Vlastní vyhledávání

Stavba reprosoustav od A-Z

Jelikož se nejen v diskuzích, ale i na icq vyskytují stále podobné dotazy, rozhodl jsem se sepsat takový průvodce výrobou reproboxů od A-Z. Doporučuji každému začínajícímu konstruktérovi, aby si tento článek přečetl, ušetří tak čas jiným na diskuzi (jedná se především o zodpovídání již zodpovězených otázek).
Případné dotazy, či doplnění některých informací tohoto článku pište do diskuze, konkrétně do tohoto tématu.
Tento článek bude průběžně aktualizován o nové informace.

Při amatérské stavbě reproboxů můžeme celkem ušetřit na samotné výrobě reprobedny a zde se nám naskýtá možnost ušetřenou částku věnovat do kvalitnějších reproduktorů. To ale neznamená, že se má ozvučnice ošidit, a šetřit kde se dá (zejména na tloušťce materiálu; na spojích - málo vrutů, lepidla; apod.). Pokud se nedodrží alespoň základní pravidla pro stavbu reproduktorových ozvučnic, může to vést k zcela špatným výsledkům reprodukce, i za použití velmi kvalitních a drahých reproduktorů.

Jaký materiál použít pro stavbu reprobedny?

Materiál pro konstrukci reproduktorových skříní musí být dostatečně tuhý a také by neměl být moc těžký (hmotnost hraje roli především u PA beden, které se často převážejí a přenášejí; u HI-FI beden hmotnost nehraje tak významnou roli). Jako vhodný materiál se hodí překližka (např. Březový multiplex o síle 18mm má 13 souvislých vrstev, bez vnitřních dutin, je tedy podstatně tužší než stavební překližka - tato překližka je hojně používána při stavbě PA reproboxů, subwooferů), dřevotříska, nebo ještě lepší než dřevotříska jsou MDF (Medium Density Fibreplate) desky. Tento materiál je podobný dřevotřísce, ale dřevěné piliny jsou velmi jemné a tím je i výsledná pevnost materiálu veliká. Tyto desky jsou lisovány za obrovského tlaku. Zároveň mají velmi hladký povrch, který se hodí pro konečnou úpravu třeba lakováním, tapetováním. Kdo chce experimentovat se zvukem může zkusit vyrobit bedny z kamene či železa. Např.: z mramoru, z betonu, z hliníku, z oceli atd. Výhodou je vysoká pevnost, ale naopak nevýhodou je že tyto materiály mají malé vnitřní tlumení, které se musí dohnat tlumícími rouny, zvolení optimální tloušťky je proto poněkud složitější. Další nevýhodou je třeba velká hmotnost reprobedny (taková bedna může být těžší než 80-200 kg!).

Na fotkách níže jsou dřevotřískové desky /DTD/.

Na fotkách níže jsou překližkové desky.

Na fotkách níže jsou MDF (Medium Density Fibreplate) desky (druhá fotka je mdf v řezu).

Zvolení vhodné tloušťky materiálu

Musíme si uvědomit, že čím je skříň větší, tím budeme muset úměrně zvětšit sílu použitého materiálu. Optimální tloušťka materiálu závisí na lineárních rozměrech ozvučnice a nepřímo tedy na jejím objemu. Pro objemy do 5 l stačí obvykle materiály do 12 mm tloušťky, pro objemy do 20 l je vhodnější použít tloušťku materiálu 15 až 18 mm. Pro větší objemy se volí tloušťka větší než 18 mm (např. 25 - 30 mm, je možno použít například dvě 18mm silné desky přilepené k sobě - tak nám vznikne tloušťka 36mm).

Spojování desek - spoje na tupo a pokos

Spoje jednotlivých desek je potřeba provést co nejpevněji, nejlépe lepením spojeným s lištami, které umístíme do rohů a zašroubujeme. Celkový objem a pevnost skříně musí být dokonale uzavřen (pro dokonalé uzavření je dobré vytmelovat spoje například silikonovým tmelem). Jako spojení jednotlivých desek se užívá různých způsobů. Nejjednodušší je spojení "na tupo" (obrázek pod textem vlevo), potom o něco složitější je častě užíváno spojení "na pokos" (obrázek pod textem vpravo). Doporučuji použít spíše spojení "napokos", především kvůli využití větší plochy samotného spoje (který se opatří lepidlem na dřevo), rovněž je tento spoj dobrý například u dřevotřískových desek, protože u spoje "na tupo" je z boku vidět struktura DTD. Pokud chcete opravdu pevný spoj, užijte spoj "napokos" ještě s dřevěnými hranolky v rozích ozvučnice. Existuje mnoho způsobů spojení, já jsem zde uvedl ty nejpoužívanější, jiné většinou bývají o mnoho složitější a pro obyčejného kutila téměř neproveditelné (třeba spojení na ozub).

