Obudowa otwarta

Obudowa otwarta (ang. open baffle) to jeden z typów obudowy głośnikowej. W rozwiązaniu tym obudowa ma postać przegrody, na której zamontowany jest głośnik. Obie strony membrany głośnika swobodnie emitują sygnał akustyczny do otaczającej przestrzeni.

Schematyczny
rysunek
obudowy
otwartej.

Obudowa otwarta stosowana jest w różnych konfiguracjach do wszystkich części pasma akustycznego. W całopasmowych głośnikach elektrostatycznych w obudowie otwartej odtwarzane jest całe pasmo. Spotykane są też zestawy gdzie to rozwiązanie jest stosowane dla sekcji niskotonowej i średniotonowej, tylko dla średniotonowej, lub tylko dla basowej.

Obudowa otwarta była najczęściej stosowana w pierwszych dekadach rozwoju elektroakustyki. Z czasem dominującą pozycję zdobyły alternatywne konstrukcje takie jak obudowa zamknięta czy obudowa bass-reflex.

Przy zastosowaniu obudowy otwartej promieniowanie przedniej i tylnej strony membrany sumuje się w przestrzeni wokół głośnika. Sumowanie to ma zasadniczy wpływ na uzyskiwane parametry. W szczególności ważne są dwa zjawiska. Po pierwsze dochodzi do ograniczenia pasma dla niskich tonów. Ograniczanie to jest zależne od wielkości przegrody. Im mniejsza jest przegroda, tym bardziej ograniczone jest pasmo w zakresie niskich częstotliwości. Druga istotna konsekwencja sumowania promieniowania obu stron membrany to charakterystyka kierunkowa głośnika zamontowanego w obudowie otwartej. Jest to charakterystyka ósemkowa - promieniowanie ma maksima na osi przód-tył, a na boki jest zmniejszone.

Poniżej częstotliwości odcięcia (oznaczana jest ona jako Fc, a jej wartość zależy od wielkości przegrody) charakterystyka przenoszenia opada o 6dB na oktawę. To 6-decybelowe opadanie jest wynikiem sumowania promieniowania przedniej i tylnej powierzchni membrany. Poniżej częstotliwości rezonansowej głośnika nachylenie zwiększa się o dalsze 12dB, co wynika już z charakterystyki samego głośnika. Sumaryczne nachylenie charakterystyki poniżej częstotliwości rezonansowej głośnika wynosi 18dB. Częstotliwość Fc można jednoznacznie wyznaczyć kiedy głośnik jest centralnie zamontowany na odgrodzie okrągłej. W praktyce nigdy nie stosuje się okrągłych odgród, a częstotliwość Fc nie jest możliwa do jednoznacznego i precyzyjnego ustalenia, ponieważ nakładają się na siebie wpływy poszczególnych wymiarów przegrody, a potencjalnie także wpływ pobliskich ścian czy podłogi.

O ile w bardziej popularnych typach obudów (zamknięta, bass-reflex, tubowa) komora współpracująca z głośnikiem powoduje ograniczanie wychyleń membrany, to w obudowie otwartej zjawisko to nie zachodzi. Głośnik zamontowany w obudowie otwartej ma więc większe wychylenia membrany aniżeli miałby przy montażu w innych typach obudów. Generalnie przy projektowaniu zestawów wykorzystujących obudowę otwartą trzeba uwzględnić konieczność przetłoczenia większej objętość powietrza przez głośnik (czyli zapewnić większy iloczyn powierzchni membrany pomnożonej przez zakres liniowych wychyleń).

Obudowa otwarta zastosowana do odtwarzania niskich częstotliwości narzuca jeszcze inne wymagania oprócz podwyższenia objętości przetłaczanego powietrza. Do obudowy otwartej wskazane są głośniki o wyższych wartościach Qts aniżeli do obudów zamkniętych czy tym bardziej do obudów bass-reflex. Natomiast wyższa może być częstotliwość rezonansowa głośnika, ponieważ nie będzie ona podwyższana przez obecność skrzynki. Ze względu na dominację innych typów obudów, wybór głośników basowych przydatnych do zastosowania w obudowie otwartej jest bardzo ograniczony. Natomiast wiele typowych głośników niskośredniotonowych czy też średniotonowych nadaje się do roli głośnika średniotonowego w obudowie otwartej.

Przy aplikacji otwartej obudowy do odtwarzania niskich częstotliwości, do zrekompensowania wspomnianego spadku o nachyleniu 6dB stosuje się szereg różnych rozwiązań konstrukcyjnych. Zwiększeniu promieniowania głośnika służy wspomniana wyższa wartość Qts. Stosuje się też elektryczną (elektroniczną) korekcję charakterystyk. Przy projektowaniu obudów otwartych w większym stopniu niż w typowych zestawach głośnikowych uwzględnia się wpływ pobliskich ścian czy podłogi.