Penutup loudspeaker

Sebuah kotak loudspeaker atau kabinet loudspeaker adalah sebuah wadah (sering berbentuk kotak persegi panjang) di mana speaker driver (misalnya, woofer dan tweeter) dan perangkat keras elektronik terkait, seperti sirkuit crossover dan, dalam beberapa kasus, power amplifiers, dipasang. Desain kotak dapat bervariasi dari kotak persegi panjang sederhana yang dibuat sendiri DIY hingga kabinet hi-fi yang sangat kompleks dan mahal yang dirancang dengan komputer yang menggabungkan bahan komposit, baffel internal, horn, port bass reflex dan isolasi akustik. Kotak loudspeaker bervariasi dalam ukuran dari kabinet speaker "bookshelf" kecil dengan woofer  dan tweeter kecil yang dirancang untuk mendengarkan musik dengan sistem hi-fi di rumah pribadi hingga kotak subwoofer besar dan berat dengan beberapa speaker  atau bahkan  dalam kotak besar yang dirancang untuk digunakan dalam sistem sound reinforcement system konser stadion untuk konser rock music.

Peran utama dari sebuah kotak adalah untuk mencegah gelombang suara yang dihasilkan oleh permukaan belakang diaphragm dari driver speaker terbuka berinteraksi dengan gelombang suara yang dihasilkan di depan driver speaker. Karena suara yang dihasilkan ke depan dan ke belakang berada dalam fase yang berbeda, setiap interaksi antara keduanya di ruang pendengar menciptakan distorsi dari sinyal asli seperti yang dimaksudkan untuk direproduksi. Oleh karena itu, sebuah loudspeaker tidak dapat digunakan tanpa dipasang dalam baffel dari jenis tertentu, seperti kotak tertutup, kotak berventilasi, baffel terbuka, atau dinding atau langit-langit (baffel tak terbatas).

Sebuah kotak juga berperan dalam mengelola getaran yang diinduksi oleh bingkai driver dan massa udara yang bergerak di dalam kotak, serta panas yang dihasilkan oleh kumparan suara driver dan amplifier (terutama pada woofer dan subwoofer). Kadang-kadang dianggap sebagai bagian dari kotak, dasar, dapat mencakup kaki yang dirancang khusus untuk memisahkan speaker dari lantai. Kotak yang dirancang untuk digunakan dalam PA system, sound reinforcement system, dan untuk digunakan oleh pemain alat musik listrik (misalnya, kabinet bass amp) memiliki sejumlah fitur untuk memudahkan transportasi, seperti pegangan di bagian atas atau samping, pelindung sudut dari logam atau plastik, dan kisi-kisi logam untuk melindungi speaker. Kotak speaker yang dirancang untuk digunakan di rumah atau recording studio biasanya tidak memiliki pegangan atau pelindung sudut, meskipun biasanya tetap memiliki penutup kain atau jala untuk melindungi woofer dan tweeter. Kisi-kisi speaker ini adalah jala logam atau kain yang digunakan untuk melindungi speaker dengan membentuk penutup pelindung di atas cone speaker sambil memungkinkan suara melewati tanpa distorsi.

Kotak speaker digunakan di rumah dalam sistem stereo, sistem home cinema, televisi, boom box, dan banyak perangkat audio lainnya. Kotak speaker kecil digunakan dalam sistem car stereo. Kabinet speaker adalah komponen kunci dari sejumlah aplikasi komersial, termasuk sound reinforcement system, sistem suara movie theatre, dan recording studio. Alat musik listrik yang ditemukan pada abad ke-20, seperti electric guitar, electric bass, dan synthesizer, antara lain, diperkuat menggunakan instrument amplifier dan kabinet speaker (misalnya, kabinet speaker guitar amplifier).

