Hangdobozépítés, gyakran ismétlődő kérdések

Az oldallal kapcsolatos visszajelzések (köszönöm mindenkinek, aki vette a fáradságot és írt nekem) arra ösztönöztek, hogy összesűrítve kigyűjtsem a hangdobozépítéssel kapcsolatos legfontosabb kérdéseket és válaszokat. Természetesen meg sem próbálok a mélységekbe belemenni, aki komolyabban akar foglalkozni építéssel, első lépésben olvassa el a témában alapműnek számító Klinger: Hangdobozépítés könyvet. Itt pedig következzenek a kérdések.

Előzetesen még annyit, hogy az átlagos hallású hobbiépítő számára sokkal több elméleti probléma van, mint gyakorlati. Az ember hajlamos komplikáltabb megoldásokat választani, mert úgy véli, az egyszerűbb megoldások szükségszerűen túl sok kompromisszummal járnak. Nos, nem. Aki hallott már jól megépített egyutas tölcséres hangdobozt és elolvasta hozzá az elméleteket, az tudja, hogy egy ilyen tölcsér az elméletek jelentős részét minimum romba dönti, amellett, hogy rendkívül élvezetes hangot produkál. :-) Ezért lehetőleg próbáljunk az "a kevesebb a több" mottó szerint dolgozni. Ezzel sok időt, pénzt és frusztrációt takaríthatunk meg.

Milyen anyagból építsek hangdobozt?

Otthoni barkácsolásra a legalkalmasabb a 19 mm-es MDF lap. Könnyen alakítható, gyorsan és pontosan lehet méretre reszelni. Bútorlapszabászatban vagy barkácsáruházban le lehet vágatni a darabokat, és otthon már "csak" ki kell vágni a nyílásokat és össze kell rakni.
Mélyládáknál a nagy terhelésre való tekintettel ajánlott az előlapot duplázni.

Hogyan rögzítsem egymáshoz a doboz oldalait?

Szobai hangdobozoknál általában elég ragasztással (én Palma Fa Expressz-t használok), mélyládák esetében javasolt az illesztéseket csavarozással is megerősíteni. 3.5 x 30-35 mm-es pozdorjacsavart használjunk, 2 mm-es fúróval előfúrva a csavar helyét. Ne felejtsük el a csavarfej helyét előre kimélyíteni, mert enélkül nem lehet szintbe süllyeszteni. A csavarbehajtáshoz lehetőleg használjunk fúrógépet vagy motoros csavarbehajtót.

Milyen típusú dobozt építsek?

Ha saját tervezés, akkor első körben zárt dobozt, mert sokkal kevésbé érzékeny a méretezésre. Nem szabad elsőre nekiállni a világ legjobb hangdobozát megépíteni, mert nem fog sikerülni (nekem sem sikerült :-)). Ha nem mélyládát építünk, akkor lehetőleg kétutas doboz legyen (egy mélyközép és egy magas hangszóróval). A zárt dobozokkal kapcsolatos állandó kérdés és vita tárgya, hogy a doboznak légmentesen kell-e zárnia. Akusztikailag elvileg az a jó, ha igen, viszont a külső légnyomásváltozás ebben az esetben ad egy "előfeszítést" a membránnak. A Klinger könyv szerint célszerű egy kis lyukat hagyni valahol a dobozon ezt megakadályozandó. Ha már megszereztük az alapvető tapasztalatokat, akkor érdeklődésnek megfelelően érdemes kipróbálni egyéb konstrukciókat. A basszreflex, sáváteresztő, transmission line, exponenciális és hiperbolikus tölcsér, TQWT/TQWP dobozok működésének elve már jóval bonyolultabb, mint a zárt dobozé, ennélfogva méretezésük is nehezebb feladat. Ráadásul mindegyiknek vannak speciális előnyei és hátrányai. Csak akkor kezdjünk neki ilyen doboznak, ha biztosak vagyunk benne, hogy megértettük, hogyan is működik.

Basszreflex Sáváteresztő Transmission line Tölcsér TQWT/TQWP

Milyen hangszórókat használjak?

