędkości  powietrza
znacznie  większe,  niż  wytwarzane  przez
membranę − proporcjonalnie do stosunku
powierzchni  membrany  i otworu.  Jeśli
w dodatku  sam  głośnik  może  pracować
na dużych amplitudach, to okazuje się, że
przy 

dużych 

sygnałach 

powietrze

w otworze  “nie  nadąża”,  wymagane
prędkości  przepływu  nie  są  osiągane.
Niestety,  wymiary  otworu,  przy  którym
powyższe zjawisko by nie występowało,
musiałyby być porównywalne z wymiara−
mi  głośnika  (a więc  tunel  byłby  bardzo
długi).  Jednak  problem  kompresji  jest
tym  dotkliwszy,  im  otwór  jest  mniejszy,
więc  choć  idealnego  rozwiązania  nie
można  zrealizować,  to  mimo  to  należy
minimalizować  szkodliwe  zjawisko  po−
przez  stosowanie  otworów  tak  dużych,
jak to tylko możliwe. Problem kompresji,
dla danego stosunku powierzchni glośni−
ka  i otworu,  narasta  wraz  ze  wzrostem
sygnału  sterującego.  Dlatego  można  też
uwzględnić,  jakie  w praktyce  natężenia
dźwięku  chcemy  uzyskiwać.  Jeżeli  bę−
dziemy sterować głośnik tylko niskimi sy−
gnałami,  problem  będzie  relatywnie  nie−
wielki,  i dopuszczalne  jest  zastosowanie
mniejszego otworu. Z drugiej strony, wła−
śnie  dlatego  instalacje  profesjonalne  −

estradowe − mają tak duże otwory bass−
reflex, aby pracować bez kompresji rów−
nież  przy  bardzo  dużych  nateżeniach
dźwięku  (nie  jest  to  tam  tak  trudne  do
uzyskania,  jako  że  wbrew  pozorom  czę−
stotliwości  rezonansowe  kolumn  estra−
dowych wcale nie są bardzo niskie). Cza−
sami  spotykana  opinia,  że  duże  bass−re−
flexy  estradowych  kolumn,  przez  swoją
dużą  powierzchnię,  działają  efektywniej,
ale bardziej zaznaczają efekty rezonanso−
we,  natomiast  małe  bass−reflexy  są
“cichsze”, ale przez to mniej podbarwia−
ją brzmienie, jest fałszywa. Małe bass−re−
flexy  po  prostu  stwarzają  problem  nieli−
niowego działania w funkcji sygnału ste−
rującego,  a każda  taka  nieliniowość  jest
źródłem zniekształceń.
W praktyce  można  zalecić,  aby  po−
wierzchnia otworu stanowiła ok 20% po−
wierzchni głośnika, uznając 15% za abso−
lutne minimum, dopuszczalne w przypad−
ku  głośników  małych,  o małej  amplitu−
dzie, i sugerując 25% dla głośników o du−
żej amplitudzie, o ile pozwalają na to inne
warunki.
Między  tunelem  a przeciwległą  ścianką
(tzn.  tylną,  jeśli  wylot  jest  na  przedniej),
powinien  pozostać  dystans  nie  mniejszy
od średnicy otworu.

Przy danych:
dv − średnicy otworu (cm)
Vb − objętości obudowy (dm3)
fb − częstotliwości rezonansowej (Hz),

długość tunelu Lv może być określona ze
wzoru:

23400 x

dv

2

fb

2

x Vb

− 0,73 x dv

Obudowa bass−reflex (obudowa z otworem) cz. II

67

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/99

Kształt otworu

Najczęściej  spotykamy  okrągłe  otwory
bass−reflex,  mają  one  poważne  zalety  −
stosunek  objętości  powietrza  w tunelu
do powierzchni jego ścianek jest najko−
rzystniejszy, co minimalizuje  tarcie  czą−
steczek, okrągłe tunele z PVC o różnych
średnicach  są  powszechnie  dostępne,
czy to pod postacią rur kanalizacyjnych,
czy w ofercie firm wyspecjalizowanych
w zaopatrywaniu  hobbistów  −  tam  spo−
tkać można rury lekko stożkowe (gene−
rują  mniejsze  rezonanse  fal  stojących),
z wyprofilowanymi  wylotami  (zmniej−
szają turbulencje powstające na ostrych
krawędziach),  teleskopowe,  zakrzywia−
ne.  Korzystając  z takich  rur,  można  ła−
two  eksperymentować  z ich  długością
i częstotliwością  strojenia.  Okrągły
kształt  otworu  nie  jest  jednak  ściśle
obowiązujący.  Czasami  spotkać  można
otwór w kształcie szczeliny, gdzie tunel
utworzony  jest  przez  dodatkową  we−
wnętrzną  ściankę.  Przy  odpowiedniej
konstrukcji  obudowy  możliwe  jest  wy−
mienianie  tych  ścianek  i w ten  sposób
regulowanie  częstotliwości  rezonanso−
wej obudowy, ale jest to trudniejsze niż
w przypadku  tunelu  okrągłego.  Tunele
szczelinowe  stosuje  się  np.  wówczas,
gdy  chce  się  wyprowadzić  otwór  na
przedniej  ściance  małego  zespołu,  na
której nie ma miejsca na otwór okrągły
− wówczas 1−2 cm szczelina pod głośni−
kiem  nisko−średniotonowym  jest  do−
brym rozwiązaniem. Prostokątne otwo−
ry  spotyka  się  też,  gdy  obudowa  działa
po  części  na  zasadzie  labiryntu,  i cały
długi tunel utworzony jest przez prosto−
padłe  ścianki.  Można  eksperymento−
wać z otworami o przekroju trójkątnym,
utworzonymi  w narożach  obudowy  po−
przez  dodanie  wewnętrznej  ścianki
ustawionej  pod  kątem  45

o

względem

ścianek dolnej i bocznej. 

Jeden czy dwa otwory?

Czasami  spotykane  jest  mniemanie,  że
stosowaniem dwóch otworów o mniejszej
średnicy  można  uzyskać  niższą  częstotli−
wośc rezonansową, niż stosowaniem jed−
nego  większego.  Opiera  się  ono  na  rozu−
mowaniu, że skoro otwór o określonej śre−
dnicy i długości daje w obudowie o okre−
ślonej objętości pewną częstotliwość rezo−
nansową,  to  zastosowanie  dwóch  takich
otworów  pozwoli  zachować  tę  częstotli−
wość,  natomiast  korzystnie  zwiększy  po−
wierzchnię promieniowania. Niestety, obu−
dowy  nie  można  w ten  sposób  oszukać.
Układ dostroi się do innej, wyższej często−
tliwości  rezonansowej,  odpowiednio  do
większej powierzchni całkowitej otworów.
To,  czy  stosujemy  dwa  otwory  o po−
wierzchni  X każdy,  czy  jeden  otwór  o po−
wierzchni 2X, z punktu widzenia częstotli−
wości  rezonansowej  nie  ma  znaczenia.
Skoro  można  jednak  stosować  więcej  niż
jeden otwór, więc niektórzy podejmują też
próby,  aby  za  pomocą  dwóch  lub  więcej
otworów z tunelami o różnych długościach
dostrajać  obudowę  do  więcej  niż  jednej
częstotliwości  rezonansowej,  w celu  lep−
szego  wyrównania  pasma.  Niestety,  rów−
nież  w ten  sposób  nie  można  wiele  uzy−
skać, obudowa “widzi” bowiem po prostu
określoną powierzchnię otworu (sumę po−
wierzchni otworów) i określoną  masę  po−
wietrza w tunelu (sumę mas powietrza we
wszystkich tunelach). Korzyść może nato−
miast w takim przypadku wynikać z różne−
go  rozłożenia  rezonansów  fal  stojących
w tunelach  o różnych  długościach,  i słab−
szego zaznaczania się każdego z nich. 
Do tej pory uwzględniamy przede wszyst−
kim częstotliwość rezonansową obudowy
bass−reflex fb, i częstotliwości rezonanso−
we fal stojących w tunelach (znacznie wy−
ższe). Można też wziąć pod uwagę rezo−
nanse  jakie  tworzą  się  w każdej  obudo−
wie między ściankami; jeśli otwór będzie

