Pogadanka Na Temat. Monitory, cz. 5

Opublikowano przez

Focal_SM9_RightTrochę czasu minęło od ostatniej Pogadanki Na Temat, więc pora znów coś zamieścić. Tym razem będzie o monitorach z membraną pasywną. Całość tekstu znajdziecie w sierpniowym numerze EiS, a poniżej jego ciekawsze fragmenty.

Zacznijmy od tego, że gdyby nie ograniczenia lokalowe, obudowa głośnikowa mogłaby w zasadzie nie istnieć. Gdybyśmy zamocowali głośnik na niczym nie ograniczonej, bardzo sztywnej i całkowicie izolującej dźwięki płaszczyźnie, za którą i przed którą nie byłoby nic (oczywiście oprócz powietrza, bo bez niego nie słychać dźwięków), to mielibyśmy do czynienia z sytuacją idealną, w której energia emitowana przez tylną część membrany głośnika byłaby skutecznie oddzielona od energii emitowanej przez jej przednią część. Tak się bowiem składa, że gdy membrana głośnika spręża cząsteczki powietrza z przodu, do jednocześnie wywołuje podciśnienie z tyłu, a zatem obie te energie mają taką samą wartość, ale przeciwny zwrot, więc przy zsumowaniu po prostu się znoszą.
Jak się zapewne domyślacie, chodzi tu o to, by obie te energie możliwie jak najskuteczniej odizolować, albo sprawić, że jedna z nich (zazwyczaj ta emitowana przez tylną część membrany) została z przeciwnym znakiem skierowana w tę stronę, w którą promieniowana jest energia z przodu membrany. Oba pomysły są świetne i oba mają zastosowanie w praktyce.

Sprawa zamknięta
W pierwszym przypadku buduje się tzw. obudowy zamknięte – przykładem niech tu będzie słynna Yamaha NS-10M i nie mniej słynny Auratone 5C (alias Horrortone, niedawno wskrzeszone i znów straszące po studiach nagrań). Energia emitowana przez tylną część membrany jest tam pochłaniana przez silnie wytłumione wnętrze obudowy, a część z niej po prostu zamieniana w ciepło (ale nie aż takie, żeby nagrzać kolumnę…). Część jednak oddziałuje w jakiś sposób na membranę, sprawiając że nie do końca pracuje ona tak liniowo, jakbyśmy tego chcieli. Liniowość w tym wypadku oznacza proporcjonalność wychyleń membrany w zależności od poziomu i częstotliwości sygnału pobudzającego ją do ruchu, czyli prądu przemiennego ze wzmacniacza. Przy czym reguła jest taka, że czym większa obudowa i czym cięższa membrana, tym ta nieliniowość jest mniejsza. A więc obudowa zamknięta może dobrze zabrzmieć, gdy cały zestaw ma wielkość komody, a zastosowany w nim głośnik niskotonowy (bo wszystkie te rzeczy, o których mówimy, odbywają się w zakresie basów) ma słuszną średnicę, np. 12 cali.
Z efektywnością takich konstrukcji jest już słabiej, czyli – mówiąc w olbrzymim skrócie i z dużą dozą kolokwializmu – nie zagrają one tak głośno, jak obudowy innego typu. Za to charakterystyka impulsowa, czyli szybkość reakcji na pobudzenie membrany, a następnie szybkość wygaszenia jej drgań po ustaniu impulsu, jest bardzo dobra.

