Czy membrana bierna jest lepsza niż bas-refleks?

Układ aktywny pozwala dokonać korekcji charakterystyki przetwarzania i obniżyć dolną częstotliwość graniczną, a to otwiera drogę do zmniejszenia obudowy w stosunku do objętości, jaka byłaby potrzebna w systemach pasywnych. Gdy stosujemy obudowę zamkniętą, nie wywołuje to żadnych poważnych trudności w jej zrealizowaniu.

Ale przy wszystkich jej zaletach (głównie odpowiedź impulsowa), według wielu konstruktorów nie jest ona najlepszym rozwiązaniem; wybraliby oni bas-refleks, aby osiągnąć niską dolną częstotliwość graniczną bez tak intensywnej korekcji, jakiej wymaga obudowa zamknięta i aby zredukować amplitudę głośnika w wybranym zakresie częstotliwości (rezonansowej obudowy), co pozwala osiągnąć wysokie ciśnienie przy jego mniejszym obciążeniu (w zakresie częstotliwości rezonansowej źródłem promieniowania jest otwór).

Częstotliwość rezonansowa obudowy bas-refleks jest związana z jej objętością, przekrojem tunelu i jego długością. Problem w tym, że ustalenie niskiego rezonansu przy umiarkowanej objętości i dużej powierzchni, powiązanej z innych powodów z powierzchnią membrany głośnika, wymaga założenia bardzo długiego tunelu.

Udało się to np. w Dynamo 600X Martina Logana, ale tam obudowa jest wyraźnie większa, natomiast w podobnej wielkości Dali Sub E-9F częstotliwość rezonansowa to wysokie 45 Hz, które nie pozwala osiągnąć niskiej dolnej częstotliwości granicznej.

I tutaj do gry może wejść membrana bierna. Pozwala ona ustalić w praktyce dowolnie niską częstotliwość rezonansową, nawet przy umiarkowanej objętości i dużej powierzchni (dużą masę tworzy sama membrana, a nie powietrze w tunelu).

Poza tym skutki zastosowania membrany biernej są podobne (chociaż nie dokładnie takie same) jak otworu - uzyskujemy silne promieniowanie i odciążenie głośnika w okolicach częstotliwości rezonansowej.

Stosowanie membran biernych nie przynosi specjalnych korzyści tam, gdzie nie są one konieczne właśnie dla niskiego dostrojenia obudowy. Większość kolumn ma objętość dostatecznie dużą, aby optymalne dostrojenie związane z parametrami głośnika niskotonowego (lub nisko-średniotonowego) przeprowadzić za pomocą "zwykłego" tunelu.

W subwooferach sztuczka z membraną bierną, przy wspomaganiu korekcji, daje tak piękne rezultaty, jak np. w modelu Elac Debut 2.0 SUB3010, gdzie dolna częstotliwość graniczna lokuje się przy ok. 20 Hz.

Dociążenie membrany biernej nie służy dokładnemu skompensowaniu braku cewki - całkowita masa układu drgającego membrany biernej jest znacznie większa niż w przypadku głośnika, który ją "napędza", nawet gdy głośnik ten ma taką samą średnicę.

Częstotliwość rezonansowa membrany "swobodnie zawieszonej" (poza obudową) musi być niższa niż odpowiednia częstotliwość rezonansowa głośnika (fc), bowiem docelowo częstotliwość rezonansowa w obudowie (chociaż w obydwu przypadkach wyższa na skutek wpływu podatności powietrza w obudowie, zmniejszającego całkowitą podatność zawieszeń), musi być dla membrany biernej niższa, niż dla głośnika.

Częstotliwość rezonansowa membrany biernej w obudowie staje się częstotliwością systemu / obudowy (analogiczną do częstotliwości rezonansowej bas-refleksu), a jej dużą masą można kompensować nawet niewielką podatność (a więc małą objętość obudowy).