 Sejarah 
Pada awalnya, loudspeaker radio terdiri dari horn, sering dijual terpisah dari radio itu sendiri (biasanya sebuah kotak kayu kecil yang berisi sirkuit elektronik radio, sehingga biasanya tidak ditempatkan dalam kotak).Ilustrasi , Diambil 5 Mei 2024. Ketika driver loudspeaker cone kertas diperkenalkan pada pertengahan 1920-an, kabinet radio mulai dibuat lebih besar untuk menampung baik elektronik maupun loudspeaker.Ilustrasi  Diambil 5 Mei 2024. Kabinet ini dibuat sebagian besar untuk alasan penampilan, dengan loudspeaker dipasang di belakang lubang bulat di kabinet. Terobservasi bahwa kotak memiliki efek yang kuat pada respons bass dari speaker. Karena bagian belakang loudspeaker memancarkan suara yang berada dalam fase yang berbeda dari bagian depan, dapat terjadi interferensi konstruktif dan destruktif untuk loudspeaker tanpa kotak, dan di bawah frekuensi yang terkait dengan dimensi baffel pada loudspeaker baffel terbuka . Ini mengakibatkan kehilangan bass dan dalam comb filtering, yaitu, puncak dan penurunan dalam respons daya terlepas dari sinyal yang dimaksudkan untuk direproduksi. Respons yang dihasilkan mirip dengan dua loudspeaker yang memainkan sinyal yang sama tetapi pada jarak yang berbeda dari pendengar, yang seperti menambahkan versi tertunda dari sinyal ke dirinya sendiri, di mana baik interferensi konstruktif maupun destruktif terjadi.


Sebelum tahun 1950-an, banyak produsen tidak sepenuhnya menutup kabinet loudspeaker mereka; bagian belakang kabinet biasanya dibiarkan terbuka. Ini dilakukan untuk beberapa alasan, tidak sedikit karena elektronik (pada saat itu peralatan tabung) dapat ditempatkan di dalam dan didinginkan dengan konveksi di dalam kotak terbuka.

Sebagian besar jenis kotak yang dibahas dalam artikel ini ditemukan baik untuk memisahkan suara yang berada dalam fase berbeda dari satu sisi driver, atau untuk memodifikasinya sehingga dapat digunakan untuk meningkatkan suara yang dihasilkan dari sisi lainnya.

 Latar Belakang 

Dalam beberapa hal, pemasangan ideal untuk driver loudspeaker frekuensi rendah adalah panel datar kaku dengan ukuran tak terbatas dengan ruang tak terbatas di belakangnya. Ini sepenuhnya mencegah gelombang suara belakang berinteraksi (yaitu, comb filter pembatalan) dengan gelombang suara dari depan. Loudspeaker baffle terbuka adalah pendekatan yang mendekati ini, karena driver dipasang pada panel, dengan dimensi yang sebanding dengan panjang gelombang terpanjang yang akan direproduksi. Dalam kedua kasus, driver memerlukan suspensi yang relatif kaku untuk memberikan gaya pemulihan yang mungkin telah disediakan pada frekuensi rendah oleh kotak tertutup atau berventilasi yang lebih kecil, sehingga sedikit driver yang cocok untuk jenis pemasangan ini.

Suara yang dihasilkan ke depan dan ke belakang dari driver speaker tampak berada dalam fase yang berbeda satu sama lain karena dihasilkan melalui gerakan berlawanan dari diaphragm dan karena mereka menempuh jalur yang berbeda sebelum bertemu di posisi pendengar. Driver speaker yang dipasang pada baffel terbatas akan menampilkan fenomena fisik yang dikenal sebagai interferensi, yang dapat mengakibatkan pengurangan suara yang dapat didengar tergantung pada frekuensi. Fenomena ini sangat terlihat pada frekuensi rendah di mana panjang gelombang cukup besar sehingga interferensi akan mempengaruhi seluruh area pendengar.

Karena baffel tak terbatas tidak praktis dan baffel terbatas cenderung mengalami respons buruk saat panjang gelombang mendekati dimensi baffel (yaitu pada frekuensi yang lebih rendah), sebagian besar kabinet loudspeaker menggunakan semacam struktur (biasanya kotak) untuk menampung energi suara yang berada dalam fase berbeda. Kotak biasanya terbuat dari kayu, komposit kayu, atau lebih baru plastik, untuk alasan kemudahan konstruksi dan penampilan. Batu, beton, plester, dan bahkan struktur bangunan juga telah digunakan.

Kotak dapat memiliki efek signifikan di luar apa yang dimaksudkan, dengan resonansi panel, difraksi dari tepi kabinet dan energi standing wave dari mode refleksi/penguatan internal menjadi beberapa masalah yang mungkin terjadi. Resonansi yang mengganggu dapat dikurangi dengan meningkatkan massa atau kekakuan kotak, dengan meningkatkan peredaman dinding kotak atau kombinasi perlakuan dinding/permukaan, dengan menambahkan penguat silang yang kaku, atau dengan menambahkan penyerapan internal. Wharfedale, dalam beberapa desain, mengurangi resonansi panel dengan menggunakan dua kabinet kayu (satu di dalam yang lain) dengan ruang di antara diisi dengan sand. Eksperimen di rumah bahkan telah merancang speaker yang dibangun dari concrete, granite dan bahan eksotis lainnya untuk alasan yang sama.