umiejscowiony  w strzałce  fali  stojącej,
będzie  efektywnie  transmitował  tę  czę−
stotliwośc  na  zewnątrz.  Powstawać  też
będą  rezonanse  między  głośnikiem
a otworem.  Można  więc  też  wziąć  pod
uwagę, że stosowanie więcej niż jedne−
go otworu, choćby o takich samych wy−
miarach,  ale  w rożnych  miejscach  obu−
dowy,  powoduje  osłabianie  wpływu  po−
szczególnych rezonansów tego typu. Są
to  jednak  korzyści  marginalne,  i dlatego
zdecydowana  większość  obudów  bass−
reflex  zadowala  się  jednym  otoworem.
Tam, gdzie widzimy dwa, najczęściej ma−
my do czynienia z niezależnymi komora−
mi dla dwóch głośników niskotonowych,
a więc  w rzeczywistości  z dwoma  obu−
dowami  bass−reflex.  Czasami  stosowa−
nie dwóch mniejszych otworów jest uza−
sadnione miejscem, jakim dysponujemy
na  przedniej  ściance  (dwa  małe  otwory
możemy  wyprowadzić  nad  głośnikiem
nisko−średniotonowym, po obydwu stro−
nach głośnika wysokotonowego). 

Położenie otworu

Otwory  bass−reflex  spotyka  się  najcze−
ściej na tylnej lub przedniej ściance, cza−
sami na dolnej.
Należy  od  razu  wyjaśnić,  że  położenie
otworu nie wpływa na podstawowe para−
metry  dostrojenia;  mniemanie,  że  otwór
promieniujący do tyłu działa w fazie prze−
ciwnej  do  otworu  promieniującego  do
przodu, jest oczywiście błędne. Faza pro−
mieniowania  otworu  jest  określona  przez
zasadę  działanie  układu  rezonansowego
bass−reflex. Ponieważ długości fal często−
tliwości  rezonansowych  bass−reflexu  są
znacznie dłuższe od odległości między gło−
śnikiem  niskotonowym  a otworem,  na−
wet  w przypadku  otworu  na  tylnej  ścian−
ce,  więc  problem  osłabienia  synchroniza−
cji fazowej nie musi być rozważany.  
Położenie  na  tylnej  ściance  ma  natomiast
tę  zaletę,  że  pasożytnicze  rezonanse  obu−
dowy i tunelu w zakresie średnich częstotli−
wości, na skutek ich bardziej kierunkowego
promieniowania, jak i szumy i turbulencje,

zdjęcie 43 − Klasyczne położenie otworu, na przedniej

ściance,  w pobliżu głośnika nisko−średniotonowego

zdjęcie 2 − Zamiast jednego dużego otworu, można

zrobić dwa mniejsze

zdjęcie 1 − Otwór nie musi być okrągły, może mieć

kształ szczeliny. Również w tym przypadku warto zro−

bić wyprofilowanie krawędzi wylotu. 

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/99

68

są słabiej słyszalne, niż w przypadku otwo−
rów promieniujących do przodu. 
Położenie na przedniej ściance z kolei po−
zwala przysunąć zespół głośnikowy bliżej
tylnej  ściany  pomieszczenia  −  gdy  otwór
jest z tyłu, aby nie doszło do uwypuklania
się basu, należy zachować zwykle co naj−
mniej 50cm, a najlepiej 100cm dystansu. 
Otwór  na  dolnej  ściance  wymaga  zasto−
sowania  specjalnych  podkładek  dystan−
sujących, ciśnienie przedostaje się na ze−
wnątrz  poprzez  dookólną  szczelinę  mię−
dzy dolną ścianką o stosowanym zwykle
w takich  przypadkach  cokołem  (lub  bla−
tem  podstawki).  Taka  realizacja  pozwala
stosować bardzo długie tunele. 
Otwory  na  ściankach  bocznych  i górnej
nie są stosowane ze względów estetycz−
nych, choć ze względów ściśle akustycz−
nych nie ma tutaj przeciwwskazań. 

