|
|
|
Bi-wiring.
Jeżeli z tyłu kolumn zobaczymy 4 (lub 6) zaciski do kabli głośnikowych, możemy się domyślić, że nasze kolumny są przystosowane do zasilania podwójnym (potrójnym) okablowaniem w tzw. bi-wiringu. Zastosowanie podwójnego okablowania teoretycznie poprawia nam jakość dźwięku, ale nie zawsze jest to prawdą. Więcej na stronie Bi-wiring, bi-amping.
Kierunkowość promieniowania głośników.
Kolumny kierunkowe.
Klasyczne kolumny promieniują dźwięk przed siebie. Największą kierunkowość wykazują wysokie częstotliwości, dlatego ważnym jest, aby przy odsłuchu głośnik wysokotonowy był skierowany w stronę słuchającego, i znajdował się na wysokości jego uszu. Mniejszą kierunkowość wykazują tony średnie a najmniejszą - niskie. Rozchodzą się po pomieszczeniu praktycznie bezkierunkowo, tak, że wystarczyłby tylko jeden głośnik niskotonowy dla całego zestawu. Taka idea ma zastosowanie w kinie domowym, gdzie wzmacniacz obcina niskie tony (poniżej 200 Hz) w głośnikach głównych i przesyła je do subwoofera. Subwoofer może być ustawiony w pokoju w praktycznie dowolnym miejscu (z pewnymi zastrzeżeniami, patrz strona Pan Bas).
Różne kolumny mają różny kąt promieniowania. Te o większym kącie, są łatwiejsze do ustawienia i lepiej wypełniają pokój dźwiękiem, ale odbywa się to kosztem ostrości lokalizacji dźwięku. Aby uzyskać najlepszą jakość dźwięku dobrze jest skorzystać z porad producenta kolumn zawartych w instrukcji obsługi.
Bipole.
Kolumny o charakterystyce promieniowania bipolarnej promieniują dźwięk do przodu i do tyłu kolumny, w tej samej fazie. Promieniowany przez tył zestawu dźwięk odbija się od ścian pomieszczenia i dociera do słuchacza z kilkumilisekundowym opóźnieniem. Daje to zaskakujące wrażenie przestrzenności i głębokiej sceny dźwiękowej. Konstrukcja takich kolumn jest bardziej skomplikowana, zawierają bowiem więcej głośników dynamicznych które trzeba umiejętnie zestroić. W nieco prostszej wersji produkuje się takie głośniki do kina domowego jako głośniki tylne, efektowe. Norma THX dopuszcza użycie tylko kolumn o charakterystyce bipolowej jako efektowych (czyli tylnych).
Dipole.
Podobnie jak bipole, głośniki te promieniują także do tyłu. Ale różnica jest zasadnicza: charakterystyka promieniowania przypomina ósemkę, a głośniki pracują w przeciwnej fazie.
Uzyskuje się tu lepsze rozproszenie dźwięku niż w tradycyjnych kolumnach, lecz są trudne do ustawienia w pokoju. Wadą jest słaby bas, wynikający właśnie z pracy w przeciwnych fazach. Następuje tutaj jakby zwarcie w niskich (i nie tylko) częstotliwościach i mocne ich tłumienie. Stąd charakterystyka promieniowania ma kształt ósemki. Charakterystykę taką mają głośniki elektrostatyczne.
Omnipolar.
Kolumny omnipolarne promieniują dźwięk dookoła, nie tylko w płaszczyźnie poziomej, ale także w pionie. Zachowują się one jak punktowe źródło dźwięku. Wrażenia z odsłuchu takich kolumn są zaskakujące. Dźwięk wypełnia cały pokój, dając wrażenie uczestnictwa w koncercie na żywo. Wadą takiej prezentacji jest niezbyt ostra lokalizacja źródeł. Konstrukcja takich kolumn jest złożona. Muszą być wykonane z dobrą jakością, ponieważ niewłaściwa konstrukcja powoduje, iż proporcje pomiędzy dźwiękiem odbitym i bezpośrednim zostają zachwiane, dając nienaturalne wrażenia przestrzenne. Sprawiają też nieco kłopotów przy ustawianiu w pokoju.