Banyak masalah difraksi, di atas frekuensi rendah, dapat diatasi dengan bentuk kotak, seperti dengan menghindari sudut tajam di bagian depan kotak. Sebuah studi komprehensif tentang efek konfigurasi kabinet pada pola distribusi suara dan karakteristik respons-frekuensi keseluruhan loudspeaker dilakukan oleh Harry F. Olson. Ini melibatkan sejumlah besar bentuk kotak yang berbeda, dan menunjukkan bahwa baffel loudspeaker melengkung mengurangi beberapa deviasi respons akibat difraksi gelombang suara. Ditemukan kemudian bahwa penempatan speaker yang hati-hati pada baffel dengan tepi tajam dapat mengurangi masalah respons yang disebabkan oleh difraksi.

Kadang-kadang perbedaan dalam respons fase pada frekuensi yang dibagikan oleh driver yang berbeda dapat diatasi dengan menyesuaikan lokasi vertikal driver yang lebih kecil (biasanya ke belakang), atau dengan memiringkan atau melangkahi baffel depan, sehingga gelombang dari semua driver berada dalam koherensi pada dan sekitar frekuensi crossover di bidang suara normal speaker. Pusat akustik dari driver menentukan jumlah offset ke belakang yang diperlukan untuk menyelaraskan waktu driver.

 Jenis 

Kotak yang digunakan untuk woofer dan subwoofer dapat dimodelkan dengan baik di wilayah frekuensi rendah menggunakan akustik dan model lumped component. Teori filter listrik telah digunakan dengan keberhasilan yang cukup besar untuk beberapa jenis kotak. Untuk tujuan analisis jenis ini, setiap kotak harus diklasifikasikan menurut topologi tertentu. Desainer harus menyeimbangkan ekstensi bass rendah, respons frekuensi linier, efisiensi, distorsi, kekuatan suara, dan ukuran kotak, sambil secara bersamaan menangani masalah yang lebih tinggi di rentang frekuensi yang dapat didengar seperti difraksi dari tepi kotak, efek langkah baffel ketika panjang gelombang mendekati dimensi kotak, crossover, dan pencampuran driver.

 Kotak tertutup (sealed) 

Massa bergerak driver loudspeaker dan kepatuhan (kelonggaran atau kekakuan timbal balik dari suspensi) menentukan frekuensi resonansi driver (Fs). Dalam kombinasi dengan sifat damping dari sistem (baik mekanis maupun listrik), semua faktor ini mempengaruhi respons frekuensi rendah dari sistem kotak tertutup. Respons dari sistem loudspeaker kotak tertutup telah dipelajari secara ekstensif oleh Small dan Benson, di antara banyak lainnya. Output jatuh di bawah frekuensi resonansi sistem (Fc), yang didefinisikan sebagai frekuensi impedansi puncak. Dalam loudspeaker kotak tertutup, udara di dalam kotak bertindak sebagai pegas, mengembalikan cone ke posisi nol dalam ketidakhadiran sinyal. Peningkatan signifikan dalam volume efektif loudspeaker kotak tertutup dapat dicapai dengan pengisian bahan berserat, biasanya fiberglass, bonded acetate fiber (BAF) atau wol serat panjang. Peningkatan volume efektif dapat mencapai hingga 40% dan disebabkan terutama oleh pengurangan kecepatan propagasi suara melalui bahan pengisi dibandingkan dengan udara. Kotak atau driver harus memiliki kebocoran kecil sehingga tekanan internal dan eksternal dapat seimbang seiring waktu, untuk mengkompensasi perubahan dalam barometric pressure atau ketinggian; sifat poros dari cone kertas, atau kotak yang tidak sepenuhnya tertutup, biasanya cukup untuk memberikan keseimbangan tekanan yang lambat ini.