Hát első doboznál lehetőleg ne ugorjunk bele négy darab Scan-Speak-be. :-) Egy minimálköltségvetésű kétutas dobozpár nagyon nehezen hozható ki 25 eFt alatt anyagáron. Ennyi pénzért már majdnem lehet készet venni, más kérdés, hogy a saját építésű mindig szebben szól. :-) A családi viták és a frusztráció elkerülése érdekében először a Somogyi, M.N.C. és Monacor hangszórók környékén nézzünk szét, és ne hallgassunk azokra a sznobokra, akik alapértelmezésben fújolnak különösen az első kettőre, mondván, léteznek ezeknél egy nagyságrenddel jobb hangszórók is. Csak azt felejtik el hozzátenni, hogy egy nagyságrenddel több pénzért... Nekem személyes jó tapasztalatom van a Somogyi SRP-1620 plusz Monacor DT-99 kombinációval. A kettő együtt kevesebb, mint 7 eFt, tehát egy dobozpárra 14 eFt-ból megúszható a hangszórókészlet.

Scan-Speak Somogyi M.N.C. Monacor

Hogyan méretezzem a dobozt?

Méretezésnél a legfontosabb a mélyhangszórónak jutó belső térfogat méretezése, kétutas doboznál ez gyakorlatilag a teljes belső doboztérfogatot jelenti (a magassugárzónak nem kell külön zárt rész). A tervezéshez a netről szabadon letölthető WinISD programot javasolt használni, ez a hangszóró paramétereinek ismeretében megadja az ideális térfogatot, illetve, ha mi adunk meg doboztérfogatot, megadja az átviteli karakterisztikát. Háromutas doboznál a mélyhangszóró kapjon külön részt, a magas és a közép kerülhet közös részbe.

WinISD

Mik azok a hangszóróparaméterek?

A hangszóróparaméterek határozzák meg, hogy egy adott hangszóró mekkora és milyen típusú dobozban "érzi jól magát". Alapból három adatot szoktak megadni, ezek az fs, a Qts és a VAS. Jelentősen leegyszerűsítve a képet, ezek a következőt árulják el a hangszóróról: - fs a hangszóró sajátrezonanciája, közvetlenül befolyásolja azt, hogy milyen mély hangot tud a hangszóró kiadni. Ez lehetőleg legyen minél kisebb (50 Hz alatti értéknél általában már elfogadható szobai dobozt lehet építeni, mélyládánál legyen 35 Hz alatt). - Qts mondja meg, hogy milyen dobozba célszerű a hangszórót építeni. 0.5 feletti Qts esetén javasolt a zárt doboz. Kerüljük a 0.7 feletti Qts-sel rendelkező hangszórókat, mert nehéz lesz hozzá rendes dobozt méretezni. - VAS határozza meg közvetve, hogy mekkora doboz kell a hangszórónak. Természetesen az a jó, ha ez lehetőleg kicsi (az SRP-1620-nál ez például 14 liter, és erre a hangszóróra 22 literes az ideális zárt doboz).

Hangszóróparaméterek

Miért nem sikerül 20 Hz-es dobozt méreteznem?

Másképpen fogalmazva: miért nem akar az átviteli karakterisztika 20 Hz-ig lemenni?
A válasz egyszerű: alacsonyabb frekvenciájú mélyhanghoz két dolog kell: nagyobb membránfelület és nagyobb doboz. Méghozzá oktávonként minden méretében kétszer akkora doboz. Vagyis ha 40 Hz-hez elég egy 30 literes láda, akkor ugyanezzel a hangszóróval 20 Hz-hez 240 liter fog kelleni, és ez általában túl van a tűréshatáron. Ne essünk bele abba a csapdába, hogy mindenáron le akarunk 30 Hz alá menni a tervezéskor. A legtöbb ember a 20 Hz-et nem is hallja (legfeljebb érzi). Ráadásul zenében már a 25 Hz-es hangok is ritkán fordulnak elő.

Mi is az a hangváltó?