Kolumny elektrostatyczne.
Pierwszy głośnik elektrostatyczny został sprzedany tuż po drugiej wojnie światowej. Bardzo dobre rezultaty brzmieniowe zachęciły entuzjastów do rozwijania tej technologii.
Przetworniki elektrostatyczne wyróżniają się bardzo niskim poziomem zniekształceń. Wynika to z ich prostej konstrukcji i zasady działania. Ponadto generują wręcz holograficzną przestrzeń, posiadają bardzo dobrą spójność brzmienia i doskonale oddają barwę instrumentów. Dźwięk jest łagodny, pozbawiony agresji, lekki i przestrzenny. Te zalety powodują, że elektrostaty mają wielu entuzjastów. Do wad zaliczyć można ograniczenia dynamiki i słabe przetwarzanie basu. Dlatego bas najczęściej generowany jest za pomocą klasycznych głośników dynamicznych. (na zdjęciu wysokiej klasy elektrostat firmy Martin Logan, USA)
Zasada działania.
Zasada działania, tak jak i konstrukcja, jest prosta. Bardzo lekka, wytrzymała i przewodząca prąd folia z tworzywa sztucznego, jest umieszczona pomiędzy dwiema elektrodami z blachy perforowanej (najczęściej w proporcji 50%/50% powierzchnia czynna a otwory). Folia jest membraną, która generuje dźwięk. Jest ona wstępnie spolaryzowana wysokim napięciem. Do elektrod z perforowanej blachy doprowadzone jest napięcie zmienne ze wzmacniacza. Jedna elektroda zasilana jest połową napięcia, a druga drugą połową, w przeciwfazie (push-pull).
Gdy do przetwornika nie dociera żaden sygnał, tworzy się równomierne pole elektryczne pomiędzy membraną a elektrodami. Membrana nie porusza się, gdyż siły przyciągania pochodzące od elektrod równoważą się. Wraz ze zmiennym sygnałem wejściowym, pomiędzy elektrodami tworzy się zmienne pole elektryczne, które w zależności od polaryzacji przyciąga lub odpycha spolaryzowaną wysokim napięciem membranę. Naprężenie membrany działa jak sprężyna zabezpieczając przed nadmiernym wychyleniem. Ponieważ elektrody nie poruszają się, a drga tylko lekka, naprężona folia (membrana) wytwarzając ciśnienie akustyczne, dźwięk jest szybki, lekki i bez zniekształceń.
Aby folia wytwarzała odpowiednie natężenie dźwięku, musi mieć dość duże wymiary i być zasilana wysokim napięciem. Napięcie to wynosi nawet 5000 7000 V. Aby zasilić takie kolumny wymagany jest wydajny prądowo wzmacniacz, którego sygnał wyjściowy podnoszony jest za pomocą specjalnego transformatora do napięcia roboczego kilku kV. Przekładnia takiego transformatora wynosi najczęściej 1:50. Panele elektrostatyczne mogą też być zasilane za pomocą wzmacniacza lampowego, z pominięciem transformatora wyjściowego.
Wysokie napięcia zasilające są niebezpieczne, dlatego głośnik elektrostatyczny jest umieszczony w odpowiedniej, izolującej obudowie.
Spotyka się dwa rodzaje paneli: płaskie i zakrzywione. Panele płaskie są łatwiejsze w produkcji, ale mają niekorzystną charakterystykę kierunkową w płaszczyźnie poziomej. Powoduje to, że przy odsłuchu stereofonicznym obraz stereofoniczny jak i balans tonalny zmienia się w zależności od położenia naszych uszu. Nawet niewielkie ruchy głową powodują ich zmianę. Dlatego stosuje się panele zakrzywione, (np. Martin Logan) które nie są tak wrażliwe na lokalizację słuchacza. Płaskie panele produkuje firma Quad, ale stosuje specjalne elektrody i skomplikowane linie opóźniające, które doprowadzają napięcie do kolejnych pierścieni elektrod.
Ustawianie paneli w pomieszczeniu.