 Baffle tak terbatas 
Variasi dari pendekatan baffle terbuka adalah dengan memasang driver loudspeaker dalam kotak tertutup yang sangat besar, memberikan gaya pemulihan pegas udara yang minimal pada cone. Ini meminimalkan perubahan frekuensi resonansi driver yang disebabkan oleh kotak. Respons frekuensi rendah dari sistem loudspeaker baffle tak terbatas telah dianalisis secara ekstensif oleh Benson. Beberapa kotak baffle tak terbatas telah menggunakan ruangan yang berdekatan, ruang bawah tanah, atau lemari atau loteng. Ini sering terjadi pada instalasi rotary woofer eksotis, karena mereka dimaksudkan untuk mencapai frekuensi di bawah 20 Hz dan memindahkan volume udara yang besar. Baffle tak terbatas (IB) juga digunakan sebagai istilah generik untuk kotak tertutup dari ukuran apa pun, nama ini digunakan karena kemampuan kotak tertutup untuk mencegah interaksi antara radiasi depan dan belakang dari driver pada frekuensi rendah.

Dalam istilah konseptual, baffle tak terbatas adalah baffle datar yang membentang hingga tak terbatas – yang disebut pelat tanpa akhir. Baffle tak terbatas yang sebenarnya tidak dapat dibangun tetapi baffle yang sangat besar seperti dinding sebuah ruangan dapat dianggap sebagai ekuivalen praktis. Loudspeaker baffle tak terbatas yang sebenarnya memiliki volume tak terbatas (setengah ruang) di setiap sisi baffle dan tidak memiliki langkah baffel. Namun, istilah loudspeaker baffle tak terbatas dapat diterapkan dengan adil pada loudspeaker mana pun yang berperilaku (atau mendekati) dalam semua aspek seolah-olah unit penggerak dipasang dalam baffle tak terbatas yang sebenarnya. Istilah ini sering dan keliru digunakan untuk kotak tertutup yang tidak dapat menunjukkan perilaku baffle tak terbatas kecuali volume internalnya jauh lebih besar daripada Vas Thiele/Small dari unit penggerak DAN dimensi baffel depan idealnya beberapa panjang gelombang dari frekuensi output terendah. Penting untuk membedakan antara topologi baffle tak terbatas yang sebenarnya dan yang disebut kotak baffle tak terbatas atau IB yang mungkin tidak memenuhi kriteria baffle tak terbatas yang sebenarnya. Perbedaan ini menjadi penting saat menginterpretasikan penggunaan istilah dalam buku teks (lihat Beranek (1954, hlm. 118) dan Watkinson (2004)).

 Suspensi akustik 
Acoustic suspension atau suspensi udara adalah variasi dari kotak tertutup, menggunakan ukuran kotak yang memanfaatkan pegas udara yang hampir linier yang menghasilkan titik potong frekuensi rendah −3 dB dari 30–40 Hz dari kotak hanya satu hingga dua kaki kubik. Suspensi pegas yang mengembalikan cone ke posisi netral adalah kombinasi dari suspensi woofer yang sangat patuh (lunak), dan udara di dalam kotak. Pada frekuensi di bawah resonansi sistem, tekanan udara yang disebabkan oleh gerakan cone adalah gaya dominan. Dikembangkan oleh Edgar Villchur pada tahun 1954, teknik ini digunakan dalam lini speaker bookshelf Acoustic Research yang sangat sukses pada tahun 1960-an–70-an. Prinsip suspensi akustik memanfaatkan pegas yang relatif linier ini. Linearitas suspensi yang ditingkatkan dari jenis sistem ini adalah keuntungan. Untuk driver tertentu, kabinet suspensi akustik yang optimal akan lebih kecil daripada kabinet bass reflex, tetapi kabinet bass reflex akan memiliki titik −3 dB yang lebih rendah. Sensitivitas tegangan di atas frekuensi penyetelan tetap merupakan fungsi dari driver, dan bukan dari desain kabinet.

 Beban isobarik 

Konfigurasi loudspeaker isobarik pertama kali diperkenalkan oleh Harry F. Olson pada awal 1950-an, dan merujuk pada sistem di mana dua atau lebih woofers identik (driver bass) beroperasi secara bersamaan, dengan tubuh udara tertutup yang sama menyatu di satu sisi setiap diaphragm. Dalam aplikasi praktis, mereka paling sering digunakan untuk meningkatkan respons frekuensi rendah tanpa meningkatkan ukuran kabinet, meskipun dengan biaya dan berat tambahan. Dua loudspeaker identik dihubungkan untuk bekerja bersama sebagai satu unit: mereka dipasang satu di belakang yang lain dalam casing untuk mendefinisikan ruang udara di antara keduanya. Volume dari ruang isobarik ini biasanya dipilih cukup kecil untuk alasan kenyamanan. Kedua driver yang beroperasi secara tandem menunjukkan perilaku yang sama persis seperti satu loudspeaker dalam dua kali ukuran kabinet.

