Subwoofer Portlu mu Kapalı mı Olmalı?

Yüzyılın Soruları Serisi

Subwoofer Portlu mu Kapalı mı Olmalı?

Bu konuyu daha iyi anlayabilmek için gelin önce biraz subwoofer’ların nasıl çalıştığına bakalım:

Kapalı (sealed) bir subwoofer bir sürücünün hava almayan kapalı bir kutunun içine yerleştirildiği bir dizayna sahipken, portlu bir subwoofer kasasında tabiri caizse; cihazın nefes alıp vermesine yarayan bir ya da birden çok delik bulundurmaktadır. Bu deliklerden çeşitli boyutlarda borular da kutunun içine kadar uzamaktadır. Portlu dizaynda, subwoofer’ın konisi hareket ettikçe doğal olarak kabininin içindeki hava da içeri dışarı hareket edecektir.

• Kapalı Kutu (Akustik Süspansiyon): Burada sistem doğrusaldır. Sürücü, kutunun içindeki havayı bir "yay" gibi kullanır. Amplifikatörden gelen elektrik sinyali sürücüyü ileri ittiğinde, kutudaki hava sıkışır ve onu geri çeker. Sinyal durduğunda, bu "hava yastığı" sürücüyü hızlıca durdurur. Sürücünün hareketi, elektrik sinyalini neredeyse birebir, anlık olarak takip eder.

Sonuç: Giren sinyal ile çıkan ses arasında neredeyse hiç zaman gecikmesi (faz kayması) olmaz.

• Portlu Kutu (Bas-Refleks): Bu sistem biraz daha karmaşıktır. Sadece sürücüden değil, aynı zamanda porttan (delikten) da ses alırsınız. Port, sürücünün arka yüzeyinden çıkan ses enerjisini alır, onu bir süre (gecikmeli olarak) tüpün içinde "tutar" ve sürücünün ön dalgasıyla aynı faza getirerek dışarı atar.

Bu "gecikme ve ters çevirme" olayı, verimlilik ve derinlik kazandırır ancak bu zamanlama pahasına olur. Artık iki farklı ses kaynağınız vardır (sürücü ve port) ve bunlar tam olarak aynı anda çalışamazlar.

Grup Gecikmesi (Group Delay)

"Daha iyi faz verisi" dediğimizde, aslında "daha düşük grup gecikmesi" (Lower Group Delay) demek istiyoruz.

• Grup Gecikmesi Nedir? Bir frekansın hoparlörden çıkmasının, sinyalin hoparlöre girmesinden ne kadar sonra olduğunu gösteren bir ölçümdür. Yani burada "basın gecikmesi" veya "yavaşlığıdır".
• Kapalı Kutu: Grup gecikmesi son derece düşüktür ve tüm frekans bandında neredeyse sabittir. Bas notaları sinyal gelir gelmez başlar ve sinyal biter bitmez durur. Bu, "hızlı", "net" ve "sıkı" bas olarak duyulur.
• Portlu Kutu: Grup gecikmesi, özellikle portun "ayarlandığı" frekans (tuning frequency) etrafında çok yükselir. Port, rezonansa girmek ve sesi güçlendirmek için zamana ihtiyaç duyar. Bu, bas notalarının hafifçe "gecikmeli" başlamasına ve sinyal dursa bile port rezonansının bir an için "çınlamaya" devam etmesine neden olur. Bu durum, "yavaş", "çamur gibi" (boomy) veya "uğultulu" bas olarak algılanabilir.

Diğer yandan portun içindeki havanın dışarı çıkması ve içeri girmesi (nefes alması) için zamana ihtiyaç vardır ve bu da gecikme oluşturur.

Distorsiyon ve Mekanik Stabilite

Kapalı subwoofer’ların içindeki hava sabit olduğu için, portlular gibi hava giriş-çıkış sıkıntıları bulunmamaktadır. Bu yüzden içerideki hava, koninin hareketi esnasında bir yay gibi ya da birbirini iten-çeken manyetik alan gibi hareket ederek koninin daha hızlı ve stabil hareket etmesini destekler.

Kapalı kabin içindeki hava aynı zamanda, koninin aşırı ileri-geri hareketini engelleyerek hem distorsiyonu azaltır hem de mekanik bir sıkıntı (bozulma) ihtimalini azaltır. Ancak, yine bu nedenden dolayı, alt frekanslara portlular kadar kolay inemezler.

Kapalı subwooferlar içindeki havaya karşı hareket ettikleri için genellikle daha çok güce ihtiyaç duyarlar. (ortalama 1db-3db arasında daha düşük duyarlılığa sahiptirler.)

Bahsettiğimiz gibi; portlu subwooferlar dizayn edilirken boyutlarına ve diğer değerlerine göre bir “delik/kutu ayar frekansı” (port/box tuning frequency) belirlenerek yapılırlar. Aslında sorunların çoğu da bundan kaynaklanmaktadır. Bu ayar frekansındaki ses çıktısı çoğunlukla portlar tarafından sağlanır, yani bu noktada koni hareketi oldukça azalır.