Wytłumienie

Obudowy  bass−reflex  wytłumia  się  zwykle
znacznie  słabiej  niż  obudowy  zamknięte.
Zwyczajem  jest  wyłożenie  ścianek  −  najle−
piej  wszystkich,  2−3cm  gąbką  poliuretano−
wą, gęstą wełną mineralną, lub cieńszą war−
stwą  filcu.  Bezpośrednio  za  głośnikiem
można  dodać  trochę  rzadkiej  waty.  Należy
uważać, aby materiał tłumiący nie znalazł się
bezpośrednio  przy  wlocie  tunelu.  Czasami
świadomie  silnie  wytłumia  się  całą  obudo−
wę, łącznie z sąsiedztwem tunelu, gdy ukad
rezonansowy, z powodu zbyt wysokiej war−
tości Qts głośnika lub zbyt małej obudowy,
nie  może  pracować  optymalnie.  Wówczas
praca układu bass−reflex zaczyna nieco przy−
pominać działanie otworu stratnego. Nie na−
leży  jednak  polecać  tego  rozwiązana,  jeśli
dysponujemy  dobrym  projektem  opartym
na dobrym głośniku do bass−reflexu.

Membrana bierna

Jak  widać,  obudowie  z membraną  bierną
poświęcamy tylko trochę miejsca w ramach
prezentacji  obudowy  bass−reflex.  Jest  to
usprawiedliwione  dwoma  czynnikami  −  po
pierwsze  zasada  pracy  membrany  biernej
jest bardzo podobna do zasady bass−reflexu,
po drugie obudowa z membraną bierną jest
bardzo  mało  popularna,    najprawdopodob−
niej niewielu Czytelników podejmie się eks−
perymentów w tym zakresie, więc nie bę−
dziemy wnikać w szczegóły. 
Membrana bierna zastępuje otwór bass−re−
flex  −  zamiast  masy  powietrza  w otworze,
poruszana jest masa membrany biernej.
Zastosowanie membrany biernej przynosi
kilka  akustycznych  korzyści.  Wyelimino−
wane zostają wszelkie rezonanse rurowe
tunelu  bass−reflex,  szumy  i turbulencje
powietrza 

szybko 

przepływającego

w otworze.    Membrana  bierna  stoi  na
przeszkodzie  wypromieniowaniu  paso−
żytniczych rezonansów obudowy. Można
powiedzieć, że membrana bierna pracuje
jak  idealny...  otwór  bass−reflex,  przeno−
sząc  tylko  zakres  częstotliwości  podsta−
wowego rezonansu fb. 
Jednocześnie  zastosowanie  membrany
biernej  rozwiązuje  problem  powierzchni
otworu  i głębokości  tunelu.  Jak  wspo−
mnieliśmy  wcześniej,  dla  liniowej  pracy
układu rezonansowego konieczna jest od−
powiednio duża − w relacji do powierzchni
sterującego glosnika − powierzchnia otwo−
ru. To z kolei wymusza, dla uzyskania za−
planowanej częstotliwości rezonansowej,
zastosowanie  długiego  tunelu.  Czasami
równoczesne  spełnienie  tych  warunków
jest niemożliwe (mała obudowa jest zbyt
płytka, aby zmieścić w niej kilkudziesięcio−
centymetrowy  tunel)  i wymusza  daleko
idący  kompromis  (najczęściej  w redukcji
powierzchni  otworu).  Można  go  uniknąć,
stosując  membranę  bierną,  która  może
mieć niemal dowolnie dużą masę przy do−
wolnej powierzchni.  
Działanie  membrany  biernej  ma  jednak
i swoją wadę. 