 Kotak berventilasi (atau refleks) 

 Bass-reflex 


Juga dikenal sebagai sistem berventilasi (atau ported), kotak-kotak ini memiliki ventilasi atau lubang yang dipotong ke dalam kabinet dan tabung port yang dipasang pada lubang tersebut, untuk meningkatkan output frekuensi rendah, meningkatkan efisiensi, atau mengurangi ukuran kotak. Desain bass reflex digunakan dalam speaker stereo rumah (termasuk kabinet speaker dengan harga rendah hingga menengah dan kabinet hi-fi yang mahal), kabinet speaker bass amplifier, kabinet amplifier keyboard, kabinet subwoofer, dan kabinet speaker PA system. Kotak berventilasi atau ported menggunakan pembukaan kabinet atau mentransformasi dan mentransmisikan energi frekuensi rendah dari belakang speaker ke pendengar. Mereka secara sengaja dan berhasil mengeksploitasi Helmholtz resonance. Seperti halnya kotak tertutup, mereka dapat kosong, dilapisi, diisi, atau (jarang) diisi dengan bahan peredam. Frekuensi penyetelan port adalah fungsi dari luas penampang port dan panjangnya. Jenis kotak ini sangat umum, dan memberikan tingkat tekanan suara yang lebih tinggi dekat frekuensi penyetelan dibandingkan dengan kotak tertutup dengan volume yang sama, meskipun sebenarnya memiliki output frekuensi rendah yang lebih sedikit pada frekuensi yang jauh di bawah frekuensi potong, karena penurunan lebih curam (24 dB/octave dibandingkan 12 dB/octave untuk kotak tertutup). Malcolm Hill mempelopori penggunaan desain ini dalam konteks acara langsung pada awal 1970-an.

Desain sistem berventilasi menggunakan pemodelan komputer telah dipraktikkan sejak sekitar tahun 1985. Ini memanfaatkan teori yang dikembangkan oleh peneliti seperti Thiele, Benson, Small dan Keele, yang telah menerapkan teori filter listrik secara sistematis pada perilaku akustik loudspeaker dalam kotak. Secara khusus, Thiele dan Small menjadi sangat terkenal karena karya mereka. Meskipun loudspeaker berventilasi telah diproduksi selama bertahun-tahun sebelum pemodelan komputer, mencapai kinerja optimal adalah tantangan, karena merupakan jumlah kompleks dari sifat driver tertentu, kotak, dan port, karena pemahaman yang tidak sempurna tentang interaksi yang beragam. Kotak-kotak ini sensitif terhadap variasi kecil dalam karakteristik driver dan memerlukan perhatian kontrol kualitas khusus untuk kinerja yang seragam di seluruh produksi. Port bass banyak digunakan dalam subwoofer untuk PA system dan sound reinforcement system, dalam kabinet speaker bass amp dan dalam kabinet speaker keyboard amp.

 Radiator pasif 

Sebuah speaker radiator pasif menggunakan driver pasif kedua, atau drone, untuk menghasilkan ekstensi frekuensi rendah yang serupa, atau peningkatan efisiensi, atau pengurangan ukuran kotak, mirip dengan kotak berventilasi. Small dan Hurlburt telah menerbitkan hasil penelitian tentang analisis dan desain sistem loudspeaker radiator pasif. Prinsip radiator pasif diidentifikasi sebagai sangat berguna dalam sistem kompak di mana realisasi ventilasi sulit atau tidak mungkin, tetapi juga dapat diterapkan dengan baik pada sistem yang lebih besar. Driver pasif tidak terhubung ke amplifier; sebaliknya, ia bergerak sebagai respons terhadap perubahan tekanan kotak. Dalam teori, desain semacam ini adalah variasi dari jenis bass reflex, tetapi dengan keuntungan menghindari port atau tabung kecil yang relatif melalui mana udara bergerak, kadang-kadang dengan suara. Penyesuaian penyetelan untuk radiator pasif biasanya dilakukan lebih cepat daripada dengan desain bass reflex karena koreksi semacam itu dapat sesederhana penyesuaian massa pada drone. Kerugian dari radiator pasif adalah bahwa ia memerlukan konstruksi presisi seperti driver, sehingga meningkatkan biaya, dan mungkin memiliki batasan ekskursi.