A hangváltó dolga a hang különböző frekvenciáinak szétosztása az egyes hangszórók között, hiszen a legtöbb hangszóró (és doboz!) nem képes a teljes hallható frekvenciatartomány visszaadására. A hangváltó lehet aktív (a hangot még a végerősítők előtt szétosztjuk, és külön erősítjük, tipikus példa autóban a mélynyomó) vagy passzív (a hangot a végerősítő után osztjuk szét tekercsek, kondenzátorok és ellenállások segítségével, általában a hangdoboz belsejében, otthoni barkácsolásnál ez a tipikus eset).
A vágási meredekség határozza meg, hogy az egyes hangszórók mennyire "szólnak bele egymás dolgába". A meredekség általában 6 dB/oktáv egész számú többszöröse, a gyakorlatban 6, 12, 18 és 24 dB/oktáv meredekségű váltókat használunk, amelyeket másképpen első-, másod-, harmad- és negyedrendű váltóként is szoktunk emlegetni. A meredekebb hangváltók jobban elválasztják az egyes hangszórókat, viszont cserébe nagyobb mértékben torzítják a jel fázisát.
Léteznek párhuzamos és soros passzív váltók. A párhuzamos váltók "szétvágják" a hangot külön sávokra, míg a soros váltóknál a hangszórók sorba vannak kapcsolva, és a velük párhuzamos szűrőtagok végzik a frekvenciák elosztását. Ugyan sokan állítják, hogy a soros váltókkal elérhető hang messze jobb, kezdőknek nem javasolt a használatuk, mert minden alkatrész cseréje a teljes rendszerre hat, míg párhuzamos váltónál csak az érintett hangszóróra.
Úgynevezett "univerzális" hangváltókat lehet venni készen. Ezek kísérletezésre jók, de egy igazi hangváltó mindig a hangszórókhoz van méretezve, a karakterisztikák figyelembevételével.

A hangváltók irodalma rendkívül szerteágazó. A gyakorlatban célszerű egy túlkomplikált váltó helyett egy egyszerű elsőrendű passzív váltóval próbálkozni. Ennek méretezése, alkatrészköltsége és könnyű hangolhatósága aránylag biztos sikerélményt ad.

Keresztváltók

Mit rakjak a dobozba csillapításnak?

A csillapításnak többféle szempontból van jelentősége:
- Állóhullámok elnyomása.
- Dobozfalrezonanciák csökkentése.
- Virtuális doboztérfogat-változtatás.
Az első és a második pont összefüggésben van egymással. A doboz belsejében akkor alakul ki állóhullám, ha a két szemközti dobozfal távolsága a félhullámhossz egész számú többszöröse. A falaknál ekkor nyomásmaximum, míg a doboz közepén sebességmaximum van. Ennek megfelelően más anyaggal kell csillapítani a falakat, ahol a visszaverődést kell minimalizálni ("tojástartó" szivacs), és más anyaggal a doboz belsejét, ahol a hangokat fékezni kell (vékony szálú akusztikus vatta).
Az akusztikus vatta egyben virtuális doboztérfogat-növelő is. A vattában ugyanis kisebb a hangsebesség, mint szabad levegőben, így a hanghullámok hosszabb idő alatt teszik meg a láda faláig tartó utat. Így egy olyan láda, amiben van vatta, látszólag 20-30%-kal nagyobb térfogatú, mint egy üres (így is kell méretezni).
Általános tévhit, hogy a mélyládák hátfalát azért (is) ferdére készítik, hogy ne alakulhasson ki benne állóhullám (állóhullám csak két párhuzamos fal között tud kialakulni). Miután a mélyládák legfeljebb 80-100 Hz-ig szoktak szólni, így a bennük levő hangok hullámhossza legalább 3-3.5 m, vagyis a félhullámhossz legalább 1.5m. Ekkora autós mélyládát pedig senki sem épít. (Megjegyzés: basszreflex mélyládánál lehetne negyed hullámhosszas állóhullám is a reflexcső és a vele szemben levő fal között, amennyiben a reflexcsőnél sebességmaximum és a ládafalon nyomásmaximum van, de ehhez még mindig 80 centiméteres belső ládaméret kellene.)
Az olyan komplexebb dobozkonstrukciók, mint a transmission line vagy az exponenciális tölcsér, érzékenyebbek a csillapítóanyagok elrendezésére, mint mondjuk egy sima zárt doboz. Ezeknél a dobozoknál szinte kötelező a csillapítóanyaggal kísérletezni a doboz hangolásakor.

Hogyan kezeljem a doboz felületét?

