Monthly Archives: Styczeń 2016


ESA a niepodległość trójkątów

Nie żyjemy w czasach głośnikowych rewolucji. Podstawy większości obecnie stosowanych rozwiązań pochodzą sprzed wielu lat, a dzisiaj są najwyżej udoskonalane. W latach 60. i 70., tak płodnych zarówno dla muzyki, jak i dla techniki muzykę odtwarzającej, bez wielkiego rozgłosu pojawiały się dziesiątki świeżych koncepcji, w tym oryginalnych zespołów głośnikowych – wyjątkowych nie z powodów estetycznych, ale konstrukcyjnych. Dzisiaj proporcje uległy odwróceniu – główny nacisk kładziony jest na wzornictwo, bo takie są oczekiwania klientów, jakoby coraz częściej terroryzowanych przez kobiety z nimi współżyjące, cokolwiek by to miało oznaczać. Ale i jakość dźwięku, dzięki małym krokom, jednak stawianym przez tak wiele lat, bez wątpienia osiągnęła wyższy poziom i stała się dostępna za umiarkowaną cenę. Mimo to dla fachowców jest oczywiste, że przedstawianie coraz dłuższej listy „patentów”, jako rozwiązań niepowtarzalnych, właściwych tylko danej firmie i gwarantujących niemożliwą gdzie indziej poprawę jakości, jest dyktowane wyłącznie względami marketingowymi – i możliwe dzięki nieznajomości tematu przez laików-klientów. Nawet tak oczywiste cechy dobrej kolumny po prostu, jak właściwie zestrojona zwrotnica i solidna obudowa, gdzieniegdzie są wskazywane klientom jako godne najwyższej adoracji.

ESA nie licytuje się ze specjalistami od wymyślania marketingowych przynęt. W ciągu piętnastu lat istnienia firmy zajmowaliśmy się niemal wyłącznie projektowaniem zespołów głośnikowych. Stosowaliśmy klasyczne, sprawdzone i skuteczne recepty. Wymagają one jednak nie tylko sięgnięcia po najlepsze przetworniki, ale i umiejętnego ich dobrania, zorganizowania współpracy, skoordynowania ze wszystkimi cechami konstrukcji, z proporcjonalnym uwzględnieniem problemów zasadniczych i drugorzędnych. Nie należy też przyjmować znanych schematów jako bezwzględnie obowiązujących. Wszelkie innowacje, układające się w postęp techniczny, są przecież udanymi próbami łamania wcześniejszych konwencji. Same z czasem stają się rozwiązaniami standardowymi, które jednak tylko czekają na dalsze zmiany…

Obudowa – jej typ, wielkość, kształt, każdy wymiar wewnętrzny i zewnętrzny, wzmocnienia, sposób strojenia, wytłumienie; układ elektryczny – rodzaj filtrów, gatunek elementów, sposób montażu, okablowanie; wreszcie same przetworniki… to bardzo skomplikowany układ naczyń połączonych, ściśle powiązanych zjawisk, konglomerat składników mechanicznych, magnetycznych, elektrycznych, akustycznych. Tajemnica umiejętności konstruowania zespołów głośnikowych polega na poznaniu parametrów poszczególnych elementów układu i zależności między nimi, a także na odczytaniu ich rzeczywistego znaczenia. Każdy produkt, nawet deklarowany jako „bezkompromisowy”, powstaje w ramach określonego budżetu i w granicach zdrowego rozsądku. W praktyce więc kompromisy są konieczne, a cała sztuka polega na ich trafnym uchwyceniu. Bujanie w obłokach prowadzi do rozwiązań bezkompromisowych – istniejących tylko w wyobraźni i katalogowych obietnicach. Zrozumienie realiów i kosztów prowadzi do rozwiązań optymalnych – możliwych w realnym świecie.

W najnowszych konstrukcjach ESA zastosowaliśmy nie tylko skonstruowane przez duńskich inżynierów doskonałe przetworniki, komponenty zwrotnic, obudowy ponadprzeciętnie solidne i perfekcyjnie wykończone, ale przede wszystkim maksymalnie wykorzystaliśmy zastosowane środki dla ostatecznego efektu brzmieniowego i wizualnego. Idąc tropem związków między poszczególnymi cechami i elementami ustroju głośnikowego, doszliśmy do rzeczywiście nowego, własnego rozwiązania, które ochrzciliśmy skrótem PPW – przesuń, pochyl, wyrównaj. Przesuwamy głośniki, pochylamy przednią ściankę, wyrównujemy charakterystykę.