 Kotak komposit atau band-pass 

Filter bandpass listrik urutan keempat dapat disimulasikan oleh kotak berventilasi di mana kontribusi dari permukaan belakang cone driver terjebak dalam kotak tertutup, dan radiasi dari permukaan depan cone diarahkan ke dalam ruang ported. Ini memodifikasi resonansi driver. Dalam bentuk paling sederhana, kotak komposit memiliki dua ruang. Dinding pemisah antara ruang menahan driver; biasanya hanya satu ruang yang berventilasi.

Jika kotak di setiap sisi woofer memiliki port di dalamnya, maka kotak tersebut menghasilkan respons band-pass urutan ke-6. Ini jauh lebih sulit untuk dirancang dan cenderung sangat sensitif terhadap karakteristik driver. Seperti pada kotak refleks lainnya, port umumnya dapat diganti dengan radiator pasif jika diinginkan. Kotak bandpass urutan kedelapan adalah variasi lain yang juga memiliki rentang frekuensi yang sempit. Mereka sering digunakan untuk mencapai sound pressure level di mana nada bass dari frekuensi tertentu akan digunakan dibandingkan dengan apa pun yang musikal. Mereka rumit untuk dibangun dan harus dilakukan dengan cukup presisi agar dapat berfungsi hampir seperti yang dimaksudkan.

 Kotak aperiodik 
Desain ini berada di antara suspensi akustik dan kotak bass reflex. Ini dapat dianggap sebagai kotak tertutup yang bocor atau kotak berventilasi dengan banyak peredaman port. Dengan menyiapkan port, dan kemudian memblokirnya dengan tepat menggunakan pengisi serat yang cukup padat, dimungkinkan untuk menyesuaikan peredaman di port sesuai keinginan. Hasilnya adalah kontrol perilaku resonansi sistem yang meningkatkan reproduksi frekuensi rendah, menurut beberapa desainer. Dynaco adalah produsen utama kotak ini selama bertahun-tahun, menggunakan desain yang dikembangkan oleh pembuat driver Skandinavia. Desain ini tetap tidak umum di antara desain komersial yang tersedia saat ini. Salah satu alasannya mungkin adalah bahwa menambahkan bahan peredam adalah metode yang tidak efisien untuk meningkatkan peredaman; penyelarasan yang sama dapat dicapai dengan memilih driver loudspeaker dengan parameter yang sesuai dan menyetel kotak dan port dengan tepat untuk respons yang diinginkan.

Teknik serupa telah digunakan dalam car audio aftermarket; ini disebut membran aperiodik (AP). Sebuah mat resistif ditempatkan di depan atau langsung di belakang driver loudspeaker (biasanya dipasang di dek belakang mobil untuk menggunakan bagasi sebagai kotak). Driver loudspeaker disegel ke mat sehingga semua output akustik dalam satu arah harus melewati mat. Ini meningkatkan peredaman mekanis, dan penurunan yang dihasilkan dalam magnitudo impedansi pada resonance umumnya adalah efek yang diinginkan, meskipun tidak ada manfaat yang dirasakan atau objektif untuk ini. Sekali lagi, teknik ini mengurangi efisiensi, dan hasil yang sama dapat dicapai melalui pemilihan driver dengan Q factor yang lebih rendah, atau bahkan melalui penyetelan elektronik. Ini diperkuat oleh penjual membran AP; mereka sering dijual dengan prosesor elektronik yang, melalui penyetelan, mengembalikan output bass yang hilang akibat peredaman mekanis. Efek dari penyetelan berlawanan dengan membran AP, menghasilkan kehilangan peredaman dan respons efektif yang mirip dengan loudspeaker tanpa membran aperiodik dan prosesor elektronik.

 Kotak dipole 

Kotak dipole dalam bentuk paling sederhana adalah driver yang terletak pada panel baffel datar, mirip dengan desain kabinet belakang terbuka yang lebih tua. Tepi baffel kadang-kadang dilipat kembali untuk mengurangi ukuran yang tampak, menciptakan semacam kotak belakang terbuka. Penampang persegi panjang lebih umum daripada yang melengkung karena lebih mudah untuk dibuat dalam bentuk lipatan daripada yang melingkar. Dimensi baffel biasanya dipilih untuk mendapatkan respons frekuensi rendah tertentu, dengan dimensi yang lebih besar memberikan frekuensi yang lebih rendah sebelum gelombang depan dan belakang saling berinteraksi. Kotak dipole memiliki pola radiasi figure-of-eight, yang berarti bahwa ada pengurangan tekanan suara, atau kekuatan, di sisi-sisi dibandingkan dengan depan dan belakang. Ini berguna jika dapat digunakan untuk mencegah suara menjadi terlalu keras di beberapa tempat dibandingkan dengan yang lain.

