Mélyládák, gyakran ismétlődő kérdések

A házi autóhifit általában mindenki a mélyláda barkácsolással kezdi, és sokan nem is építenek mást, csak mélyládát. Ezért gondoltam, hogy van jogosultsága egy külön mélyláda FAQ-nak. Az iromány annak idején Surányi Ferivel közösen készült, aztán sokáig hevert a (HDD :-)) fiók mélyén. Egyéb újdonság hiányában elővettem, és kicsit leporoltam.

Surányi Feri honlapja

Mi is az a mélyláda?

A mélyláda vagy szubláda feladata az autóban az alacsony frekvenciájú (20 Hz - 60..80 Hz) közötti hangok lesugárzása. Ezek azok a hangok, amitől úgy érzi az ember, hogy a veséjébe hatol a zene. :-) A szubládában levő hangszórónak igen nagy teljesítményt kell lesugároznia, ezért elég komoly mechanikai követelmények vannak mind a ládával, mind a hangszóróval szemben. Ugyan a zene érdemi része nem a mélyládából jön, mégis egy nem megfelelő mélyláda tönkre tudja tenni az egész rendszer hangzását, hiányában pedig vérszegény lesz az egész.

Miért olyan nagyok a mélyládák?

Ahhoz, hogy ilyen alacsony frekvenciájú hangot megfelelő erővel lehessen megszólaltatni, a hangszóró membránfelületének és a membrán lehetséges kitérésének is nagynak kell lennie. Kisebb hangszóró esetén a membránnak többet kell mozognia ahhoz, hogy ugyanakkora hangerőt lehessen elérni. Ezért a szubbasszus hangszórók a többinél nagyobbak (25, 30 vagy 38 cm a leggyakrabban használt méretek). Nagy hangszórónak pedig nagy láda kell (lásd részletesen a Thiele-Small paraméterek részben). A nagyobb láda alacsonyabb frekvenciákat tesz elérhetővé.

Milyen ládák vannak?

Első közelítésben háromféle ládát szoktunk emlegetni: zárt (nincs rajta lyuk), basszreflex (egy hangszóró és egy vagy több cső zenél @felváltva"), bandpass vagy sáváteresztő (a hangszóró a doboz közepén van, és csak a csövön vagy csöveken jön ki a hang). A zárt ládák hangminősége általában jobb, cserébe a basszreflex és bandpass ládáknak jobb a hatásfoka (ugyanakkora erősítővel nagyobbat szólnak és alacsonyabb frekvenciákat képesek megszólaltatni). Melyik jobb? Általános válasz nincs. A bandpass ládák frekvenciaátvitelét felülről is korlátozza a láda, általában egy-másfél oktávnyi (pl. 25..60 Hz) tartományban működnek ezek a ládák.

Mélyládák összehasonlítása

Miért kerül a mélyláda a csomagtartóba?

Elsősorban a mérete miatt. Mivel az emberi fül 100 (na jó, 80 :-)) Hz alatti hangoknál nem nagyon tudja megállapítani, honnan jön a hang, egy rendesen összerakott rendszerben a mélyhangokat is elölről halljuk, együtt a többi hanggal, annak ellenére, hogy a láda hátul van. A "rendesen összerakott" itt nem csak a beépített alkatrészek minőségére vonatkozik, hanem például a zajmentesítésre is. Hiába perfekt a láda, ha a zörgő kárpitok elárulják a helyét...

Miért kell a mélyládát erősítővel hajtani?

A mélyhangszóró megfelelő teljesítménnyel történő hajtásához a fejegységek kimenő teljesítménye nagyon kevés. Mivel az összes hangszóró közül ez adja le a legtöbb energiát, ide kell a legnagyobb teljesítmény is erősítő oldalról. Ezt tetézi az, hogy a mélyhangoknak még "át kell küzdeniük" magukat a csomagtartóból az utastérbe.
A leírtak miatt a gyakorlatban gyakran használnak két erősítőcsatornát úgynevezett hídkapcsolásban a mélyláda hajtására. Ezzel első közelítésben megnégyszerezhető a teljesítmény. Lényeges tudni, hogy hídkapcsolásban az erősítő a hangszóró impedanciájának (kb. ellenállásának) csak a felét érzékeli, tehát egy 4 ohmos mélynyomót hídban hajtva, olyan, mintha két db 2 ohmos mélynyomót kötnénk be normál üzemben. Ezért mindenképp ellenőrizni kell, hogy mekkora impedanciát visel el az erősítő. (Természetesen az is lényeges, hogy hídba kapcsolható-e, de a modern erősítők szinte kivétel nélkül hidalhatók.)