Výztuže uvnitř ozvučnice

Výztuže použité uvnitř ozvučnice mají za hlavní úkol zpevnit ozvučnici jako celek. Vyrábějí se obvykle ze stejného materiálu jako samotná ozvučnice. Nyní zde ukážu několik příkladů z praxe, jak by měly výztuhy vypadat.
Na obrázku číslo 1 je vidět předozadní výztuha (spojuje přední se zadní stěnou), na obrázku č. 2 jsou dvě výztuhy které spojují celkem 4 stěny - pevnost se nevyrovná řešení číslo 3. Na třetím obrázku jsou výztuhy po obvodu 4 stěn, tento způsob řešení výztuh je ideální pro ozvučnice které budou vysoké. A na posledním obrázku jsou latičky ve tvaru kvádru, které jsou připevněny v rozích stěn pomocí lepidla i vrutů, tento způsob přidává ozvučnici na značné tuhosti jako celku.

Jak rozmístit reproduktory v reprobedně?

Reproduktory uspořádáme tak, že vysokotónový reproduktor by měl být zapuštěn do roviny s přední stěnou. Totéž platí i pro reproduktor středotónový. Hlubokotónový reproduktor, u dvoupásmové soustavy, může být také zapuštěn (není až tak nutné). Pokud se jedná o vícepásmovou reprosoustavu, tak basový reproduktor nemusí být zapuštěn.
Daleko složitější však je určení vzdálenosti jednotlivých reproduktorů na čelní straně. Nejčastější je rozmístění symetrické podle svislé osy. U třípásmové soustavy by měla být co nejmenší vzdálenost mezi basovým a středovým reproduktorem. Rozteč os mezi výškovým a středovým reproduktorem by měla být rovna 5/4 vlnové délky na dělícím kmitočtu. Zjednodušeně platí, že nejlepší je umístit reproduktory co nejblíže k sobě.

Vysvětlení k obrázkům: Účelné uspořádání reproduktorů několikapásmových reproduktorových soustav (reproduktory mohou být umístěny i mírně excentricky).
A) Dvoupásmová reprosoustava, B) a C) třípásmové soustavy (H = hlubokotónový, S = středotónový, V = vysokotónový reproduktor).

Montování reproduktorů na čelní stěnu

Reproduktory musí být montovány tak, aby přední strana jejich membrány pokud možno lícovala s plochou stěny ozvučnice, v níž jsou umístěny. To se týká zejména reproduktorů středotónových a vysokotónových. U hlubokotónových reproduktorů musí být zmíněná zásada dodržena u dvoupásmových soustav. Správná montáž reproduktoru na přední střenu ozvučnice je znázorněna na obrázku vlevo pod tímto textem. Tato montáž má i tu přednost, že se snadněji prakticky realizuje.

Na obrázku v pravo pod tímto textem, jsou názorně ukázány možné způsoby uchycení reproduktorů k čelní stěně. V prvním - levém sloupci jsou 2 možnosti uchycení reproduktorů z venku - pomocí šroubu (zpravidla imbus a na vnitřní straně ozvučnice je zápustná matka), další způsob je velice podobný, akorát že se reproduktor neuchycuje přímo, ale přes kousek pásoviny ve tvaru "L". V pravém sloupci jsou způsoby uchycení totožné s předešlými, jen s tím rozdílem že se uchycení provádí zevnitř ozvučnice. Uchycení pomocí pásoviny ve tvaru "L" má výhodu především v použití u reproduktorů, které mají tenký plechový koš, kde hrozí deformace koše při utahování šroubu.

Tlumení ozvučnice, neboli potlačování stojatého vlnění

Je nutné si především uvědomit, že tlumení má několik různých funkcí. Hlavní z nich, nebo alespoň nejvíc zdůrazňovaná, je potlačování stojatých vln, které se v prostoru ozvučnice mohou tvořit a mít nežádoucí vliv na kmitočtovou charakteristiku celé reproduktorové soustavy. Dále se tlumením zavádí do poddajnosti ozvučnice ztrátová složka, což má vliv na chování soustavy především v blízkosti rezonanční frekvence reproduktorů. U basového reproduktoru se uplatňuje tlumení ozvučnice jako celku, u vysokotónových reproduktorů bývá tlumící prvek vestavěn přímo do reproduktoru. U středotónového reproduktoru se jedná o tlumící výplň pomocného krytu (kyblíčku), který musí tento reproduktor oddělovat od zbytku vnitřního objemu, aby nebyl středový reproduktor namáhán tlakem vytvořeným basovým reproduktorem.