 Kotak horn 

Sebuah loudspeaker horn adalah sistem speaker yang menggunakan horn untuk mencocokkan cone driver dengan udara. Struktur horn itu sendiri tidak memperkuat, tetapi lebih meningkatkan pengikatan antara driver speaker dan udara. Horn yang dirancang dengan baik memiliki efek membuat cone speaker mentransfer lebih banyak energi listrik dalam kumparan suara ke udara; pada dasarnya, driver tampak memiliki efisiensi yang lebih tinggi. Horn dapat membantu mengontrol dispersi pada frekuensi tinggi yang berguna dalam beberapa aplikasi seperti penguatan suara. Teori matematis tentang pengikatan horn telah dikembangkan dan dipahami dengan baik, meskipun implementasinya terkadang sulit. Horn yang dirancang dengan baik untuk frekuensi tinggi berukuran kecil (di atas 2.000 Hz rata-rata, beberapa sentimeter atau inci), yang untuk frekuensi mid-range (mungkin 200 hingga 2.000 Hz) jauh lebih besar, mungkin 30 hingga 60 cm (1 atau 2 kaki), dan untuk frekuensi rendah (di bawah 200 Hz) sangat besar, beberapa meter (puluhan kaki). Pada tahun 1950-an, beberapa penggemar fidelitas tinggi bahkan membangun horn berukuran penuh yang strukturnya dibangun ke dalam dinding rumah atau basement. Dengan munculnya stereo (dua speaker) dan suara surround (empat atau lebih), horn biasa menjadi semakin tidak praktis. Berbagai produsen speaker telah memproduksi horn frekuensi rendah yang dilipat yang jauh lebih kecil (misalnya, Altec Lansing, JBL, Klipsch, Lowther, Tannoy) dan benar-benar cocok di ruangan praktis. Ini adalah kompromi yang diperlukan, dan karena mereka kompleks secara fisik, mereka mahal.

 Horn multi-entry 
Horn multi-entry (juga dikenal dengan merek dagang CoEntrant, Unity dan Synergy horn) adalah desain speaker manifold; ia menggunakan beberapa driver berbeda yang dipasang pada horn pada jarak bertingkat dari puncak horn, di mana driver frekuensi tinggi ditempatkan. Tergantung pada implementasinya, desain ini menawarkan peningkatan respons transien karena masing-masing driver diselaraskan dalam fase dan waktu dan keluar dari mulut horn yang sama. Pola radiasi yang lebih seragam di seluruh rentang frekuensi juga mungkin. Pola seragam sangat berguna untuk menyusun beberapa kotak dengan mulus.

 Horn tertekan 
Kedua sisi driver daya tinggi dengan perjalanan panjang dalam kotak horn tertekan dibuka ke dalam horn itu sendiri, dengan satu panjang jalur panjang dan yang lainnya pendek. Kedua jalur ini bergabung dalam fase di mulut horn dalam rentang frekuensi yang diminati. Desain ini sangat efektif pada frekuensi subwoofer dan menawarkan pengurangan ukuran kotak bersamaan dengan lebih banyak output.

 Saluran Transmisi 

Kotak loudspeaker saluran transmisi yang sempurna memiliki saluran yang sangat panjang, diisi dengan bahan penyerap sehingga semua radiasi belakang dari driver sepenuhnya diserap, hingga frekuensi terendah. Secara teoritis, ventilasi di ujung jauh dapat ditutup atau dibuka tanpa perbedaan dalam kinerja. Kepadatan dan bahan yang digunakan untuk pengisi sangat penting, karena terlalu banyak pengisi akan menyebabkan pantulan akibat tekanan balik, sementara pengisi yang tidak cukup akan memungkinkan suara melewati ventilasi. Pengisi sering kali terbuat dari berbagai bahan dan kepadatan, yang berubah seiring menjauh dari belakang diafragma driver.

Akibat dari hal di atas, loudspeaker saluran transmisi praktis bukanlah saluran transmisi yang sebenarnya, karena biasanya ada output dari ventilasi pada frekuensi terendah. Mereka dapat dianggap sebagai panduan gelombang di mana struktur menggeser fase output belakang driver setidaknya 90°, sehingga memperkuat frekuensi di dekat frekuensi resonansi udara bebas driver fs. Saluran transmisi cenderung lebih besar daripada kotak ported dengan kinerja yang kira-kira sebanding, karena ukuran dan panjang panduan yang diperlukan (biasanya 1/4 dari panjang gelombang terpanjang yang diminati).