Tudok-e otthon mélyládát építeni?

A mélyláda építés remek mulatság, ha valaki szeret barkácsolni, ám az eredmény nem garantált. Jómagam két napot küzdöttem az "egyszerű, méretezési hibákra kevésbé érzékeny" zárt mélyládám behangolásával. Senkit nem akarnék rábeszélni, hogy elegendő türelem, szerszámok és műhely hiányában nekiálljon. Ha ezek megvannak, akkor is csak azért, hogy a csomagtartó kihasználtsága optimális legyen. Az általános vélemény az, hogy mélyládát csak meghallgatás alapján szabad vásárolni.
Ha valaki mégis ládaépítésre adja a fejét, először olvassa el az idevonatkozó alapismereteket, aztán pedig a fontosabb gyakorlati tippeket.

Magát a ládát célszerű 19 mm-es MDF lemezből építeni. Az előlap, amin a hangszóró van, lehetőség szerint legyen dupla. A lapokat ragasztással rögzítsük, mert a ládának légmentesen kell zárnia, hogy jól szóljon. Igény esetén a ragasztáson felül még csavarozni is lehet. A kész ládát utána kárpitanyaggal vonjuk be. A hangolást a tömítôanyag adagolásával végezhetjük (speciális vatta, autóhifi boltokban kapható), de szubládába alapvetően nem kell csillapítóanyag. Ládát házilag építeni nem olcsóbb, mint készen venni!

Mélyláda gyakorlati tippek

Milyen hangszórót milyen ládába kell berakni?

Ez a hangszóró paramétereinek függvénye. Zárt ládával általában nem lehet nagyot bukni, de a basszreflex és bandpass ládák pontos méretezést igényelnek. A "fogunk pár deszkát, megmérjük, mekkora láda fér be a csomagtartóba, aztán hadd menjen" filozófia igen nagy valószínűséggel nem fog jó eredményt hozni, rosszabb esetben tönkretehetjük a hangszórót . Ezért az elmélet ismerete nélkül ne álljunk neki ládaépítésnek. Pontosabban: a hangszóró paramétereinek ismerete nélkül. Ha ismerjük a hangszóró főbb paramétereit, akkor egy alkalmas programmal meg tudjuk tervezni a ládát.

WinISD

Miért kell egyáltalán láda a hangszóró köré?

Ha nem rakjuk a hangszórót dobozba, akkor úgynevezett "akusztikus rövidzár" keletkezik, és a hangszóró hatásfoka igen rossz lesz. Ennek oka, hogy a hangszórómembrán előremozdulásakor a hangszóró előtti levegő beáramlik a membrán mögé, a membrán hátramozdulásakor meg vissza a membrán elé, és ezáltal a lesugárzott energia meglehetősen kevés lesz (nem beszélve arról, hogy a hangszóró tönkremehet a nagy membránlengésektől). Ha viszont dobozba zárjuk a hangszórót, megakadályozzuk a levegő ilyen mozgását, és ezzel javítjuk a hatásfokot. Másrészt a dobozba zárt levegő egy plusz rugóként működik, és így "rásegít" a membrán alaphelyzetbe történő visszatérésében.

Felmerül a kérdés, hogy a kalaptartó esetében miért nincs akusztikus rövidzár. Nos, van. :-) Ebben az esetben valami olyasmi történik, mintha a hangszórót egy véges méretű falba építenénk. Érdekes módon, a hátrányok ellenére, így is lehet hangszórót használni, mint ahogy azt Siegfried Linkwitz weboldalán elolvashatjuk. Mondjuk ő nem autóban használja. :-)

