Subwoofery do kina domowego

Subwoofer kina domowego

Subwoofer to inaczej głośnik (lub zestaw) niskotonowy uzupełniający zestawy przednie (prawy, lewy), którego zadaniem jest odtwarzanie dźwięków o niskich częstotliwościach. Zwykle przyjmuje się pracę w zakresie 20-150Hz. Najlepsze subwoofery basowe potrafią zejść poniżej 20Hz, czyli poniżej teoretycznej częstotliwości granicy pasma słyszalnego. Takie częstotliwości nazywamy „podakustyczne” lub subsoniczne.

Zwyczajowo mówi się, że subwoofer do kina domowego odpowiada za bas i uczucie „wgniatania” w fotel podczas seansu kinowego. Często sprawia, że czujemy ciarki na naszym ciele. Dobrze dobrane do pomieszczenia sprawiają, że dźwięk jest pełny i przyjemny dla ucha. Dynamiczne sceny akcji widzowie nie tylko słyszą, ale również czują. Mowa tu o zakresie najniższych częstotliwości. A bas jest tym elementem, który najczęściej wprowadza uśmiech na twarzach widzów. Jest niczym sól dla potrawy, bez niej potrawa nie smakuje dobrze i czegoś jej brakuje do pełnego szczęścia.

Z drugiej strony można niestety przesolić danie. Zwykle ustawiając subwoofer kinowy w mało dogodnym pod względem akustycznym miejscu. Dla prawidłowego odbioru ścieżki filmowej, kluczowa jest lokalizacja subwoofera do kina domowego oraz odpowiednia ilość subwooferów w kinie. Niestety, życie jak i badania naukowe dowodzą, że jeden subwoofer to zdecydowanie za mało. Za optymalne minimum dla pomieszczeń prostokątnych uważa się 4 subwoofery, zaś w przypadku ograniczeń budżetowych – 2. I dwa uznaje się za sensowny kompromis.

gdzie postawić subwoofersubwoofer kina domowegosubwoofer do kina domowego miejsce

 

 

 

 

Subwoofer do kina domowego znajduje swoje rozwiązanie również w zestawach stereo. Wynika to z kilku faktów. Po pierwsze, zastosowanie wydajnej sekcji niskotonowej w kolumnie głośnikowej byłoby nieefektywne. Doprowadziłoby to do generowania wysokich kosztów. A także sprawiło, że kolumna musiałaby znacząco przybrać na wadze i wielkości. Do odtwarzania niskich częstotliwości potrzebny jest głośnik o stosunkowo dużej średnicy oraz wysokiej mocy wzmacniacz. A więc i kolumna głośnikowa musiałaby być duża i ciężka.

Problem wynika również z ograniczeń technicznych dotykających tradycyjne kolumny. Zwykle głośnik niskotonowy jest niewielkich rozmiarów, ponieważ producent chce go zmieścić w smukłej obudowie. Kolumna ma być przede wszystkim ładna. Po to, aby można było ją wstawić do salonu, czy innego pomieszczenia. Dostarczenie przez tradycyjną kolumnę głośnikową niskich częstotliwości – doprowadza do dużego obciążenia. Zmuszona do pracy w szerokim spektrum dźwięków podlega dużemu obciążeniu. Kolumna generuje sporą ilości zniekształceń i spada efektywności takiego zestawu. Co źle wpływa na odbiór muzyki. Stąd też branża kinowa uznała, że najlepszym rozwiązaniem będzie wyodrębnienie głośnika, którego zadaniem będzie odciążyć zestawy przednie i przejęcie od zestawów głośnikowych obowiązku odtwarzania niskich częstotliwości ( „bas”.)

Trzecim argument odnosi się do lokalizacji źródła dźwięku. A to jest zupełnie inne dla wysokich i średnich częstotliwości, a kompletne inne dla niskich częstotliwości. Zjawisko to odnosi się do basu zarówno w zastawach kinowych, jak i stereo. Prawidłowe miejsce instalacji dla zestawów głośnikowych ze względu na miejsce odsłuchu prawie nigdy nie jest właściwe dla zestawów niskotonowych (subwoofera). Subwoofer do kina domowego z racji na odtwarzanie niskich częstotliwości, uzależniony jest w największym stopniu od właściwości fizycznych pomieszczenia w którym gra. Jego lokalizacja nigdy nie powinna być przypadkowo, lecz poprzedzona odsłuchami, pomiarami akustycznymi albo chociaż wynikać z badań naukowych. Te określają optymalną ilość i miejsce dla subwooferów w pomieszczeniach prostokątnych.

Subwoofer aktywny, a subwoofer pasywny

Subwoofery aktywne posiadają wbudowane wzmacniacze oraz procesory DSP odpowiadające za korekcję niskich częstotliwości. Wystarczy do nich podłączyć sygnał liniowy z amplitunera, procesora lub odtwarzacza wyposażonego w stosowne wyjście sygnałowe. Subwoofery aktywne posiadają na tylnej ściance regulacje w zakresie głośności i aplikacji stosownych filtrów.