Desain ini sering digambarkan sebagai non-resonant, dan beberapa desain cukup terisi dengan bahan penyerap sehingga memang tidak banyak output dari port saluran. Namun, resonansi yang melekat (biasanya pada 1/4 panjang gelombang) dapat meningkatkan respons bass dalam jenis kotak ini, meskipun dengan pengisi yang kurang menyerap. Di antara contoh pertama dari pendekatan desain kotak ini adalah proyek yang diterbitkan dalam Wireless World oleh Bailey pada awal 1970-an, dan desain komersial dari IMF Electronics yang kini sudah tidak beroperasi, yang menerima pujian kritis pada waktu yang hampir bersamaan.

Sebuah variasi pada kotak saluran transmisi menggunakan tabung yang menyempit, dengan terminus (pembukaan/port) memiliki area yang lebih kecil daripada tenggorokan. Tabung yang menyempit dapat dililit untuk kotak driver frekuensi rendah guna mengurangi dimensi sistem speaker, menghasilkan penampilan seperti cangkang laut. Bose menggunakan teknologi paten serupa pada sistem musik Wave dan Acoustic Waveguide mereka.

Simulasi numerik oleh Augspurger dan King telah membantu menyempurnakan teori dan desain praktis dari sistem ini.

 Kotak Gelombang Seperempat 
Resonator gelombang seperempat adalah saluran transmisi yang disetel untuk membentuk gelombang berdiri seperempat pada frekuensi yang sedikit di bawah frekuensi resonansi driver Fs. Ketika dirancang dengan baik, sebuah port yang memiliki diameter jauh lebih kecil daripada pipa utama yang terletak di ujung pipa akan memproduksi radiasi belakang driver dalam fase dengan driver speaker itu sendiri; secara signifikan menambah output bass. Desain semacam ini cenderung kurang dominan pada frekuensi bass tertentu dibandingkan dengan desain bass reflex yang lebih umum, dan para pengikut desain ini mengklaim memiliki keuntungan dalam kejernihan bass dengan kesesuaian yang lebih baik antara frekuensi dasar dan overtone. Beberapa desainer loudspeaker seperti Martin J. King dan Bjørn Johannessen menganggap istilah kotak gelombang seperempat sebagai istilah yang lebih tepat untuk sebagian besar saluran transmisi, dan secara akustik, panjang gelombang seperempat menghasilkan gelombang berdiri di dalam kotak yang digunakan untuk menghasilkan respons bass yang berasal dari port. Desain ini dapat dianggap sebagai desain saluran transmisi yang dimuat massa atau desain bass reflex, serta kotak gelombang seperempat. Resonator gelombang seperempat telah mengalami kebangkitan sebagai aplikasi komersial dengan munculnya driver neodymium yang memungkinkan desain ini untuk menghasilkan ekstensi bass yang relatif rendah dalam kotak speaker yang relatif kecil.

 Pipa Gelombang Seperempat yang Menyempit 

Pipa gelombang seperempat yang menyempit (TQWP) adalah contoh kombinasi efek saluran transmisi dan horn. Ini sangat dihargai oleh beberapa desainer speaker. Konsepnya adalah bahwa suara yang dipancarkan dari belakang driver loudspeaker secara progresif dipantulkan dan diserap sepanjang panjang tabung yang menyempit, hampir sepenuhnya mencegah suara yang dipantulkan secara internal dipancarkan kembali melalui cone loudspeaker. Bagian bawah pipa bertindak sebagai horn sementara bagian atas dapat divisualisasikan sebagai ruang kompresi yang diperpanjang. Seluruh pipa juga dapat dilihat sebagai saluran transmisi yang menyempit dalam bentuk terbalik. (Saluran transmisi yang menyempit tradisional, yang membingungkan juga kadang-kadang disebut sebagai TQWP, memiliki area mulut yang lebih kecil daripada area tenggorokan.) Adopsi yang relatif rendah dalam speaker komersial sebagian besar dapat dikaitkan dengan dimensi besar yang dihasilkan dari speaker yang diproduksi dan biaya pembuatan tabung penyempitan yang kaku. TQWP juga dikenal sebagai Voigt pipe, dan diperkenalkan pada tahun 1934 oleh Paul G. A. H. Voigt, desainer driver asli Lowther.

Referensi