תיאוריה בסיסית
לצורך שחזור מדויק של באסים, נדרש הסאבוופר להעתיק נפחי אוויר גדולים באופן ליניארי (ז”א בעיוותים נמוכים).
היענות תדר אחידה מחייבת הגדלת נפחים אלה ככל שהתדר נמוך יותר, באמצעות הגדלת רטיטות הממברנה.
האתגר הוא לכן שחזור מדויק ובעוצמה גבוהה של התדר 20 הרץ, שהוא הבאס הנמוך ביותר אותו אנו מסוגלים לשמוע.
בהקשר זה, “צוואר הבקבוק” של הדרייבר הוא הרטיטה הליניארית המרבית לה מסוגלת הממברנה שלו, ולא ההספק המרבי בו הוא מסוגל לעמוד.
ההספק המרבי (650 וואט במקרה של שיבא) יהווה “צוואר בקבוק” רק בנסיבות מיוחדות אשר יידונו בהמשך.
אם תחרוג הממברנה מתחומה הליניארי (3.18 ס”מ שיא – שיא במקרה של שיבא) יעוות קשות הצליל המשוחזר, ומהרגע בו תגיע לרטיטה מכנית מרבית (5.2 ס”מ שיא – שיא במקרה של שיבא) יומר לחום כל וואט עודף המוזן לדרייבר.
מטעמי נוחות, אקרא מעתה לרטיטה הליניארית המרבית “רטיטה מרבית”, ולעוצמת הצליל המופקת ברטיטה זו “עוצמה מרבית”.
התמונה שלהלן מראה את הקשר שבין התדר לבין ההספק הנדרש לשיבא בכדי להגיע לרטיטה מרבית בו. הנתונים רלוונטיים לארגז אטום בעל נפח של 500 ליטר לפחות, ה”נראה” לדרייבר כבעל נפח אינסופי.
עוצמה מרבית בהיענות תדר אחידה מחייבת רטיטה מרבית רק בתדר הנמוך ביותר אותו בוחרים לשחזר.
זאת מפני שבהיענות תדר אחידה גדלות רטיטות הממברנה פי ארבעה עם כל חציה של התדר, כפי שמראה התמונה הבאה.
מצב זה שבו רטיטות הממברנה גדלות ככל שהבאס נמוך יותר הוא טבעי ומוכר לכולם.
רטיטות גדולות יותר משמען עיוותים גבוהים יותר, ולכן אחראי הבאס הנמוך למרב העיוותים שמפיק הדרייבר.
התמונה הבאה מראה את העיוות שנוצר בשחזורו של התדר 20 הרץ, כשהוא מוזן לדרייבר כטון יחיד (סינוס טהור) ובעוצמה גבוהה.
אם יוזן הדרייבר בתדרים אחרים בו זמנית, כפי שקורה במציאות, יסבלו אף הם מעיוותים בשל הרטיטות הגדולות שמייצר התדר 20 הרץ.
מכפלת הרטיטה המרבית של הממברנה בשטחה היעיל מניבה את הנפח המועתק המרבי, הקובע ישירות את העוצמה המרבית שמסוגל דרייבר סאבוופר להפיק.
הטבלה שלהלן משווה מספר דגמים באשר לקריטריון החשוב ביותר לדרייבר סאבוופר – נפח מועתק מרבי, או במילים אחרות, עוצמה מרבית ב-20 הרץ.
כפי שניתן לראות, לשיבא יתרון של 8.5 דציבל על פני המתחרה מתוצרת JBL, ופרושו הוא כי יידרשו 2.5 דרייברים של JBL בכדי להפיק עוצמת באס מרבית כמו זו שמפיק שיבא יחיד.
יש לזכור עם זאת כי לכל דרייבר עיוותים נמוכים יותר כשרטיטותיו קטנות, גם אם Xmax שלו גבוה!
הפעלתם של שני דרייברים במקביל תכפיל את השטח היעיל ותקטין אי לכך במחצית את הרטיטות הנדרשות מהם.
במנעד רטיטה מסוים, תביא הכפלת השטח היעיל להכפלת העוצמה הנמדדת (תוספת של 6 דציבל).
בבאס הנמוך יתבטא הדבר כהכפלת העוצמה הסובייקטיבית (תוספת של 10 פון), לעומת הצלילים הגבוהים יותר בהם תהיה התוספת הסובייקטיבית פחותה.
התמונה הבאה ממחישה זאת.
נובע מכך כי הגדלת השטח היעיל של סאבוופר מהווה מהלך כדאי מבחינת ההשקעה (שקלים) לעומת התמורה (פונים).