Liniowość charakterystyki przetwarzania nie jest celem samym w sobie i nie jest jedynym parametrem, o jakim konstruktor musi pamiętać. Jeżeli jednak celem jest naturalność brzmienia, a więc neutralność przetwarzania, to nie da się zaprzeczyć, że dobra liniowość charakterystyki może temu tylko pomóc. Przedstawiane zwykle charakterystyki – zmierzone na wybranej osi głównej, ewentualnie na kilku dodatkowych kierunkach – ukazują tylko wycinek problemu ogólnej równowagi tonalnej. Zespoły głośnikowe promieniują fale dźwiękowe nie tylko bezpośrednio w kierunku słuchacza, ale we wszystkich kierunkach, tyle że w sposób bardzo daleki od regularności – ciśnienie akustyczne zmienia się zarówno w zależności od odległości słuchacza od osi głównej promieniowania, jak i w zależności od częstotliwości. Do słuchacza dociera nie tylko fala biegnąca bezpośrednio od głośników (chociaż ma ona największy udział), ale i fale kierowane przez głośnik w innych kierunkach, a następnie odbite od różnych powierzchni w pomieszczeniu odsłuchowym. Powierzchnie te znajdują się w różnych odległościach i mają różne charakterystyki absorpcyjne – to znaczy tłumią różne częstotliwości w różny sposób. Układ decydujący o charakterze tonalnym dźwięku docierającego do słuchacza staje się jeszcze bardziej skomplikowany, a przy tym niepowtarzalny – każde pomieszczenie ma inną akustykę, co więcej, w różnych miejscach tego samego pomieszczenia owa akustyka dawać będzie różne rezultaty. Nawet gdybyśmy mogli zrealizować każdą charakterystykę przetwarzania, swobodnie ustalając wartość ciśnienia akustycznego na dowolnej osi i przy dowolnej częstotliwości, to nie jest możliwe ustalenie w sposób teoretyczny i jednoznaczny, jaka ona powinna być…

Stąd też pojawiają się koncepcje nawet skrajnie różne – głośników i zespołów głośnikowych promieniujących bardzo kierunkowo (tubowe), albo wszechkierunkowo (w przybliżeniu oczywiście), ewentualnie dwukierunkowo (bipole i dipole); wąskie ścianki przednie pozwalają na szersze rozpraszanie (ale kosztem efektywności mierzonej na osi głównej, bo przecież duża część energii „ucieka” na boki i do tyłu), szersze na odwrót… Mimo tych wszystkich koncepcyjnych rozbieżności, czy wręcz na ich skutek, większość konstruktorów nie kwestionuje faktu, że jedynym w miarę uniwersalnym badaniem tonalnego zrównoważenia zespołu głośnikowego jest pomiar charakterystyki przetwarzania na osi głównej. To obraz dźwięku biegnącego bezpośrednio od głośnika do słuchacza. Skoro nie jesteśmy w stanie ustalić niezmiennych zasad interakcji zespołu głośnikowego i pomieszczenia, musimy w ogóle abstrahować od tych zjawisk i dla ustandaryzowania sposobu pomiaru całkowicie wyeliminować ich wpływ, a więc wszystkie odbicia. Podczas pomiarów eliminuje je komora bezechowa albo metoda impulsowa, który zamyka czas pomiaru, zanim do mikrofonu zdążą nadbiec fale odbite. Oczywiście są to warunki tylko umowne (i wcale nie idealne – brzmienie w komorze bezechowej, chociaż wyróżnia się wyjątkową precyzją lokalizacji pozornych źródeł dźwięku, wcale nie wydaje się naturalne, bo całkowity brak odbić nie jest cechą naturalnych warunków akustycznych, w jakich powstaje muzyka), ale jedyne, jakie mają sens dla porównywania różnych zespołów głośnikowych, jakie pozwalają ustalić, czy przynajmniej na osi głównej kolumna zachowuje się poprawnie.

Jest jednak przecież – w każdym pomieszczeniu – jeden wspólny czynnik, który silnie wpływa na brzmienie, bo wpływa na przebieg ciśnienia w miejscu odsłuchowym. Efekt, który można przewidzieć i uwzględnić w projektowaniu zespołu głośnikowego. Nie robi się tego, ponieważ pomiary abstrahujące od wszelkich odbić, jako z założenia przypadkowych (gdy weźmie się pod uwagę zupełnie różne pomieszczenia), odrzucają również wpływ tych odbić, które zachodzą w sposób łatwy do przewidzenia. Odbić fal od podłogi! Kolumny wolnostojące, inaczej zwane podłogowymi, jak sama nazwa wskazuje, stoją na podłodze. Inne powierzchnie – sufit, ściany, okna, meble – mogą znajdować dalej lub bliżej, ale podłoga jest zawsze dokładnie tam, gdzie stoi zespół głośnikowy. I tam, gdzie stoi fotel słuchacza. W przypadku podstawkowych zespołów głośnikowych kwestia ta jest obarczona tylko niewielką dozą niepewności – podstawki mają zwykle wysokość ok. 60 cm, tym samym ustalając odległość głośnika od podłogi. Niestety, nasza koncepcja skorygowania błędów wnoszonych przez odbicia pod podłogi możliwa jest do realizacji tylko w konstrukcjach wolnostojących. Dlaczego jednak od razu „błędów”? Przecież odbicia mają mieć pozytywny wpływ na naturalność brzmienia… Tak, ale nie odbicia od powierzchni znajdujących się tak blisko źródła. Fale odbite od podłogi będą w miejscu odsłuchowym opóźnione względem fal bezpośrednich w zbyt małym stopniu, aby „uprzestrzenniać” brzmienie, ale mogą fałszować lokalizację pozornych źródeł dźwięku, a dobiegając w fazie przesuniętej względem fazy fali bezpośredniej (mają do pokonania dłuższą drogę), będą z nią interferować w miejscu odsłuchowym, powodując przy pewnych częstotliwościach wzmocnienie, a przy innych wygaszanie ciśnienia akustycznego.