A feladatra több megoldás kínálkozik:
- Festés: ha valaki megfelelően sima felületet tud előállítani csiszolással és gletteléssel, és nem zavarja, ha nem famintás a doboz, akkor szépen le is festheti. :-)
- Famintázatú tapéta: ez vitathatatlanul a legegyszerűbb és leggyorsabb megoldás, ha nem is a legszebb. Itt sem szabad elfelejtkezni a doboz gletteléséről és csiszolásáról, mert a tapétán átüt bámilyen felületi egyeneletlenség. A tapéta felragasztása után fektessük arra a lapjára, amire a tapétát éppen felragasztottuk, és a felesleget sniccerrel vágjuk le pontosan az élek mentén.
- Furnérozás: a legbonyolultabb, ugyanakkor a legszebb eredményt adó módszer. A kiválasztott furnért némi ráhagyással ragasszuk fel a doboz oldalára. Asztalosok ehhez melegenyvet szoktak használni meg vasalót, barkácsolók érjék be Fa Expressz ragasztóval és préseléssel. Egy ragasztás mintegy 2 óra alatt megköt. Nagyon fontos az előzetes tökéletes síkba hozás (pl. illesztések korrekciója gletteléssel), majd a nagyerejű préselés. Ha nem volt elég sík a felület, vagy nem szorítottuk le megfelelő erővel, hullámos lesz a furnér. Megfelelően préselve teljesen sima lesz az eredmény, akkor is, ha a furnér eredetileg nem volt egészen az! További trükkök:
Belső élek illesztése (magyarul több furnér csík egymáshoz illesztése): az egymáson átfedéssel felfekvő, már felragasztott furnércsíkokat egy vágással végigvágjuk sniccerrel (a ragasztásnál ügyelni kell arra, hogy az átfedéstől kb. 1 centire kerüljön csak ragasztó, hogy ki lehessen húzni az alsó lapból levágott csíkot). Ezáltal egyforma lesz a vágás mind a két csíkon. Felhajtjuk a két illeszkedő szélt, ragasztót nyomunk alá, lenyomjuk, hogy kijöjjön a felesleg, majd újra lepréseljük. Ami lényeges: csak szálirányban egymás mellé szabad tenni a csíkokat, szálirányban egymás után ("hosszában") nem lehet szépen megcsinálni az illesztést. Persze ez általában nem szükséges, mert a furnért több méter hosszú csíkokban árusítják.
Külső élek illesztése (doboz élein): A túllógó részeket leszedjük. Szálirányban haladva érdemes faráspollyal letörni az oldalra kilógó részeket, a sniccer hajlamos a szál mentén futni és repeszteni, és a repedés nem feltétlenül lesz párhuzamos a doboz élével. Keresztirányban pedig sniccerrel óvatosan vágjuk le a felesleget. Mindkét esetben csak lefelé szabad erőt kifejteni, hogy véletlenül se tépjük fel a furnért. Utána csiszolóvászonnal síkba lehet csiszolni a széleket. Ha megvan a doboz összes oldala, akkor teljes átcsiszolás (először 60-as, aztán 120-as vászonnal) és az élek nagyon enyhe (legfeljebb 0.5 mm sugarú) legömbölyítése következik csiszolóvászonnal. Utána lehet lakkozni.
Célszerű az előlapot hagyni utolsónak, hogy rátakarjon az oldalakra, de egyébként oldalról sem nagyon látszanak az illesztések, nagyon szépen el lehet őket dolgozni.

Mi az a bejáratás?

A bejáratás az az időszak, amíg a hangszóró eléri a végleges hangját. Első bekapcsoláskor a hangszórók szinte hallgathatatlanul torzan tudnak szólni. Egyéntől függ, hogy kinek mikor válik egy hangszóró hangja elég éretté, nálam ez néhány óra. Bekapcsolás után tehát járassuk a hangdobozokat legfeljebb közepes hangerőn, mielőtt nekiállnánk a dobozt vagy a keresztváltót hangolni. Vájtfülűeknél ez az időszak több hét is lehet.
Természetesen túlzásokba sem szabad esni. Az egyik "színes, szélesvásznú" házimozi újságban azt olvastam, hogy egy rendes rendszer 4-5000 óra alatt éri el a végleges hangját. Ez ugye 24 órában járatva több, mint 5 hónap, napi két órát hallgatva pedig 5 év. Személyes véleményem ezekről az adatokról és az ekkora időt átívelő összehasonlítások hitelességéről nem szalonképes. ;-)

Érdemes-e szendvics-szerkezetű dobozt építeni?

Szerintem nem, legalábbis azoknak, akiknek nincsenek egészen kivételes hallással "megverve", biztosan nem. Persze akik már azon vitatkoznak, hogy egy konkrét dobozhoz az európai vagy a kanadai fenyő a jobb, azoknak igen. ;-)

A cikk utoljára frissítve: 2006.01.

Vissza a lap tetejére | Vissza a nyitóoldalra