Je několik možností jak tlumit:
1) těsně u reproduktoru - tlumící materiál je umístěn v těsné blízkosti reproduktoru (dotýká se přímo koše reproduktoru), pracuje především jako přídavné tlumení reproduktoru samotného a zmenšuje tak jeho mechanický činitel jakosti. Tento typ tlumení se používá především při montáži středotónového reproduktoru, kdy tlumicí materiál zcela vyplňuje přídavný kryt reproduktoru.
2) na stěnách ozvučnice - tedy tlumení podél delších stěn, je velmi účinné, protože ozvučnici přetváří z hlediska stojatých vln na jakýsi "tlumicí kanál". Ovšem pokud se jedná o bassreflexovou ozvučnici, je nutné dát pozor, aby se tlumicí materiál příli nepřiblížil vnitřnímu ústí bassreflexovýmu nátrubku. Zde platí, že bezpečná vzdálenost tlumení od bassreflexu je u kruhového bassreflexu dvojnásobek průměru a u obdélnikového bassreflexu je bezpečná vzdálenost délka uhlopříčky.

Tloušťku tlumícího materiálu zvolíme přibližně podle velikosti basového reproduktoru:
- průměr reproduktoru 10 cm = síla tlumícího materiálu přibližně 10 mm
- průměr reproduktoru 15 cm = síla 15 mm
- průměr reproduktoru 20 cm = síla 20 mm
- průměr reproduktoru 30 cm = síla 30 mm
Pozn. jedná se o přibližné hodnoty, když jsme úplně v nesnází, roli v tloušťce tlumícího materiálu hraje také velikost ozvučnice, parametry použitého reproduktoru, materiál ozvučnice apod.

Jako tlumící materiál vnitřku ozvučnice se používá speciálních tlumících prostředků (obr. 1, 2, 3), vatelín (obr. 4), vata (obr. 5), skelná vata (obr. 6), igelit (obr. 7 a 8). Pro tlumení přídavné skřínky pro středový reproduktor se používá především klasická skládaná vata. Pokud renovujete reproduktorové soustavy tak doporučuji použít opět stejný tlumení, tak byla soustava změřena a navržena.

Utěsnění reproduktorových soustav

Utěsněním reproduktorových soustav se rozumí odstranění štěrbin v rozích skříňky a všude tam, kde jsou vzájemně spojeny stěny skříňky. Pokud se zadní stěna a přední ozvučnice skližují a montují napevno, je třeba, aby všechny styčné plochy vedlejších stěn dobře doléhaly a byly přilepeny lepidlem. Jestliže se přední ozvučnice montuje dodatečně spolu s reproduktory, je nutné, aby deska ozvučnice dobře doléhala na vnitřní rám skříňky. Aby byla přední ozvučnice dokonale utěsněna, nalepíme po dotykové okrajové ploše ozvučnice samolepicí molitanové pásky o šířce 15 až 20 mm a tloušťce 4 až 8 mm, které se běžně prodávají v drogerii (k utěsnění oken a dveři). Po nalepení molitanového páskku přišroubujeme přední ozvučnici ke skříňce vruty.

Při montáži reproduktorů na přední ozvučnici předem nalepíme na okraj koše, který doléha na otvor ozvučnice, samolepicí molitanové pásky o šířce 10 až 15 mm a tloušťce 3 až 6 mm. Po nalepení molitanových pásků se reproduktory k ozvučnici připevňují šrouby, které zespodu utahujeme maticemi tak, aby nemohly mezi košem reproduktoru a přední ozvučnici vzniknout netěsnosti.

Novodurová trubka, která se uplatňuje jako prvek Helmholzova rezonátoru /BR/, musí být k přední ozvučnici dobře přilepena, aby i tam nemohly vzniknout netěsnosti nebo aby se dokonce nemohla trubka rozkmitat. Netěsnosti v reproduktorové soustavě se projeví na výsledné kmitočtové charakteristice a ve velikosti nelineárního zkreslení, proto pracujeme vždy s maximální pečlivostí a styk stěn a styk reproduktor-stěna pečlivě kontrolujeme.

Související články

Reproduktory:

Reprosoustavy:

Zesilovače:

Ostatní:

nahoru