Przypomnijmy, że masa powietrza w otwo−
rze  zawieszona  była  na  podatności  powie−
trza w obudowie. Natomiast masa membra−
ny  biernej  zawieszona  jest  na  podatności
własnego  resora  i podatności  powietrza
w obudowie,  podobnie  jak  normalny  gło−
śnik. Działa więc tutaj nieco bardziej złożony
układ akustyczny, w którym występują dwie
częstotliwości rezonansowe − jedna określo−
na przez masę membrany biernej i wypad−
kową podatność resora i powietrza w obu−
dowie,  druga  przez  masę  membrany  i po−
datność resora. Przy tej drugiej częstotliwo−
ści rezonasowej membrana bierna jak i sam
głośnik pracują na maksymalnych obrotach,
jednak  w dokładnie  przeciwnych  fazach.
Przez  to  na  wypadkowej  chrakterystyce
częstotliwościowej pojawia się w tym miej−
scu ostra zapadłość. Skutkiem tego jest bar−
dzo  ostry  spadek  charakterystyki  przetwa−
rzania, a z tym z kolei wiążą się słabe właści−
wości  impuslowe.  Jeśli  więc  zwracaliśmy
już  uwagę,  że  typowy  bass−reflex  z otwo−
rem ma charakterystyki impulsowe słabsze
od  obudowy  zamkniętej,  to  obudowa
z membraną bierną jest pod tym względem
jeszcze bardziej ułomna. Aby uzyskać możli−
we  najlepsze  charakterystyki  impulsowe,
poza stosowaniem się do zaleceń istotnych
dla  dobrego  bass−reflexu  (głośniki  o niskiej
wartości Qts, w precyzyjnie obliczonej obu−
dowie),  ważne  jest,  aby  membrana  bierna
została  zainstalowana  przy  dużym  współ−
czynniku alfa (alfa = Vas/Vb, ale chodzi tutaj
o alfa i Vas membrany biernej, a nie głośni−
ka), czyli aby powstała jak największa różni−
ca między częstotliwościami rezonansowy−
mi membrany biernej, co rozsuwa częstotli−
wości,  przy  której  układ  pracuje  z pełną
efektywnością od częstotliwości, przy której
wypadkowe  ciśnienie  jest  bliskie  zeru,
a więc zmniejsza nachylenie zbocza popra−
wia charakterystyki impulsowe. 
Dlatego też, wziąwszy ponadto pod uwagę
wyższe  koszty  zainstalowania  membrany
biernej,  w stosunku  do  prostej  rury  z PVC
stanowiącej  otwór  bass−reflex,  większość
producentów ogranicza się do tej drugiej. 
Warto  jednak  jeszcze  wspomnieć  o cieka−
wym  rozwiązaniu,  jakie  w nieprodukowa−
nych już Extremach zaproponował niegdyś
włoski producent Sonus Faber. Otóż zasto−
sowana  tam  membrana  bierna  posiadała...
układ magnetyczny i cewkę drgającą − był to

więc  kompletny  głośnik,  ale  wcale  nie
podłączony  do  sygnału.  Chodziło  o to,  że
w poruszającej się wraz z membraną cew−
ce  mogła  się  indukować  siła  skierowana
przeciwnie do ruchu membrany. Przy cew−
ce rozwartej nic z tego nie wynika, bo prąd
nie  płynie;  gdy  jednak  cewkę  zewrzeć,
wówczas płynący prąd poprzez indukowa−
ną siłę hamuje ruch membrany. Zmieniając
wartość rezystancji na zaciskach głośnika −
membrany biernej, można regulować sto−
pień jej tłumienia, i regulować jej wpływ na
charakterystykę  częstotliwościową.  Roz−
wiązanie kosztowne, ale bardzo ciekawe.  

A

An

nd

drrzze

ejj K

Kiis

siie

ell

zdjęcie 3 − Bardzo często spotykane, na tylnej ściance

Rys.1 − porównanie charakterystyk przetwarzania obu−

dowy bass−reflex i obudowy z membraną bierną, dla

tego samego głośnika w obudowie o tej samej objęto−

ści (linia czarna − bass−reflex, czerwona − membrana

bierna).