Bu frekansın altına indiğinizde koni, içerideki hava tarafından desteklenemediği için kontrolsüzleşmeye başlar. Bu noktada mekanik bir bozulmanın önüne geçebilmek için iyi tasarlanmış bir high-pass (yüksek frekans geçiş) fitresine ihtiyaç vardır. Yine bu nedenden dolayı aşağıdaki grafikte de gördüğümüz gibi ayar frekansından sonra ciddi bir güç düşüşü yaşanır. Bu genellikle portlularda 24 dB/oktav iken, kapalı subwooferlarda 12 dB/oktav’dır. Fizikte, bir filtrenin eğimi ne kadar dik olursa, o bölgedeki faz kayması da o kadar şiddetli olur. Bu hızlı kesilme, o bölgedeki zamanlamayı agresif bir şekilde bozar.

Aslında farklı algılanan bir konu olan derin frekanslara inme durumu değişik bir hal alabilir. Portlular gibi ani bir düşüş yaşamadıkları için, kapalı subwooferlar bu noktadan sonra daha çok çıktı verir. Özellikle oda kazancı da hesaba katılırsa kazanç çok daha artabilir. Ayrıca, daha düz bir eğri sayesinde daha kademeli pürüzsüz bir frekans geçişi sağlanır. Portluların en güçlü olduğu nokta ise bu ayar frekansındadır. Bu frekansın altında ani ve hissedilir bir düşüş olur.

Özellikle ayar frekansı altındaki frekanslarda yüksek ses seviyelerindeki port sesi ise bazen tamamen bir kabusa dönüşebilir. (Tecrübe😊) Devasa boyutlu, mesela 21+ inch bir portlu subwooferınız yoksa, bu port sesinden kaçmanız çok zordur. Ayrıca film izlerken / müzik dinlerken porta giren-çıkan hava akışı bile kimi zaman insanın dikkatini dağıtıp sahneden kopmasına neden olabilmektedir.

Portlu subwooferlar, port frekansı noktasında (ki genellikle alt baslardır) daha çok SPL (ses basıncı) üretebilirler. Bu nedenle özellikle film odaklı sistemlerde bütçe kısıtı varsa mantıklıdırlar. Ancak orta-alt frekanslarda bu avantajlarını kapalılara göre kaybetmeye başlarlar. En alt frekanslarda ise kapalılar daha çok çıktı üretirler, ancak duyulması zor olan (genellikle sadece hissedilebilen) frekanslar olduğu için bu frekansları gerektiği şekilde verebilecek kapalı tip subwooferlar da genellikle üst düzey ve pahalı cihazlardır. Yani filmlerde düşük bütçeli bir cihaz arıyorsak portlu subwooferlar en iyi seçenek gibi gözükmektedir. Diğer yandan, apartman dairesinde yaşıyorsak, komşulara daha az rahatsızlık vermek açısından küçük kapalı bir subwoofer da kimi zaman daha mantıklı olabilir. Yalıtımı gerçekten çok olan 40hz altındaki frekansları daha güçlü veren bir portlu subwoofer oda içi modları daha da güçlendirerek bu konuda elinizi daha da zorlaştırabilir.

Müzik için bir subwoofer arayışında isek; yukarıdaki tüm faktörleri ele alınca kapalı tip bir subwooferdan vazgeçmemiz oldukça zor görülmektedir.

Burada bir yanlış anlaşılma olmaması adına şunu eklemek istiyorum. Bahsettiğimiz şeyler “parametrelerin aynı ya da yakın olduğu” durumlar için geçerlidir. Yazıda hiçbir marka/model karşılaştırması yapılmamaktadır. İyi dizayn edilmiş portlu bir modelin, kötü dizayn edilmiş kapalı bir modelden iyi olacağı aşikardır.

Aslında kapalı ya da portlu subwoofer seçimi, hangisi daha iyi olayından daha çok, bütçem hangisine yeter olayıdır. Evet, port frekansında daha yüksek SPL istiyorsak (Bütçe sıkıntımız yok ise kapalıda da bunu boyut ya da güç artırarak yapabiliriz.) portlu subwooferlar daha iyi bir seçenek gibi gelebilir ancak, kapalı subwooferlar, portlulara göre daha hızlı, daha temiz, daha doğru ve daha güvenilirdir. İyi bir kapalı subwoofer dinledikten sonra portluya geçmeniz gerçekten çok zor görünüyor.

Bu yazı ile alakalı sorularınız varsa ya da Hi-Fi/Sinema Sistemlerini merak ediyor ve bu hobiye giriş yapmak istiyorsanız, Telegram kanalımıza da bekleriz:

https://t.me/FilmSesHifi

Perlisten Audio Türkiye Telegram Kanalı: https://t.me/PerlistenTurkiye

Perlisten Audio Web Sitesi: www.perlistenaudio.com.tr

Objective Audio Web Sitesi: www.objectiveaudio.com.tr

Ses ve görüntüye dair yazılarımızın, üye sistemlerinin ve demoların paylaşıldığı web sitemizi de ziyaret edebilirsiniz: www.filmses.com

Hoparlör parçalarından, sesin algılanmasına; ses formatlarından, bağlantı noktalarına; hoparlör test ölçümlerinden, sistem kurulumuna dair bir çok şeyin yer aldığı, Türkiye’de “HiFi, Akustik ve Ev Sineması” sistemleriyle ilgili tek kitaba ulaşmak için bizimle iletişime geçebilirsiniz.

Sonraki yazıda görüşünceye dek, sevgi ve sağlıcakla kalın…