Elektrostaty są źródłem dźwięku dipolarnym, czyli promieniują dźwięk do przodu i do tyłu w przeciwfazie. Powoduje to trudności w ustawieniu kolumn. Najlepsze efekty przestrzenne można uzyskać ustawiając je nierównolegle do ścian pokoju, w jednakowych odległościach od ścian i mebli. Dokładne propozycje ustawienia można znaleźć w instrukcji obsługi.
Zrób to sam.
Panele elektrostatyczne są dośćłatwym obiektem do amatorskiej budowy. Wprawdzie w Polsce ruch hobbystyczny jest niewielki, ale na świecie a szczególnie w USA można bez problemu kupić kity do samodzielnego złożenia. Wielu entuzjastów tanim sposobem buduje więc wysokiej jakości panele elektrostatyczne, tym bardziej że markowe są bardzo drogie. Temat elektrostatów często był omawiany na łamach amerykańskiego czasopisma Audio Amateur. (zobacz linki na stronie "Ciekawe strony")
Nowa technologia - NXT.
Technologia ta powstała w brytyjskiej firmie badawczej V-Labs, podczas badań nad wyciszeniem kabin samolotów wojskowych Tornado. Firma ta obecnie nie zajmuje się produkcją paneli, lecz tylko sprzedaje licencje różnym formom. Licencje nabyły: Mission, NEC, Samsung, Peerless, LG, Audax, Sony, Fujitsu i wiele innych.
Panele NXT to sztywne i lekkie płyty kompozytowe (np. z włókna węglowego czy nawet cienkiego, przewodzącego szkła) o grubości od 0,5 mm (nawet od 0,3 mm) do 20 mm. Najczęściej są płaskie, lecz mogą mieć inny kształt, np. walca czy kuli. Wielkość panelu może być prawie dowolna obecnie spotyka się wielkości od 10 cm2 do kilku m2. Nie mają specjalnej obudowy, lecz tylko ramkę. Mogą być wieszane na ścianie jak obraz (są już z nadrukowaną reprodukcją znanych obrazów) lub wbudowane w sufit czy ścianę. Mogą pracować w dowolnej pozycji, także pod wodą.
Zasilanie paneli odbywa się za pomocą specjalnego wzbudnika sterowanego mikroprocesorem, który przetwarza sygnał dźwiękowy według skomplikowanych algorytmów. Wzbudnik (o niewielkiej grubości) przekazuje energię do płyty, w której wytwarzane są fale giętne. Fale giętne powstają w ośrodkach o małej grubości. Są to fale poprzeczne, które powodują odkształcenia (wyginanie) membrany związane z przemieszczaniem się czoła fali. Rozchodzą się wzdłuż panelu i tworzą dużą liczbę prawie punktowych źródeł dźwięku o różnych częstotliwościach. Amplituda drgań jest niewielka (rzędu mikronów) lecz rozłożona na całej powierzchni. Pasmo przenoszenia jest szerokie, wynosi 70 Hz 19 kHz. Panele emitują rozproszony, wysokiej jakości dźwięk, o małych zniekształceniach i o prawie płaskiej charakterystyce przenoszenia. Odznaczają się dużą efektywnością. Wytwarzanie ich jest proste po prostu płytkę kompozytu tnie się na żądany wymiar, dołącza wzbudnik, oprawia, drukuje wzór na powierzchni. Skomplikowane są tylko obliczenia komputerowe ze względu na określenie algorytmu zasilania dla każdego panelu oddzielnie.
Te zalety powodują że grające panele znajdują zastosowanie w zestawach audio i kina domowego (uzupełnione o subwoofer) jak i w przemyśle komputerowym (np. głośniki przy laptopach) samochodowym, zabawkarskim, itp. Wprawdzie jest to technologia młoda, ale wielce obiecująca. Już teraz producent kolumn, brytyjska firma Mission chwali się, iż wyprodukowała kolumny NXT klasy Hi-End.
Inne technologie.
Oprócz udoskonalania klasycznych konstrukcji głośników, trwają badania nad nowymi technologiami. Są one bardzo interesujące lecz jeszcze nie na etapie zastosowań praktycznych. Zainteresowanych odsyłam do literatury fachowej.
|
|
|
