Kaiutinkoteloiden mekaanisten ja rakenteellisten ratkaisujen vaikutus ääneen : Erilaiset kaiutinkotelotyypit ja niiden merkitys äänentoistossa

Abstract

Tässä tutkielmassa aiheena ovat erilaiset kaiutinkotelot sekä niiden rakenteet. Työssä tarkastellaan keskeisimpien kaiutinkotelotyyppien mekaanisia ja rakenteellisia ratkaisuja sekä selvitetään, mikä on niiden merkitys kaiuttimen äänentoistossa. Työ toteutetaan kirjallisuuskatsauksena ja siihen on valikoitu tieteellisissä lähteissä esiintyvät keskeisimmät kaiutinkotelotyypit.

Työssä tarkastellaan ensimmäisenä kaiuttimen perustoimintaperiaatetta sekä kotelon merkitystä kaiuttimessa. Kaiuttimen toiminta esitellään alkaen vastaanotetusta signaalista, joka kaiutinelementillä muokataan toistettaviksi ääniaalloiksi. Kotelon rooli kaiuttimessa käsitellään kolmesta eri näkökulmasta: kotelo kaiuttimen ulkoisena osana, kotelo kaiuttimen rakenteellisena kehikkona sekä kotelo äänentoistoon vaikuttavana rakenteena.

Perusteiden jälkeen käsitellään kotelon mekaanisia ja rakenteellisia vaatimuksia. Mekaaniset vaatimukset ovat kotelomateriaaleilta vaadittavia mekaanisia ominaisuuksia kuten rungolle tärkeä riittävä jäykkyys sekä akustisesti tärkeä minimaalinen resonointi. Rakenteita puolestaan käsitellään sisäisen akustiikan ja vaimennuksen sekä kotelon mitoituksen kannalta.

Keskeisimpiä kaiutinkotelotyyppejä on useampia erilaisia ja kaikilla on oma tarkoituksensa äänentoistoon vaikuttamisessa. Yleisimmät kotelotyypit käydään läpi yksitellen ja jokaisesta esitellään esimerkkinä poikkileikkausrakenne. Koteloista tarkastellaan niiden yksilöllisiä merkityksiä äänentoistossa sekä käyttötarkoitukset, joita varten kotelotyyppi soveltuu parhaiten.

Yleisimmin kotelolla äänentoistoon tehtävä vaikutus liittyy matalampien taajuuksien vahvistamiseen tai joidenkin taajuusalueiden vaimentamiseen. Kaiutinkotelon rakenteisiin vaikuttaa halutun äänentoistollisen vaikutuksen lisäksi myös käyttökohde ja ulkoinen muotoilu. Käyttökohde ja kotelon sisäinen akustiikka puolestaan vaikuttavat materiaalivalintaan, koska niillä on erilaisia vaatimuksia esimerkiksi jäykkyyden ja akustisten ominaisuuksien puolesta.