Subwoofery pasywne najczęściej spotykamy w instalacjach sal kinowych oraz kiedy niezbędne jest ukrycie w zabudowach. Instalacje te zwykle wymagają mocowania na stałe głośnika basowego, gdzie późniejszy dostęp do niego jest mocno utrudniony. W takich aplikacjach łatwiej jest zasilić go z zewnątrz i ten sposób regulować jego parametrami pracy.

W dużym uproszczeniu subwoofery do kina domowego zwykle są aktywne w przypadku prostszych konstrukcji, zaś pasywne w przypadku konstrukcji zaawansowanych. Oczywiście znajdziemy przykłady drogich i zaawansowanych subwooferów aktywnych, lecz są to wyjątki. Znacznie więcej konstrukcji profesjonalnych bazuje na zewnętrznych wzmacniaczach. Wytworzenie wysokiego ciśnienia w zakresie niskich częstotliwości wymaga sporej mocy. A wysoka moc generuje zwykle wysokie ciepło i temperaturę.

Ze względu na miejsce instalacji subwoofera do kina domowego, instalatorzy decydują się często stosować konstrukcje aktywne w sytuacji, kiedy subwoofer jest pozostawiony na widoku. Subwoofery pasywne rezerwują wtedy dla instalacji, kiedy znajdują się one w zabudowach. Ukryte za ekranem lub osadzone w zabudowach typu Baffle wall. Pasywne subwoofery mają zaletę, że zasilane są przez zewnętrzny wzmacniacz. Nie generują one zatem ciepła i jest mniejsze prawdopodobieństwo wystąpienia awarii lub uszkodzenia. Dodatkowo zasilając zewnętrznym wzmacniaczem możemy z biegiem czasu zamienić go na bardziej wydajny.

Wielkość głośnika

Niskie częstotliwości oznaczają wolniejszy ruch membrany przy danej amplitudzie. Aby to nadrobić, trzeba zwiększyć przyspieszenie zwiększając amplitudę, albo (najlepiej równocześnie) zwiększając powierzchnię głośnika. Dla efektywnego przetwarzania basu musimy w każdym cyklu przepompować znacznie większą masę powietrza, niż przy częstotliwościach wysokich. To stawia wymagania przed głośnikiem, że albo będzie miał bardzo dużą maksymalną amplitudę, albo dużą powierzchnię. Optymalnie oczywiście, gdyby miał i jedno, i drugie… Co w przypadku dużych subwooferów pasywnych nie jest problemem ani wyzwaniem.

Iloczyn maksymalnej amplitudy membrany głośnika i jej powierzchni nazywamy wychyleniem objętościowym. Zapotrzebowanie na wychylenie objętościowe rośnie wraz z obniżaniem się częstotliwości. Przetwarzanie niskich częstotliwości jest ściśle powiązane z ciśnieniem akustycznym, a więc i z głośnością, jakiej sobie życzymy. A ciśnienie z kolei zależy od odległości. Analogicznie jak w przypadku zestawów głośnikowych, znacznie trudniej jest uzyskać wysokiej ciśnienie akustyczne w dalszych odległościach od głośników.

Efektywność głośnika basowego

Producent może zdecydować się na jeden z dwóch kroków – wybrać szczególnie dużą powierzchnię, bez forsowania wielkiej amplitudy, albo odwrotnie – zaprojektować głośnik o niedużej średnicy, lecz nadrabiający to bardzo dużym wychyleniem. Producenci subwooferów wybierają właściwą ich zdaniem proporcję pomiędzy wielkością głośnika, a jego wychyleniem. Po to, aby finalnie uzyskać wysokie wychylenie objętościowe.

Różnica między dwoma metodami polega na tym, że z dużą powierzchnią membrany łączy się wysoka efektywność, a z dużym wychyleniem – wysoka moc. Przy czym ważniejsza jest wysoka efektywność.

Subwoofery kinowe mogą zatem uzyskać określone ciśnienie akustyczne przy danej częstotliwości za pomocą niższej mocy, a wyższej efektywności. Co oznacza oszczędności na mocy wzmacniacza, który to wszystko przecież musi napędzić”. Zatem porównywanie mocy subwooferów bez analizy ich powierzchni głośników jak i konstrukcji mija się z celem.

Jeśli więc chcielibyśmy uzyskać podobny efekt ciśnienia, to musielibyśmy ze sobą zderzyć głośnik basowy o niższej efektywności, ale dużej mocy z głośnikiem basowym o większej średnicy, ale mniejszym mocowo wzmacniaczu.

Stąd najlepszym możliwym rozwiązaniem jest zastosowanie potężnego subwoofera. O dużej średnicy głośnika, zdolnego przepompować dużą ilość powietrza. Połączonego z wydajną, zwykle zewnętrzną końcówką mocy. Takim wzorcowym przykładem jest zestaw Procella Audio V21 i końcówka mocy Procella Audio DA-5000.

Znacznie prostszym przykładem jest subwoofer Procella Audio P15A, który łączy w sobie konstrukcję głośnika o stosunkowo dużej powierzchni i względnie niedużym wzmacniaczem.