Jakie to będą częstotliwości, nie może być dokładnie stwierdzone bez ustalenia, w jakiej odległości od kolumny znajduje się miejsce odsłuchowe. Głośnik i miejsce odsłuchowe określają położenie punktu na podłodze, w którym nastąpi odbicie docierające do słuchacza (odbicia będą oczywiście na całej podłodze, ale większość odbitych fal ominie miejsce odsłuchowe), a wówczas te trzy punkty wyznaczają trójkąt, w którym toczy się gra między falami bezpośrednimi i odbitymi. Przesunięcie miejsca odsłuchowego zmienia kształt tego trójkąta, stosunek długości jego boków, a więc i relacje fazowe. Mimo to, przy określonej wysokości – powiedzmy 80 cm – na jakiej znajduje się głośnik (nisko-średniotonowy, bo ten zakres częstotliwości będzie przede wszystkim odbijany od podłogi i zaburzany), i wysokości, na jakiej znajdują się uszy słuchacza (załóżmy, że również 80 cm), można ustalić, że przesunięcie miejsca odsłuchowego z 2 do 5 metrów zmienia różnicę dróg dla fali odbitej i bezpośredniej z ok. 56 cm do ok. 26 cm. Oznacza to wygaszanie fali, której połówka ma taką właśnie długość. Przy ok. 2 metrach dystansu między głośnikiem a słuchaczem, wygaszenie następuje przy ok. 300 Hz, a przy 5 metrach przy ok. 650 Hz. Nie ma żadnej nadziei na to, że jakikolwiek głośnik fale o takiej długości będzie promieniował kierunkowo, to znaczy tylko w stronę miejsca odsłuchowego (zresztą łatwo sprawdzić, pod jak niewielkim kątem względem osi głównej znajduje się kierunek, który doprowadzi do odbicia od podłogi biegnącego dalej do miejsca odsłuchowego – na dystansie 5 metrów między głośnikiem a słuchaczem będzie to tylko 30°). Nie ma też żadnych szans na to, aby tak długie fale wytłumić nawet bardzo grubym dywanem… próbowaliśmy, bo jest to jeden z zabiegów koniecznych dla pomiaru metodą impulsową przy oknie czasowym rozszerzonym przynajmniej tak, aby mierzyć pasmo od 200-300 Hz; by zauważalnie osłabić odbicia od podłogi, należy na niej położyć ustrój tłumiący o grubości kilkudziesięciu centymetrów.

Co można na to poradzić? Faktycznie, z jednym głośnikiem nisko-średniotonowym, a więc w konstrukcjach dwudrożnych – czy to wolnostojących, czy podstawkowych – nic. Czysto teoretycznie, gdybyśmy zbliżyli głośnik nisko-średniotonowy do podłogi, to różnica dróg dla fali bezpośredniej i odbitej byłaby bardzo mała i przesunęłaby problemy fazowe w kierunku wyższych częstotliwości (które też łatwiej byłoby wytłumić). Ale rozwiązanie takie nie wchodzi w grę, ponieważ głośnik nisko-średniotonowy musi znajdować się bezpośrednio przy wysokotonowym, a częstotliwości średnie i wysokie powinny być promieniowane z wysokości ok. 1 metra (odpowiadającej wysokości, na jakiej znajdują się uszy słuchacza – dla uzyskania wrażenia naturalnego położenia źródeł dźwięku). Tylko niskie tony – ze względy na ich dookólne promieniowanie i bardzo duży udział fal odbitych, uniemożliwiający lokalizację źródła – mogą być promieniowane z dowolnej części zespołu głośnikowego (zjawisko to wykorzystujemy w działaniu subwooferów). Można by przedstawić w tym miejscu liczne zastrzeżenia i warunki, jakie muszą być spełnione dla poprawnego działania głośnika niskotonowego odsuniętego od głośników przetwarzających zakres średnio-wysokotonowy, ale zaznaczamy tylko możliwość odsunięcia głośnika niskotonowego od pozostałych. Dzięki temu, w układach trójdrożnych teoretycznie możliwe jest bardzo eleganckie rozwiązanie, w dużym stopniu redukujące opisany wyżej problem odbić fal od podłogi (tych, które docierają do słuchacza).