Sprawa otwarta
Obudowa otwarta, której najczęściej wykorzystywanym przykładem jest bass-reflex, to sprytna konstrukcja, która potrafi zagrać głośno, nisko i jest stosunkowo tania w realizacji. Energia tylnej strony membrany jest w bardzo inteligentny sposób metodami mechanicznymi (odpowiedniej długości i przekroju tunele) przetworzona tak, by była emitowana zgodnie fazowo z energią przedniej części membrany. Nie dość, że w ten sposób można zwiększyć głośność, to jeszcze uzyskuje się wsparcie w zakresie najniższych tonów i głośnik pracuje jak na sterydach. Ale jak to ze wszystkimi środkami dopalającymi bywa, zryw jest dobry, ale potem przychodzi kryzys. W miarę wzrostu częstotliwości bass-reflex zaczyna trochę przeszkadzać, ale i w tym paśmie, w którym jest najbardziej efektywny, też słodko nie jest. Mamy bowiem rezonującą, zmieniającą swą gęstość masę powietrza, którą trzeba rozruszać aby zagrała, a potem wytłumić, kiedy już drgać nie powinna. A z tym już jest problem, bo nie bardzo jest ją czym „przygasić”, i choć zestawy bass-reflex mają fajny, puchaty dół, to w znacznej mierze jest on dość swobodną improwizacją monitora do linii basu podawanej przez prąd ze wzmacniacza. Jednym słowem bas nie jest już tak szybki jak w obudowach zamkniętych i trochę mniej można mu ufać w kwestii wierności przetwarzania. Są tu oczywiście wyjątki, ale jest to ściśle związane ze skutecznością kuracji odchudzającej dla naszego portfela w momencie zakupu monitorów.

Trzecia droga
W dążeniu do ideału dopracowano się dwóch innych konstrukcji. Jedną z nich jest zmodernizowana koncepcja tzw. obudowy labiryntowej, którą z powodzeniem stosuje np. PMC (energia wpuszczona jest „w kanał”, w którym błądzi tak długo, aż zapomni, po co w zasadzie powstała). Druga konstrukcja to właśnie membrana pasywna (bierna). W literaturze anglosaskiej można się spotkać z określeniem tego systemu jako ABR (Axilliary Bass Radiator). Jest on jeszcze sprytniejszy niż bass-reflex, a tak naprawdę świat współczesnych producentów muzycznych usłyszał o nim przy okazji debiutu słynnych monitorów Mackie HR824 w drugiej połowie lat 90. słusznie minionego stulecia.
W zasadzie jest to obudowa zamknięta… chociaż nie do końca. To znaczy strukturalnie znajdujące się w niej powietrze nie uchodzi żadnym otworem rezonansowym, ale jednak zjawisko rezonansu wspomagającego pracę przetwornika niskotonowego jest tu obecne. Poza sztywną konstrukcją samej obudowy znajdziemy w niej dodatkowy głośnik, który nie jest głośnikiem. To sama membrana z odpowiednim zawieszeniem i karkasem, ale bez cewki i układu magnetycznego. Jej jedynym zadaniem jest drganie wywoływane przez energię tylnej części membrany „prawdziwego” głośnika lub głośników niskotonowych. Takich konstrukcji jest dziś niewiele, np. kosmiczne wręcz zestawy firmy Barefoot, czy monitory Focal SM9.
Jedną z głównych zalet takiej obudowy jest to, że nie ma tu żadnego przepływu powietrza, a więc i związanych z tym turbulencji czy poszumów (typowy problem małych zestawów bass-reflex). Poza tym tego typu rozwiązanie pozwala zmniejszyć wymiary monitorów bez znaczącego wpływu na ich działanie. Membrana bierna ma większość zalet bass-refleksu (poszerzone pasmo w niskich oktawach, dobra efektywność) bez jego wad. Co więcej, przy podobnych wymiarach jak bass-refleksowe odpowiedniki, zestaw taki jak SM9 może zejść niżej z graniczną częstotliwością przetwarzania. W konstrukcji bass-reflex nie dałoby się przy takich gabarytach skonstruować równie sprawnego portu. Dzięki temu SM9 mogą już dość swobodnie przetwarzać częstotliwości od 30 Hz, co przy tych wymiarach jest imponującym rezultatem.
Czy mamy zatem do czynienia z rozwiązaniem idealnym? No cóż, idealny jest tylko ideał, i to też tylko w swojej idealnie idealnej formie. Pasywna membrana jest konstrukcją rezonansową, a tam, gdzie jest rezonans, tam pojawiają się kłopoty z rozmywaniem transjentów. Poza tym membrana pasywna nie jest strukturą liniową, czyli w różny sposób reaguje na pobudzenie i różnie potrafi transformować energię z wewnątrz na zewnątrz. Z tego względu dobór przetwornika oraz konstrukcja membrany biernej są krytyczne, jeśli chodzi o uzyskanie odpowiedniej charakterystyki impulsowej i wyrównanego poziomu SPL.

Tagi: , , , , , , , ,

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wszystkie pola są wymagane. Wybierz avatar