Siegfried Linkwitz oldala

A Thiele-Small paraméterek

Ahhoz, hogy a láda típusát és méreteit el tudjuk dönteni, minimum ismernünk kell a hangszóróThiele-Small paramétereit. Ezek közül a gyártók általában minimálisan három adatot adnak meg: Az Fs (rezonanciafrekvencia), VAS (ekvivalens levegőtérfogat) és a Qts (teljes jósági tényező) értékét. Röviden összefoglalva és erősen általánosítva, - minél alacsonyabb az Fs, annál mélyebb hangokat lesz képes leadni a kész láda, - (többek között) a VAS értéke fogja meghatározni a szükséges ládaméretet, - a Qts értéke fogja meghatározni a mélyláda típusát. A hangszóró dolga ugye a hang visszaadása. :-) A hang, mint tudjuk, a közvetítő közeg, jelen esetben a levegő rezgése. A hangszóró tehát a levegőt rezegteti a membránja segítségével. A membrán előre-hátra mozgását kordában kell tartani. A legjobb nyilván az lenne, ha a membrán súlytalan, de teljesen merev lenne. Ez persze nehezen megvalósítható. :-) A valóságos hangszóró egyes jellemzőinek (mozgatott tömeg, membránfelfüggesztés merevsége, elektromos jellemzők) a "kondenzációja" a Qts paraméter. Ennek értéke sokat elárul a hangszóró alapvető jellemzőiről, és így a használhatóságáról is. Gyakorlatilag ennek alapján hozhatjuk meg a döntést arról, hogy milyen ládát építünk az adott hangszóróval. A Qts értéke a gyakorlatban 0.2 és 0.5..0.8 között mozog, ennél alacsonyabb Qts-sel nem nagyon készül hangszóró, míg a nagyobb Qts esetén nem igazán lehet normális (méretű) mélyládát építeni a hangszóróval. Ez persze nem feltétlenül jelenti a hangszóró használhatatlanságát: a kalaptartóra való mélyhangszórók tipikusan magas Qts-sel rendelkeznek. Erősen egyszerűsítve a dolgot, a Qts-t felfoghatjuk úgy, mint a membránfelfüggesztés merevségét leíró paramétert: minél alacsonyabb a Qts, annál lágyabb a membrán felfüggesztése (ezért kell dobozba zárni). Ha viszont magas a Qts (merev a membrán), akkor jól fogja viselni a terhelést a ládába zárt levegő visszarúgó hatása nélkül is (ezért lehet kalaptartóra szerelni, és ugyanezért magas az autós hangszórszettek mélyközép hangszórójának a Qts értéke). Igen, de az sem mindegy, mekkora dobozba szereljük a hangszórót. A kisebb dobozban kevesebb levegő van, ami ugyanakkora membránkitérés mellett jobban összenyomódik, vagyis nagyobb rugóerőt jelent, míg nagyobb dobozban nyilván kisebbet. Azt, hogy mikor lesz a bezárt levegő visszatérítő ereje éppen akkora, mint az adott hangszóró membránfelfüggesztéséből adódó erő, a VAS paraméter adja meg. Vagyis egy VAS térfogatú ládában a membránt éppen kétszerakkora rugóerő fogja, mint ha a hangszóró szabadon van.

Hangszóró paraméterek

A hangszórómra az van ráírva, hogy Fs/VAS/Qts=24Hz/53L/0.31. Mit jelent ez?

A gyakorlatban autóban bevethető mélyhangszórók Fs értéke 20..40 Hz, VAS értékük pedig lehetőleg legyen kevesebb, mint 40..50 liter. A magas Fs és VAS értékek mind felfelé tolják az adott térfogatból kihozható legalacsonyabb frekvenciát (vagy fordítva, azonos frekvencia lesugárzásához nagyobb ládát igényel a hangszóró). Jelen esetben az Fs értéke elég alacsony, a VAS elfogadható, ebből még akár mélyláda is lehet. :-)
A következő kis összefoglaló körülbelül megadja, hogy milyen hangszóróparaméterek milyen célra alkalmasak.
- a Qts értéke 0.2 és 0.4 közötti: tipikusan basszreflex láda,
- a Qts értéke 0.5 és 0.7 közötti: tipikusan zárt láda,
- a Qts értéke 1-nél nagyobb: tipikusan kalaptartó.

Ezek alapján a hangszóró basszreflex ládába való. A WinISD programmal méretezve (ha nem akarunk "döngő" basszust), akkor 22.2L-es láda kell, 1 m hosszú és 10 cm átmérőjű csővel. Ekkora porszívócsövet :-) persze nehéz beépíteni... a ládaméretet másfélszeresére növelve, egy 10 cm átmérőjű, 20 cm hosszú csővel már építhetünk ládát. Ez a láda 56 Hz-en 6 dB-t ki fog emelni, vagyis rendesen ütni fog. :-) Ha valaki elég sok hangszóró paramétereivel kísérletezget, azt fogja tapasztalni, hogy a gyári autós mélyládák mind kiemelésre vannak méretezve (a hangszórók pedig olyanok, hogy nehéz velük lineáris átvitelt csinálni). Ez nem probléma, figyelembe véve, hogy ezeknek a ládáknak csak egy szűk tartományban kell szólni, ott viszont lehetőleg jó hatásfokkal. Ráadásul az autó belsejétől függően egyes hangok halkabban, mások hangosabban szólnak.

A cikk utoljára frissítve: 2006.01.

Vissza a lap tetejére | Vissza a nyitóoldalra