מדוע לתיבת רמקולים ישנו פתח (פורט)?

רמקולים יכולים להגיע עם פתח (פורט) קדמי, אחורי או עם תיבה סגורה לגמרי. מהם ההבדלים בין השיטות השונות ומה משפיע על מיקום רמקולים נכון בחדר? מדריך.

הקדמה על תיבות רמקולים

אנחנו מכירים שלוש טופולוגיות של רמקולים: כאלו עם תיבה אטומה לחלוטין, כאלו עם פורט (מכונה לעיתים גם בס רפלקס) בחלקה האחורי של התיבה ורמקולים עם פורט בחלק התיבה הקדמי.

מדוע הפורט קיים ובאילו מקרים הוא חסר? מהי חשיבותו ולמה הוא משפיע על מיקומו של הרמקול בחלל החדר? על כך ננסה לענות  בהמשך.

בהקשר לתפקידו של הפורט בתיבת הרמקול קשה שלא להיכנס למינוחים מעולם הפיסיקה והאקוסטיק, ברם: מינוחים אלו הינם יותר מבלבלים ומעיקים ולא ממש משרתים את ההסבר ואת הפרקטיקה הידועה. לכן, אנסה לחמוק מהסברים הנוגעים בתחומי הפיסיקה והאקוסטיקה – אנסה להביא את הדברים מילולית ובעזרת דוגמאות מופשטות עד כמה שניתן.

וכאן המקום למידה של זהירות: כל הדוגמאות שיובאו להלן הן הדוגמאות הפשוטות ביותר שאוכל לתת. בעולם של תיכנון וטיפולוגית תיבת התהודה הדברים אינם פשוטים וישנה יותר מדרך אחת ליישם את אותו הרעיון ולהגיע לאותה התוצאה.

קצת טרמינולוגיה

הרמקול הוא החוליה האחרונה בשרשרת איחזור הקול / צליל של מערכת השמע. תפקידו לייצר את גלי הקול ולשלוח אותם לחלל החדר שבו, מן הסתם, נמצאות האוזניים שלנו. למרות המראה התמים שלו, רמקול הוא יצור מאוד מורכב, החל מהמבנה החיצוני שלו, דרך מבנה האלמנטים שאחראיים לייצור גלי הקול, מערכת אלקטרונית לחלוקת תדרים ועוד. על מנת לפשט את ההסבר אודות תפקידו של החור שברמקול נצמצם את הרמקול לשלושה חלקים:

חלק ראשון: יחידות רמקול, אותם אלמנטים שתפקידם לרטוט וליצר את גלי הקול (טוויטר, וופר ועוד).



חלק שני: התיבה, קרי המעטפת כולה בה מאוחסנים כל חלקי הרמקול, הגלויים והנסתרים ומהווים יחידה אחת שתפקידה לשחזר את הצליל.

חלק שלישי: החור שברמקול (פורט). וכאן יש שניים: פורט אחורי ופורט קדמי.

יחידות הרמקול

כל אלמנט רמקול ואין זה משנה על איזה תחום תדרים הוא אחראי, נע קדימה ואחורה בלבד. כאשר האלמנט איננו עובד הוא נמצא בנקודה אחת מסויימת וכאשר הוא עובר למצב עבודה, הוא זז לפנים ולאחור ביחס לאותה הנקודה. ככל שנעלה בטווח התדרים, הרמקול יזוז קדימה ואחורה מרחקים הולכים ופוחתים ובאותה העת גם מספר עולה של פעמים בפרק זמן נתון.

תיבה
לצורך העניין שלנו, לתיבה יש שני תפקידים: להכיל בתוכה את יחידות הרמקולים ולאפשר להן לרטוט קדימה ואחורה, על מנת ליצר את הצלילים. התפקיד השני הוא: “לשלוח" את הצלילים אל חלל החדר מהתיבה והלאה.

שוב, לצורך הכתבה, נתייחס לשני סוגים של תיבות:סגורה (ללא פורט) ופתוחה) עם פורט (בחזית או מאחור).


