Amikor egy hangsugárzó kabinetben mély basszust kell előállítani, a beépített hangszóró mellé passzív membrán hozzáadása jelentős teljesítmény előnyöket kínál. Az 1970-es és 1980-as évek a basszusreflex vagy zárt házaktól eltérő megoldások keresésének időszaka volt. Ekkor kísérletezték ki a passzív hangszórókat vagy passzív membránokat amelyek, lengőtekercs és mágneskör nélküli hangszórók, a reflexcsöveket hivatottak kiváltani. Megvizsgáljuk, hogyan működik ez a kialakítás, milyen előnyökkel jár, és elemezzük a lehetséges hátrányokat.
Hagyományosan két népszerű hangsugárzó-háztípus létezik. A legegyszerűbb megtervezni és megfelelően kivitelezni, a zárt házat, amit akusztikus felfüggesztésnek is szoktak nevezni. Ebben a konfigurációban a kabineten belüli levegőtömeg növeli a membrán hatékonyságát. Itt az alacsony frekvenciákon működő rendszer – például Qtc <0,75 Q-értékkel tervezve – roll-off válasza jellemzően a 40-55 Hz-es tartományban van. (-12 dB/oktáv meredekség mellett)
A másik típusú ház esetében, amelyet gyakran basszus-reflex kialakításnak neveznek, egy reflexnyílás van a házhoz, amely csökkenti a rendszer rezonancia frekvenciáját. A „szellőzőnek” a rendszer rezonancia frekvenciájának megváltoztatásához meghatározott felülete és hossza van. Durva általánosításként a basszusreflex házak mérete 50%-kal nagyobb, mint a zárt testvéreik, de szélesebbre kiterjesztett alacsony frekvenciasávot kínálnak. Annak érdekében, hogy megakadályozzák a nagy sebességű légmozgásból származó nemkívánatos zajokat, a reflexnyílás kiképzése – a felület és a megfelelő kijárat kialakítása miatt – kissé bonyolult. Az ilyen típusú mélysugárzó hangolási frekvenciája -24 dB/oktávon gördül le.
Képzeljük el, hogy egy akusztikus felfüggesztésű kabinet-térfogatával a bass reflex-kialakítás hatékonyságát el lehet érni! Erre a passzív radiátor szinte ideális megoldás. A passzív radiátor egy olyan mély hangszóró, amelyből eltávolították a lengőtekercset és a mágnes szerelvényt, „csak” a kosár és a membrán maradt. A „maradékhoz” a nagyon alacsony rezonancia frekvencia elérése érdekében pontos mennyiségű súlyt kell hozzáadni. A passzív radiátor membránjának súlya nagyjából megegyezik az aktív tömeggel. A passzív membrán ritka megoldás, mert drágább, mint a tipikus basszus-reflex, és nem mindig szükséges, bár bizonyos helyzetekben „megspórolják” az időigényes hangolást. A passzív membrános rendszer egyfajta basszusreflexnek tekinthető, és semmi esetre sem zárt ház típus (bár fizikailag a passzív membrán „zár”, az út akusztikusan, hasonló módon reagál mint a basszusreflex).
A zárt burkolat kialakításakor az alacsony frekvenciájú sávszélesség és a membrán vezérlés jó összhangja érdekében a rendszer Q: 0,707 kell legyen. Ehhez egy mérő szoftver szerint 15 liter nettó belső levegőmennyiség az ideális. Ez 51,06 Hz-es F3 rendszert eredményez, (az F3 frekvencia teljesen élvezetes 26,1 Hz) ami tipikus és elfogadható az ilyen mélysugárzó-házakhoz. A basszus-reflexes ház kialakítására való átállással megduplázzuk a ház térfogatát nettó 30 literre, és hozzáadunk egy szellőzőnyílást, amely 29 Hz-re van hangolva. A basszusreflex házhoz képest 55 Hz felett egy kis hatékonyságot érünk el. A passzív radiátor kialakítás minden 25 Hz feletti frekvencián sokkal hangosabb, mint az akusztikus felfüggesztés. Ez a kialakítás 35,6 Hz-es F3 frekvenciát eredményez.
A passzív membrán előnyei és hátrányai
A passzív radiátor kialakításának előnye, hogy a hagyományos reflex házhoz képest nincs „szélzaj”. Egy kis területű nyílás zajokat kelthet, mivel a levegő a légoszlopon keresztül rezonál. Hasonlóképpen, a nyílás belső és külső szélén lévő kemény él hozzájárul a nem kívánt zaj kialakulásához. A passzív radiátor – mint maga a mély hangszóró membránja – előre és hátra mozog. A passzív membrán megkönnyíti az optimális rezonancia frekvenciára való hangolást, ami bizonyos paraméterek között (főleg kis térfogatban) nagyon nehéz lehet (amikor az ehhez szükséges alagútnak hosszabbnak kell lennie, mint a ház méretei). A passzív membrán felhalmozza a rezonancia rendszer rezgő tömegét, amelyet egy hagyományos basszus-reflex rendszerben a nyílásban lévő légtömeg hoz létre. További előny a parazita cső-rezonanciák hiánya (amelyek az alagutakban keletkeznek), hátránya pedig – a passzív membrán nem megfelelő használata esetén – az impulzusválasz esetleges romlása. A tervezőket jobban érdeklő okokból a passzív membrán (vagy passzív membrán) területe legalább akkora legyen, mint az őket „meghajtó” hangszóró membrán területe, de lehet nagyobb is. Bár a passzív membrán „zárja” a ház levegőjét, a háztípusok működési módja szerinti osztályozása szempontjából a passzív membrános ház sokkal közelebb áll a reflex-házhoz. Alapvetően a kabinet „egy furatú” változata, olyan módosítással, hogy a ház rezonancia rendszerében a lyukban lévő levegő tömege helyett a passzív membrán mozog és akusztikus nyomást produkál.
Minden az elvárásoktól és a hallgatott zenétől függ. Ha a rock-, a pop- és a rapzene a kedvenc valószínűleg ez a megoldás jól jön, ha a klasszikus zene az elvárás (sok alacsony frekvenciájú orgona hanggal) nem biztos, hogy ideális. A cégek némelyike nagyon specifikus terveket kínál, míg mások több információval szolgálnak, hogy valami különlegeset és egyedit kínáljanak. Egy biztos, ha a hangsugárzóban „kevés a hely” a mélyhangok számára, remek megoldás lehet egy passzív radiátor. A passzív membrán megkönnyíti a nagy hangtömeg elérését, ezért nagyon jó megoldást jelent azokban a speciális helyzetekben, ahol kis ház-térfogat mellett alacsony rezonanciafrekvencia és egyben nagy rezgőfelület szükséges a kompresszió és a turbulens zaj elkerülése érdekében.
A hangnyomást növelő nagy tükröző felület közelsége fontos és a helyiség falától való távolság is hasonló hatással lesz a hangnyomásra.