Jeżeli uwzględnimy warunki jak we wcześniejszym przykładzie – czyli z punktem odsłuchowym na wysokości 80 cm, w odległości od zespołu głośnikowego zmieniającej się od 2 do 5 metrów, ale z głośnikiem znajdującym się na wysokości 20 cm, to obliczymy, że fale biegnące bezpośrednio i odbite od podłogi będą w przeciwfazie w zakresie częstotliwości od ok. 1 kHz do ok. 3 kHz. Jest to zakres leżący wyraźnie powyżej częstotliwości, jakie zwykle mają za zadanie przetwarzać głośniki niskotonowe (poza tym promieniowanych już znacznie bardziej kierunkowo). Jeżeli w tej sytuacji, w konstrukcji z głośnikiem średniotonowym znajdującym się na wysokości 80 cm, a więc potencjalnie zdolnym wywoływać kłopoty w zakresie 300-650 Hz, zostałaby ustalona częstotliwość podziału między 650 Hz a 1 kHz, to uniknęlibyśmy zaburzeń wywoływanych odbiciami od podłogi. Jednak tak wysoka częstotliwość podziału, zwłaszcza przy tak wyraźnym rozsunięciu, jest niekorzystna z innych powodów, więc realizacja takiego planu raczej nie wchodzi w grę. Zawsze jednak warto wziąć te zjawiska pod uwagę i zarówno przesunąć głośnik niskotonowy bliżej podłogi, jak też nie forsować zbyt niskiej częstotliwości podziału – nawet jeżeli nie znajdzie się ona w przedziale idealnym z punktu widzenia rozwiązania problemu odbić, to nawet bliskie sąsiedztwo będzie korzystne – przecież głośnik niskotonowy ma wpływ na charakterystykę również niedaleko powyżej częstotliwości podziału, i może przynajmniej częściowo skompensować niekorzystne zjawiska, jakie wywołał średniotonowy.

Dlatego właśnie w trójdrożnej konstrukcji Credo 4 sekcja głośników niskotonowych jest odsunięta od głośnika średniotonowego, a częstotliwość podziału ustalona wcale nie tak nisko, jak pozwalałaby na to bardzo duża wytrzymałość tego ostatniego (maksymalną amplitudą podobnego bardziej do głośników nisko-średniotonowych, nie zaś – średniotonowych). Zawsze też im mniejszą moc doprowadzamy do głośnika średniotonowego, tym mniejszą wywołujemy kompresję (powstającą na skutek wzrostu temperatury cewki). Głośniki niskotonowe są znacznie lepiej przygotowane nie tylko do pracy z dużymi amplitudami, ale i z większymi dawkami ciepła (które wraz ze wzrostem częstotliwości wcale nie maleją tak szybko, jak amplituda) – głośniki niskotonowe mają nie tylko cewki dłuższe (co pozwala na większa amplitudę), ale i o większej średnicy, a więc w sumie o znacznie większej powierzchni, co powoduje, że określona dawka mocy cieplnej wywołuje mniejszy wzrost temperatury. Aby postawić kropkę nad „i” w tej kwestii dodajmy, że zastosowane głośniki niskotonowe mają tytanowe karkasy cewek (a więc o bardzo dużej pojemności cieplnej), będące dla samego uzwojenia cewki doskonałymi radiatorami.

Dlatego właśnie w trójdrożnej konstrukcji Credo 4 sekcja głośników niskotonowych jest odsunięta od głośnika średniotonowego, a częstotliwość podziału ustalona wcale nie tak nisko, jak pozwalałaby na to bardzo duża wytrzymałość tego ostatniego (maksymalną amplitudą podobnego bardziej do głośników nisko-średniotonowych, nie zaś – średniotonowych). Zawsze też im mniejszą moc doprowadzamy do głośnika średniotonowego, tym mniejszą wywołujemy kompresję (powstającą na skutek wzrostu temperatury cewki). Głośniki niskotonowe są znacznie lepiej przygotowane nie tylko do pracy z dużymi amplitudami, ale i z większymi dawkami ciepła (które wraz ze wzrostem częstotliwości wcale nie maleją tak szybko, jak amplituda) – głośniki niskotonowe mają nie tylko cewki dłuższe (co pozwala na większa amplitudę), ale i o większej średnicy, a więc w sumie o znacznie większej powierzchni, co powoduje, że określona dawka mocy cieplnej wywołuje mniejszy wzrost temperatury. Aby postawić kropkę nad „i” w tej kwestii dodajmy, że zastosowane głośniki niskotonowe mają tytanowe karkasy cewek (a więc o bardzo dużej pojemności cieplnej), będące dla samego uzwojenia cewki doskonałymi radiatorami.