הצלילים בחדר

הצלילים אותם משחזר הרמקול אינם מתפזרים בחדר באופן שווה. בכדי לפשט את הדברים נאמר כך: ככל שנעלה בטווח השמע זווית הפיזור של הצלילים תהייה קטנה יותר. המילים קטן וגדול, בהקשר לזווית הפיזור, הן הגדרות בעיתיות קצת ומהוות כר נרחב לויכוחים בתחום היישום. כדי להביא את הדברים לידי מכנה משותף אחד נאמר: נתייחס לרמקול שלנו כיחידה שניצבת במרכזו של עיגול. ככל שנרד בתחום התדרים הם ינטו להתפזר בכל מרחבי העיגול כלומר בכל 360 המעלות שבו. נעלה לתדרי האמצע ולקול תהייה נטייה להתפזר לזוית של 180 מעלות ביחס לחזית הרמקול, בצלילים הגבוהים תהיה נטייה להתפזר בזוית של 50 מעלות ביחס לחזית הרמקול.

ביקור בתיבה
תיבת הרמקול איננה מחנה צבאי ואין לה רס"ר משמעת. אמרנו שכל אלמנט רמקול (טוויטר / וופר) נע קדימה ואחורה כשהוא דוחף אוויר על מנת ליצר תדרי שמע בתחום האחריות שלו. אמרנו, גם כן, שתפקיד התיבה היא לדחוף את הצלילים מן התיבה אל עבר החדר שבחזית שלה. אבל, במציאות, בכל תחומי התדר בטווח אותו ניתן לשמוע (אוזן אדם), חלק מהצלילים מוקרנים גם לאחור קרי לחלק הפנימי של התיבה ולכן יש צורך להוציא אותם משם – דהיינו מן התיבה אל חלל החדר.

גם בתוך התיבה, ככל שנעלה בתחום התדרים זווית הפיזור תקטן, כפי שהברנו קודם. אבל מעבר לזווית הפיזור אל תוך התיבה, מרחק הפיזור, או אם תרצו הקרנת הצלילים לתוך התיבה מגיע למרחקים מאוד קטנים וככל שיורדים בתדירות הצלילים המרחק פנימה הולך וגדל והופך לבעיה.

איך מוצאים את הצלילים מהתיבה לחלל החדר?
ישנן הרבה מאוד דרכים ליישם את הוצאת הצלילים אשר מופנים לעבר החלק הפנימי של התיבה. לכל הדרכים הללו יש מכנה משותף אחד: בטווח השמע שבין שמונים הרץ ועד לסף השמע (עשרים קילו הרץ) אין קושי לגרום לצלילים לפגוע בחלק האחורי של התיבה, לחזור חזרה לחזית התיבה ולצאת לחלל החדר דרך אלמנטי הרמקולים עצמם.

אבל, מתדר 80 הרץ ומטה, הוצאת הצלילים דרך וופר הרמקול שאחראי על יצורם מהווה בעיה טכנולוגית שאם לא תטופל הרמקול לא ינגן תדרים הנמוכים מ – 80 הרץ.

אז מה עושים?

לפני ה"מה עושים" נזכיר: מ – 80 הרץ ומטה זווית הפיזור של הצלילים הולכת ומתקרבת לעיגול המושלם. בנוסף לזאת, בתדירות הזו ומטה, כמות האוויר אותה ממברנת הרמקול צריכה להעביר היא גדולה ואפילו גדולה מאוד. אם לא נדאג לרסן ולהוציא את הצלילים בתחום הזה מהתיבה, הרמקול לא יוכל לייצר אותם.

ציינו מקודם כי ישנם שני סוגים של תיבות: פתוחות וסגורות. בתיבה פתוחה, כזו שיש לה פורט מאחור, נאפשר לצלילים הנמוכים לצאת גם לחלקו האחורי של הרמקול ולהשלים את מעגל השחזור מבלי לפגוע בתדרים ובתפקוד של אלמנט (וופר) הרמקול שאחראי על הפקת הצלילים הנמוכים. בתיבה סגורה, לעומת זאת, צריך  "לעשות משהו" שלא יכלא את הצלילים הנמוכים בתוך התיבה וגם, שלא יחזיר אותם לוופר אשר יצר אותם שכן הוא יתקשה לתפקד כך. מה עושים? ישנן דרכים רבות ליישום של הדבר הזה, המשותף להן הוא חלק מהצלילים הנמוכים שמהדהדים בתיבת הרמקול נבלעים על ידי חומרים שיש להם תכונות לבליעת תדרים, החלק האחר "מורשה" לעבור לקיר האחורי של הרמקול ועובר דרכו אל חלל החדר אבל לא חוזר לחזית התיבה ועל ידי כך משיגים את הפיזור של הצלילים הנמוכים השואף למעגל מושלם.


והחור,מה עם החור – ולמה יש פורט בחזית?

