Pa da krenem u tehnički deo priče oko bass jedinica i njihovih veličina.
To kako će svirati koja jedinica, po kvalitetu, i sve to na određenim frekvencijama i određenim glasnoćama tj. SPL-u, zavisi ne samo od veličine i mernih karakteristika jedinice, već i od kvaliteta izvođenja svih sklopova same jedinice: magneta, voice-coil-a, korpe, centratora, membrane, itd.
Što će reći da će kvalitetnija znači skuplja manja jedinica bolje odsvirati niske frekvencije nego dosta jeftinija velika jedinica. Ako su u sličnoj cenovnoj kategoriji onda zavisi od dosta faktora, od izvođenja jedinice, impelementacije u odgovarajuću kutiju koja radi po nekom principu, pojačala, kao i prostorije.
Kako to već biva u audio, cela priča je dosta komplikovana i zavisi od velikog broja faktora, tako da se mora donekle pojednostaviti da bi se nešto uopšte moglo upoređivati. Ali, možda se stekne bar neki uvid u to šta se sa čim može postiči, a šta baš i ne može. Ovo drugo, "baš i ne može" je važno, pošto velka većina komercijalnih zvučnika spada u tu kategoriju.
Pojednostavljenje koje ću napraviti se ogleda u tome da ne mogu raspravljati o kvalitetu izvedbe samih jedinica, već samo o T/S parametrima, i sa određenim varijantama međusobnih poređenja ukazati na neke od zaključaka. Nadam se korisnih, i bar za neke razumljivim.
T/S parametri bi bili izmišljeni, ali u međusobnim korelacijama potpuno tačni, i što je važno, tehnički realni u praksi, u prevodu, parametri koji su unutar granica koje se sreću u praktičnim izvođenjima jedinica. Znači, moguće realne jedinice.
T/S parametri jedinica će biti takvi da će jedinice biti pogodne za bass-reflex varijantu kutija, pa će se kod tih poređena dati i zapremina kutije (Vb) kao i frekvencija tjuniranja BR tunela (Fb). Otprilike je blizu Fb i tzv. F3 frekvencija gde pad odziva prema niskim frekvencija označava -3 dB tačku. Tako se vidi i od koje donje frekvencije otprilike počinje efektivni freq. odziv.
Varijante poređenja velikih i malih jedinica bi bile sledeće:
1. 1x6,5" bass, 1x12" bass, pri čemu su im efikasnosti za 1W/1m iste.
2. 1x6,5" bass, 1x12" bass, pri čemu im je ista frekvencija tjuniranja BR tunela, Fb.
3. 4x6,5" bass, 1x12" bass, pri čemu su im efikasnosti za 1W/1m iste.
4. 4x6,5" bass, 1x12" bass, pri čemu im je ista frekvencija tjuniranja BR tunela, Fb.
Efektivna površina membrane kod jedinice od 6,5" bi bila Sd1=132,75 cm2, dok bi kod 12" jedinice bila Sd2=531 cm2. Tako je površina 4x6,5" jedinica jednaka 1x12" površini membrane. Otpor zavojnice će biti isti - Re=6,4 Ohma. Masa kretnog sistema će biti tačno 4x veća kod 12" bassa nego kod 6,5" bassa, kao što su i odnosi efektivnih površina.
Efikasnost jedinica zavisi od 4 parametra: površine membrane (Sd), mase kretnog sistema (Mms), otpornosti zavojnice (Re) kao i force faktora magneta i voice-coil-a (BL).
U ovim slučajevima koji se razmatraju sam neke parametre i postavio tako da je lakše ispratiti šta se dešava. Odnosi Sd/Mms su isti i kod 6,5" jedinice i kod 12" jedinice, a isti je i Re, tako da za istu efikasnost i BL mora biti isto.
Varijanta 1.
Za ovu varijantu je predviđeno da jedinice imaju istu efikasnost i to 91 dB/1W/1m.
6,5" bass jedinica, T/S parametri: 12" bass jedinica, T/S parametri:
Fs= 80,55 Hz Fs=20,2 Hz
Mms=16 g Mms=64 g
BL=11,54 N/A (potreban magnet 140 mm u prečniku) BL=11,54 N/A
Cms=0,244 mm/N Cms=0,97 mm/N
Apsurdna situacija u odnosu na praksu (ali ne i nemoguća) da je vešanje 4x kruće kod 4x manje jedinice. Obično je obrnuta situacija, ali su tada i drastične razlike u realnoj efikasnosti jedinica u korist velike jedinice.
Vas=6 L Vas=382,5 L
Kao što se vidi, vrlo mala ekvivalentna zapremina kod 6,5" jedinice i velika kod 12" jedinice.
Qms=4,68
Qes=0,39 (Q faktori isti kod obe jedinice radi lakšeg praćenja)
Qts=0,36
Za Qts=0,36 se dobije Alpha=1,637 i h=1,1115 pa je za 6,5" jedinicu Vb=2,7 L i Fb=89,53 Hz, dok je za 12" jedinicu Vb=233,7 L i Fb=22,45 Hz. Odnos zapremina BR kutija je približno 64 puta, dok je odnos Fb freq. približno 4 puta. Zašto?
Ranije je objašnjeno koji parametri utiču na efikasnost jedinice. Pošto su T/S parametri međusobno povezani relacijama, formula za efikasnost se može transformisati u drugi oblik, gde se dobije isti rezultat za efikasnost preko parametara: Fs, Vas i Qes. Vrlo sličan rezultat se dobije preko Fb, Vb i Qt, kada pričamo o realnoj kutiji za tu jedinicu. Pošto je Vb 6,5" jedinice 64 puta manji od Vb 12" jedinice, onda za istu efikasnost sistema Fb treba da bude 4x veće, kao što i jeste (u formuli za eff. ide freq. Fs ili Fb na treći stepen, a 4 na 3 je 64).
Ovo je graf frekventnog odziva 6,5" i 12" jedinica pod uslovima iz varijante 1.
Kao što se vidi, 12" bass eff. 91 dB ide 2 oktave niže nego 6,5" bass iste fikasnosti.(odnos površina membrana 1:4)
Drugi graf je hod membrane jedne i druge jedinice pri snazi od 100 W.
Kao što se vidi na grafu, hod 12" membrane je nekoliko puta duži na niskim frekvencijama (max na oko 33 Hz), nego kod 6,5" (max na oko 140 Hz).
4x veća membrana ima 4x duži hod, što daje zapreminu istisnuća (Vd) 16x veću, jer se dešava na 4x nižoj frekvenciji.
Vrlo bitan zaključak je da je za određeni SPL na niskim frekvencijama potrebna veća membrana i duži hod, što je frekvencija niža. I to se u odnosu na frekvenciju uvećava naglo, po obrnutoj kvadratnoj funkciji.