Jednak głównym polem, na którym prowadziliśmy badania nad redukcją efektu odbić, były układy dwuipółdrożne. Oczywiście również dlatego, iż jest to dzisiaj rodzaj konstrukcji znacznie bardziej popularny od układów trójdrożnych, i nie bez przyczyny. Ale i dla naszej koncepcji układ dwuipółdrożny okazał się bardzo podatny i wbrew pozorom wcale nie mniej odpowiedni, niż układ trójdrożny. Powyżej wykazaliśmy, że całkowita ucieczka przed niekorzystnymi odbiciami wywoływanymi przez głośnik średniotonowy jest bardzo trudna – leżą one zbyt wysoko, aby ustalać częstotliwość podziału jeszcze wyżej. Załóżmy, że niekorzystny efekt pojawia się przy ok. 500 Hz (głośnik na wysokości 80 cm, słuchacz – 100 cm, odległość – 4 metry). Skoro głośnik przetwarzający średnie tony i tak wpadnie w tę pułapkę, to z punktu widzenia problemu odbić fal od podłogi może już być głośnikiem nisko-średniotonowym – nie spowoduje to kolejnych niekorzystnych zjawisk poniżej 500 Hz. Ale dodanie głośnika niskotonowego pozwala zredukować osłabienie przy 500 Hz, które przy pracy układu dwudrożnego byłoby ewidentne – pod warunkiem, że głośnik ten nie będzie znajdował się bezpośrednio poniżej głośnika nisko-średniotonowego, jak ma to miejsce w większości konstrukcji dwuipółdrożnych! W takiej typowej konfiguracji niekorzystne odbicia zachodzą dla podobnych częstotliwości i kumulują się na charakterystyce przetwarzania całego zespołu. Oczywiście, jeśli głośnik niskotonowy w ogóle sięga swoim przetwarzaniem do tego zakresu. Tak czy inaczej, problem nie jest rozwiązany, mimo że dodatkowy głośnik daje taką możliwość. Trzeba „tylko” obniżyć jego pozycję, niekoniecznie do wysokości 20 cm, bo nie zależy nam, aby przesuwać jego potencjalne problemy daleko powyżej 1 kHz. Wystarczy, że będą one występowały wyraźnie gdzie indziej na skali częstotliwości niż wywoływane przez głośnik nisko-średniotonowy. Głośnik niskotonowy musi też przetwarzać (niekoniecznie z pełną efektywnością) zakres aż do 500 Hz, aby wypełnić osłabienie spowodowane przez nisko-średniotonowy. Wiele doświadczeń pomiarowych i odsłuchowych z ustawieniem i filtrowaniem, przy różnych dystansach między zespołami głośnikowymi a słuchaczem (w zakresie 2-5 metrów) doprowadziło do określenia podobnej konfiguracji dla wszystkich konstrukcji dwuipółdrożnych – głośnik nisko-średniotonowy znajduje się na typowej wysokości 80 cm, bezpośrednio nad nim wysokotonowy, a głośnik nisko-średniotonowy na wysokości 30 cm.

odbicia-od-podlogi

Sposób filtrowania takiego układu nie jest sprawą banalną. Wbrew pozorom, opracowanie dobrej zwrotnicy do każdego systemu dwuipółdrożnego wcale nie polega tylko na „doklejeniu” głośnika niskotonowego w celu wzmocnienia i lepszego rozciągnięcia niskich częstotliwości. Trzeba wziąć pod uwagę, że filtr dolnoprzepustowy głośnika niskotonowego, strojony do niższej częstotliwości granicznej niż filtr dla głośnika nisko-średniotonowego, spowoduje nie tylko inną charakterystykę przetwarzania, ale również inną charakterystykę fazową. A zbyt duże różnice między fazami obydwu głośników mogą doprowadzić do wygaszania się fal i kolejnych nierównomierności charakterystyki. Trzeba więc zsynchronizować charakterystyki fazowe filtrów sekcji niskotonowej i nisko-średniotonowej. Najprostszym rozwiązaniem jest stosowanie filtra niższego rzędu dla głośnika niskotonowego (który wprowadza mniejsze przesunięcie fazowe w pasmie zaporowym i tuż przed nim) niż dla głośnika nisko-średniotonowego. Takie rozwiązanie wchodzi też w grę w ramach naszej koncepcji. Ale jeżeli przy łagodnym filtrowaniu głośnika niskotonowego rozciągamy jego charakterystykę aż do ok. 700 Hz (spadek „6dB), aby jego pracą „wypełniać” zaburzenia na charakterystyce głośnika nisko-średniotonowego, to przy efektywnym współdziałaniu obydwu głośników aż do tej częstotliwości i jednocześnie odsunięciu głośnika niskotonowego musimy liczyć się z kolejnym niekorzystnym zjawiskiem – i oczywiście znowu znaleźć eleganckie rozwiązanie problemu…