עד עכשיו ראינו כי בתדרים של 80 הרץ ומטה ישנה בעיה עם הצלילים שפונים אל חלקה הפנימי של התיבה בשאיפה להתפזר לעבר המעגל המושלם. ברמקול סגור, ניתן באמצעים טכנולוגיים לרסן את הצלילים האלה ובנוסף, מאפשרים להם לצאת דרך הדופן האחורי של התיבה על מנת שיעשו דרכם להשלמת המעגל המושלם. ברמקול שיש לו פורט מאחור, הפורט עצמו מהווה את הפתח בתיבה ובאמצעותו הצלילים הנמוכים יכולים לצאת מן התיבה ולהשלים את שאיפתם להתפזר בעיגול מושלם.


הפורט מקדימה מהווה שילוב על דרך הפשרה בין שני היישומים שדיברנו עליהם עד פה. משני הפתרונות, הפורט מקדימה הוא המסובך יותר ליישום שכן הוא מצריך ממתכנן התיבה לשלב בין ריסון ההדהוד של התדרים הנמוכים בתוך התיבה ומצד שני להתערב בנטיה שלהם להשלים את דרכם לחלל החדר בפיזור השואף למעגל מושלם. כדי לעשות את זה עליו לתכנן מערכת שתשמש קיר פגיעה לצלילים לתדרים הנמוכים,אך תאפשר לחלק קטן מהם להמשיך לחלק האחורי של התיבה כשהם יוצאים דרך דופן התיבה ולחלק אחר מהצלילים להיות מוקרנים אל עבר הפורט הקדמי ולצאת משם. במקרה הזה, חייו של המתכנן אינם קלים, שכן עליו להתגבר על הנטייה הטבעית של התדרים הנמוכים לשאוף להתפזר בחדר במעגל מושלם. יוצא,איפה, שהפורט בחזית הרמקול הוא ישום של שני העולמות,התיבה הסגורה וזו הפתוחה ובאמצעים טכנולוגיים של פיזור התדרים הנמוכים כך שמצד אחד לא יקשו על הרמקול לרדת מתחת ל- 80 הרץ ועד לסף השמע התחתון ומצד שני להתערב בנטיית הפיזור של הצלילים האלה – להשלמת מעגל.



סיכום

איך עובד רמקול

מה הם דרייברים, נצילות, עכבה
ומונחים נוספים.

קישור בעת תיכנון תיבת הרמקול והרמקול עצמו על המתכנן להתגבר על הרבה מאוד בעיות ולבצע הרבה מאוד ניסויים, כמו גם – להשתמש באוזניים שלו. מיקומו של הפורט, גודלו והקשר ההנדסי שלו למבנה הפנימי של התיבה, כל אלה אינם מקריים אלא מהווים פרי של תיכנון מדוייק, ניסוי, טעיה והאזנה.

כמאזינים: אין חשיבות למבנה ההנדסי הפנימי של התיבה ולמען האמת, אין חשיבות לתפיסת העולם וניסיונו של מתכנן התיבה – מבחינתנו היא מוצר מוגמר. ברם, על מנת לאפשר לרמקול לפזר את הצלילים כפי שהוא יועד לעשות צריך... להקשיב לו. צריך להקשיב לרמקול, צריך "לטייל" איתו בחדר וכל זה במטרה למצוא את המקום האידאלי שבו הצלילים מתפזרים ללא הפרעה ובאוזן שלנו נשמעים כבימת הצליל המיטבית שיכולים ליצר הרמקולים שלנו.

היכן בחדר, רצוי להעמיד את הרמקול ובמיוחד ביחס לקיר האחורי? זו שאלה שכיחה וכלל האצבע צריך להיות פשוט. בכל תיבה - סגורה, פתוחה, בעלת פורט קידמי או אחורי, חלק מהצלילים הנמוכים עושים דרכם אל חלקה האחורי של התיבה על מנת להשלים את שאיפתם למעגל פיזור מושלם. אם יהיה שם קיר אז נחסום את השאיפה הזו והאיכות הסונית תיפגע. כמה רחוק מהקיר למקם? חלק מהיצרנים טורחים לציין זאת בחוברת ההסבר שמצורפת למוצר ואחרים וטובים, לא ולכן צריך את שני האוזניים ואת ה"טיול" בחדר (שינוי מיקום) על מנת למקם את הרמקולים בנקודה האידאלית שלהם ושל האוזניים שלנו.

האזנה ערבה,

מנחם.