Przy pionowej przedniej ściance określone powyżej położenie głośników powoduje, że dla słuchacza znajdującego się na wysokości 1 metra, w niewielkiej odległości od zespołu głośnikowego (przyjmijmy 2 metry), głośnik niskotonowy znajduje się 12 cm dalej niż głośnik nisko-średniotonowy. To ok. 1/4 długości fali o częstotliwości około 1300 Hz, oznacza więc przesunięcie fazowe ok. 90°, co samo w sobie nie jest jeszcze katastrofą (dwa wektory o takiej samej wartości ustawione pod kątem 90° dają wektor wypadkowy wciąż silniejszy niż każdy z nich), ale musimy pamiętać, że przy tej częstotliwości, nawet przy łagodnym filtrowaniu głośnika niskotonowego, mamy – spowodowane przez ten filtr – przesunięcie fazowe większe niż to pochodzące od filtra głośnika nisko-średniotonowego. Obydwa przesunięcia fazowe – od wcześniej tłumiącego filtra i mechanicznego oddalenia – niestety idą w tym samym kierunku, a więc wypadkowe akustyczne przesunięcie fazowe przy około 1300 Hz może zbliżyć się do 180°, czyli wywoływać wygaszanie się fal. Dlatego trzeba zmniejszyć to przesunięcie – pochyleniem przedniej ścianki, które wyrównuje odległości od obydwu głośników do miejsca odsłuchowego w stopniu całkowicie wystarczającym (w zależności od odległości i wysokości, na jakiej znajduje się słuchacz, różnica może wynosić do 3 cm, co oznacza już nieistotne przesunięcie fazowe dla fali 700Hz).

Sami zadaliśmy sobie pytanie, czy odsunięcie o 50 cm głośnika niskotonowego, mającego jeszcze udział w przetwarzaniu 700 Hz, nie spowoduje rozmazania sceny dźwiękowej na skutek rozsunięcia pozornych źródeł częstotliwości średnich i wysokich. Ale nawet gdyby obydwa głośniki grały takim samym zakresem częstotliwości wytwarzając taki sam poziomem natężenia dźwięku, pozorne źródło dźwięków średnich częstotliwości zostałoby przesunięte o 25 cm – pomiędzy obydwa głośniki. Tymczasem w naszym układzie, przy 700 Hz dolny głośnik jest jednak tłumiony o 6 dB, czyli pozorne źródło dźwięków tej częstotliwości leży znacznie bliżej głośnika nisko-średniotonowego. Wraz z obniżaniem częstotliwości poziom dźwięku wytwarzany przez głośnik niskotonowy zbliża się stopniowo do poziomu wytwarzanego przez głośnik nisko-średniotonowy (przy 500 Hz mamy różnicę 3 dB); pozorne źródło może przesuwać się, ale poniżej 300 Hz mamy już przecież efekt delokalizacji pozornych źródeł dźwięku na skutek ich wszechkierunkowego promieniowania i odbić. Warto też sprawdzić, że typowa relacja odległości między głośnikiem nisko-średniotonowym a wysokotonowym (15 cm) względem długości fali częstotliwości podziału między nimi (przyjmijmy 3 kHz) wcale nie jest mniejsza niż nasza odległość między głośnikiem niskotonowym a nisko-średniotonowym (50 cm) względem fali 700 Hz. Oznacza to, że i charakterystyki kierunkowe w płaszczyźnie pionowej nie będą na skutek takiej konfiguracji upośledzone – i tak najpierw pojawi się problem zakłóceń fazowych między nisko-średniotonowym a wysokotonowym. To nie tylko teoria, ale i praktyka, czyli intensywne próby odsłuchowe, w których tego typu układy, po ostatecznym dostrojeniu, brzmiały w sposób zrównoważony, spójny i plastyczny. Rekomendowana odległość słuchacza od kolumn mieści się zakresie 3-6 metrów.

Pochylenie przedniej ścianki jest więc w naszych konstrukcjach w pewien sposób związane z działaniem filtrów 1. rzędu (filtrowanie głośnika niskotonowego), wyrównaniem odległości od głośników i kompensacją przesunięć fazowych, ale nie narodziło się z koncepcji zespołu głośnikowego mającego charakteryzować się „liniową fazą”, lecz z wyjaśnionej powyżej idei współpracy między głośnikami niskotonowym i nisko-średniotonowym, służącej wyrównaniu charakterystyki przetwarzania w zakresie nisko-średniotonowym. W zakresie organizacji współpracy między głośnikiem nisko-średniotonowym a wysokotonowym nie jesteśmy przekonani do filtrów 1. rzędu, które bardzo utrudniają uzyskanie wyrównanej charakterystyki przetwarzania, pogarszają charakterystyki kierunkowe, obciążają głośnik wysokotonowy, zwiększając zniekształcenia, a rzadko kiedy prowadzą do celu – do takiej charakterystyki fazowej, która wiąże się z idealną odpowiedzią impulsową. Oczywiście w sytuacji, gdy przednia ścianka jest już pochylona i nastąpiła również korekta położenia głośnika wysokotonowego względem niskośredniotonowego, będzie to miało wpływ na kształt zwrotnicy – choć wcale nie musi prowadzić do stosowania filtrów 1. rzędu, lecz może być wykorzystane w inny sposób. Dzięki wprowadzonej w ten sposób częściowej kompensacji przesunięcia fazowego między nisko-średniotonowym a wysokotonowym, można zwiększyć nachylenie filtrów przy zachowaniu faworyzowanej przez nas zgodnej polaryzacji wszystkich sekcji.

Nasze nowe konstrukcje pochylone mają nie tylko przednie, ale również tylne ścianki. To kolejny przykład na charakterystyczną dla naszych projektów współzależność różnych cech skomplikowanego układu. Wykorzystaliśmy konieczność pochylenia przedniej ścianki (dla fazowej koordynacji głośników niskotonowego i nisko-średniotonowego) dla skonstruowania jak najlepszego kształtu obudowy również pod zupełnie innym względem – redukcji fal stojących w obudowie. W tej dziedzinie rozpowszechniono wiele mitów. Wystarczy lekko pochylona górna ścianka albo zaokrąglone boki, a już dowiadujemy się, że problem rozwiązany. Tymczasem fale stojące naprawdę szaleją dalej, bo nie chcą podporządkować się tylko zabiegom wzorniczym i marketingowym. Rządzą się nieco innymi prawami niż życzyłoby sobie tego wielu konstruktorów. Sami nabraliśmy pokory po przećwiczeniu wielu wcześniejszych modeli, w których w dolnej części obudowy instalowaliśmy przegrodę ustawioną pod kątem 45°, sądząc że to niemal doskonały sposób pozbycia się fal stojących generowanych pomiędzy górną a dolną ścianką. Mimo to sposób promieniowania bas-refleksu (który poza podstawowym rezonansem układu i rezonansami pasożytniczymi tunelu, w pewnym stopniu transmituje również fale stojące obudowy), dawał sygnały, że problem nadal istnieje… Powszechnie uważa się, że źródłem fal stojących jest równoległość ścianek obudowy. Zlikwidujemy tę równoległość – zlikwidujemy fale stojące. Niestety, to nie takie proste. Rezonanse tunelowe (piszczałkowe) powstają w ustrojach, których jeden wymiar jest znacznie dłuższy od pozostałych – np. w kolumnie, której wysokość jest znacznie większa od szerokości i głębokości. Wówczas ustawienie dolnej lub górnej ścianki nawet pod kątem 45° nie jest wystarczające – nie likwiduje wyraźnego uprzywilejowania jednego, pionowego wymiaru konstrukcji. Kiedy jednak wysoką obudowę o pochylonych ściankach przedniej i tylnej podzielimy wewnętrzną przegrodą ustawioną pod kątem 45°, wówczas sytuacja wygląda zupełnie inaczej – w przekroju pionowym bocznym nie tylko nie pojawia się żadna para ścianek równoległych, ale i odległości między nimi wyraźnie się zmieniają. Jedynym potencjalnym generatorem fal stojących pozostaje układ równoległych ścianek bocznych, które jednak dzieli najmniejsza odległość w stosunku do odległości między pozostałymi ściankami, co obniża poziom zagrożenia rezonansami, a ponadto odpowiada długościom fal, z którymi można sobie już radzić odpowiednim wytłumieniem samych powierzchni ścianek.

Nasze konstrukcje od wielu lat wyposażamy wyłącznie w doskonałe duńskie przetworniki. Generacja PPW bazuje na referencyjnych produktach Scan-Speaka – Revelatorach i Illuminatorach w modelach Credo, najnowszych głośnikach Wavecora w Neo 2 i Neo 3 oraz Vifach z serii NE w Neo 3SE i Neo 4. Nowe Wavecory mają membrany nomeksowe – czyli zgodnie z duńską tradycją, bazujące na celulozie, tutaj wzbogaconej nowymi domieszkami, ustalającymi optymalne parametry sztywności i tłumienia wewnętrznego. Głośnik wysokotonowy w Neo 3 to pochodzący od Scan-Speaka kopułkowo-pierścieniowy DX , zaś w Neo 3SE oraz w Neo 4 najlepszy z pierścieniowo-kopułkowych Illuminatorów Scan-Speaka, wyposażony w neodymowy układ magnetyczny. Wreszcie Credo dodają do tego najbardziej wyrafinowany, bogaty, ale wolny od przejaskrawień charakter brzmienia w całym pasmie. W Credo 3 Illuminator osiągnięciu referencyjnego poziomu definicji niskich tonów pomogło zastosowanie pary 18-cm Illuminatorów. Jako wysokotonowy towarzyszy im pierścieniowy Illuminator. Nisko-średniotonowy Illuminator zachowuje bardzo niski poziom zniekształceń w całym paśmie również przy wysokich amplitudach i mocach, co pozwala mu efektywnie i dokładnie przetwarzać niskie częstotliwości, utrzymując jednocześnie najwyższą rozdzielczość średnich. Możliwości te wynikają z niespotykanego w żadnym innym głośniku złożenia wyrafinowanych cech konstrukcyjnych: krótkiej cewki w długiej szczelinie, tytanowego karkasu cewki drgającej, neodymowego układu magnetycznego, razem z koszem wyprofilowanego w sposób aerodynamicznie doskonały. Zaletą membran celulozowych jest dobre rozpraszanie rezonansów, będące konsekwencją ich struktury (włókna różnej długości ułożone w różnych kierunkach); zazwyczaj membrany celulozowe są też dostatecznie sztywne i nawet bez specjalnych zabiegów gwarantują dobre rezultaty. W Illuminatorze membranę złożono z dwóch warstw, których faliste przetłoczenia są ?przesunięte w fazie? względem siebie, co nadaje całej membranie specjalną sztywność przy umiarkowanej masie i wyjątkowo skutecznym tłumieniu fal stojących. Para 18-centymetrowych Illuminatorów ma bardzo duży potencjał w zakresie niskotonowym, jednak dla uzyskania najlepszych charakterystyk wymaga odpowiedniego dostrojenia obudowy bas refleks. Jak wykazały badania, żaden konwencjonalny układ z otworem i tunelem nie zdaje tu egzaminu, gdyż zmusza albo do zastosowania bardzo długiego tunelu, co jest kłopotliwe i wzmaga rezonanse pasożytnicze, albo też do zmniejszenia powierzchni otworu, co z kolei wprowadza kompresję i szumy turbulencyjne. W tej sytuacji najlepszym rozwiązaniem, stosowanym już wcześniej przez firmę ESA, jest instalacja membran biernych. Na tylnej ścianie Credo 3 Illuminator znalazło się miejsce aż dla czterech 18-centymetrowych membran biernych o bardzo dużym wychyleniu. Każdy z głośników napędza po dwie membrany, tworząc układ rezonansowy dostrojony pod każdym względem idealnie – w najlepszej objętości, do optymalnej częstotliwości – i zapewniający bardzo dobre rozciągnięcie oraz doskonałą odpowiedź impulsową. Swoboda działania układu nie jest skrępowana wielkością otworu; zarazem jest on mniej podatny na transmitowanie fal stojących z obudowy. W wyznaczającym poziom odniesienia referencyjnym modelu Credo 4 pasmo akustyczne odtwarzane jest przez przez trzy grupy głośników. Niskie tony przetwarza para 22-centymetrowych, wyposażonych w aluminiowe membrany, Revelatorów. Za średnie częstotliwości odpowiedzialny jest również Revelator, tym razem o 15-centymetrowej nacinanej papierowej membranie. Najwyższe częstotliwości odtwarza głośnik R29 (Ring Radiator), sięgający ponad 50kHz referencyjny model Scan-Speaka.

W podstawowych parametrach elektrycznych nasze nowe kolumny są typowym, pod żadnym względem nieproblematycznym obciążeniem dla każdego „zdrowego” wzmacniacza. Podczas gdy większość producentów deklaruje 8-omową impedancję znamionową przy charakterystykach impedancji wykazujących spadki do poziomu nawet niższego od 3 omów, i to w zakresie niskich częstotliwości, w naszych konstrukcjach nigdy nie schodzimy poniżej poziomu 3,5 oma, a jednocześnie w zgodzie z tradycyjnym i zdroworozsądkowym sposobem ustalania impedancji znamionowej podajemy, że są to kolumny 4-omowe. Podobnie w sprawie efektywności – podajemy jej rzetelną wartość, ustaloną pomiarem w otwartej przestrzeni. Jak w przypadku każdego sprzętu wysokiej klasy, również nasze kolumny zagrają tym lepiej, im lepszy wzmacniacz i odtwarzacz zostanie do nich podłączony. Jednak zarówno ze względu na charakter samych przetworników, jak i wyprofilowanie brzmienia całych kolumn, nie są one bardzo wymagające – ani nie trzeba będzie szukać im jednej i jedynej konfiguracji sprzętowej, ani koniecznie kupować urządzeń specjalnie drogich. Wyraźnie jednak lubią dobrą i dobrze nagraną muzykę – byle co będzie brzmiało byle jak.

Neo 3

Specyfikacja

Rodzaj konstrukcji: Zestaw dwudipółdrożny w obudowie bas refleks
Pasmo przenoszenia: 34Hz-30kHz (+/-3dB)
Wymiary WxSxG: 99x20x32 (cm)
Ciężar jednostkowy: 23 kg
Moc znamionowa: 200 W
Impedancja znamionowa: 4 Ohm
Efektywność: 87 dB (2.83V/1m)
Dostępność: Zestaw dostępny
Pobierz PDF

Opis modelu