Tajniki konstrukcji

Wzorem Pana Słodowego, każdy rodak potrafi.... Zatem i kolumny głośnikowe nie są tabu dla rodaków,

ale wykonanie dobrze grających kolumn, to nie taka prosta sprawa. Kopiowanie wyrobów z półki tzw.

niskobudżetowej jest stratą pieniędzy i czasu.

 Postaram się podpowiedzieć pewne tajniki dobrych konstrukcji, oczywiście nie zawsze da się według

tych prawideł wykonać samodzielną konstrukcję, a nawet renomowane firmy nie zawsze stosuj± się do

tych zaleceń, w szczególności do wyrobów niższej klasy.

 Wykres 1 przedstawia najwyższą częstotliwość (kolor niebieski) do której głośniki oddalone od siebie

według osi poziomej, pracują dodając się prawie idealnie. Kolor różowy sugeruje zalecaną częstotliwość

podziału, to znaczy częstotliwość, od której powinien być ”„wpuszczony” głośnik przetwarzający wyższy

zakres częstotliwości, i logicznie, ograniczony niskotonowy.

Wykres odległości

W przypadku, gdy stosujecie jeden głośnik membranowy, np. 12 calowy, i driver z hornem o wysokości

20 cm, liczymy: po³owa średnicy głośnika 12 cali = 16 cm + połowa wysokości tuby (zakładamy, że tubę

montujemy jak najbliżej 12 calówki), razem to 26 cm. Z wykresu widać iż zalecane jest zastosowanie

podziału ok 1500 Hz. Jeśli jest to dobry 12 calowy głośnik, a takie potrafią grac do 1800 Hz( np.: rcf,

b&c) nie popełnimy błędu wykonując podział na tej częstotliwości.

 W wypadku głośników wysokiej jako¶ci o średnicach 8 cali lub mniejszej, można w ostateczności

zastosować podział nawet na częstotliwości 50-100% wyższej od tej przedstawionej na różowym

wykresie.

 Te rozważania tyczą pojedynczego głośnika, sytuacja się nieco komplikuje w przypadku stosowania

dwóch głośników membranowych, bo mamy dwie różne odległości od głośnika wysokotonowego.

Najlepiej lokować je pionowo, wskazane też by było ulokowanie głośnika wysokotonowego między nimi,

a jeśli już muszą być ulokowane obok siebie poziomo, to należy je umieścić pod kątem ok. 20 stopni. 

 W przypadku większych średnic głośników basowych, 15 cali i większe, które będą odtwarzały zakres

oktawy subbasowej (poni¿ej 80 Hz) należy obniżyć podział do najwyżej tej zalecanej na wykresie

różowym, gdyż poza aspektem omawianym teraz, dochodzi jeszcze niepożądany efekt doplera.

 Moim zdaniem w przypadku stosowania jako basowy, głośnika 15 cali, lub większego należy budować

kolumnę, lub zestaw kolumn, w układzie 3 drożnym, bo łatwo będzie sprostać wymaganiom wynikającym

z tej tabeli. Taka konstrukcja jest najbliższa idealnej, jeśli weźmie się pod uwagę percepcję słuchu

ludzkiego. Z wykresu przedstawiającego czułość w funkcji częstotliwości wynika, że najwyższa czułość

ludzkiego słuchu określa zakres 500 Hz do 5kHz. Z tej wiedzy konstruktorzy wysnuli wniosek, że należy

w miarę możliwości unikać podziału między głośnikami w wymienionym zakresie.

 
Konstrukcja 3 drożna pozwala na podział dolny na poziomie 400 – 500 Hz, a górny ok 4 kHz (mam na

myśli dobre głośniki 8 cali zastosowane, jako środkowe). Im mniejsza średnica głośnika, tym lepiej

głośnik sprawuje się i dodaje w wysokim zakresie częstotliwości, dlatego firmy stanowiące awangardę

nowoczesności i jakości, takie jak BOSE, konstruują kolumienki na kilku małokalibrowych głośniczkach,

a o jakości dźwięku który te wyroby emitują, krążą legendy…

 Dlatego też jakikolwiek układ dwudrożny z głośnikiem 15, 12, a nawet 10 cali, jest tylko rozwiązaniem

kompromisowym. Aby zminimalizować wadę podziału, oraz negatywnego wpływu zwrotnic pasywnych

na głośniki, czołowe firmy stosują układy aktywne.

 Jako przykład próby ominięcia praw fizyki, można podać, już nie produkowaną kolumnę Tr 225 firmy

JBL, gdzie próbowano ominąć te zależności współpracy głośników 15 calowych. Jeden g³ośnik

zablokowano zwrotnic± na częstotliwości ok 850 Hz, a drugi ok 2500 Hz. Bardzo słaby driverek z cewką

jeden cal, dla bezpieczeństwa wpuszczono ok 2700 Hz. Byli i są tacy, co do dziś zachwycają się tym

wynalazkiem, ale ci którzy maja nieco bardziej wyrobiony słuch natychmiast wyłapali bylejakość

emitowanego przez tą kolumnę dźwięku. Mo¿na by stwierdzić, że ta kolumna jest doskonałym

przykładem jak nie powinno się konstruować kolumny... i dowodem na to iż nie wszystko co się świeci, to

złoto.... Je¶li już zdecydowaliście o własnej kolumnie, to nie kopiujcie wyrobów bardzo wątpliwej

jakości, a podbudowani wiedzą, starajcie się za swoje pieniądze zbudować coś jakościowo lepszego.

Firmy zawodowo zajmujące się konstruowaniem zestawów głośnikowych, prace takie rozpoczynają od

dokonania pomiarów charakterystyki sprawności przetwarzania, na osi i pod kątem 30 – 45 stopni od niej,

fazy i impedancji głośnika w funkcji częstotliwości. Pomiary te pozwalają dokładnie określić

częstotliwość do której głośnik basowy, lub średniotonowy pracują najlepiej. Dlaczego należy dokonywać

pomiaru spl w funkcji częstotliwości, nie tylko na osi głośnika, ale i pod kątem, pokazuje fabryczna

charakterystyka 12 calowego g³ośnika firmy 18SOUND. Osiowo głośnik gra nawet do 5 kHz, ale druga

charakterystyka 45 stopni sprowadza nas na ziemię... Głośnik możn zauważyć tylko do ok 1700 Hz, do

której to częstotliwości głośnik emituje dźwięk pod kątem 80 – 90 stopni (pion i poziom). Należy zatem

tą częstotliwość wybrać do podziału.

 Charakterystyka impedancji pozwala przyjąć rzeczywistą impedancje głośnika przy tej częstotliwości.

Aby kolumna grała prawidłowo, należy użyć jako głośnik wysokotonowy, taki który bezpiecznie może

pracować od 1700 Hz, emitować pod kątem (poziomo) 90 stopni. Takie wymagania spełniają driverki z

wylotem 1 cal, i cewka o średnicy 44 mm (1,75 ). Horn, czyli tube do niego należy dobrać jak już

napisałem, tak aby emitowała w poziomie pod kątem 90 stopni.

 Tak skonstruowana kolumna nie będzie ustępowała jakością od przyzwoitych wyrobów, poważnych

producentów, gdyż spełnia wszystkie wymagania dobrej konstrukcji. Zwrotnice należy wyliczać

wstawiając do wzorów, lub symulatorów, rzeczywiste impedancje głośników, przy założonej

częstotliwości podziału. Według mnie głośnik basowy należy ograniczać górno-zaporową zwrotnicą o

nachyleniu 12 dB/oct, a głośnik wysokotonowy wpuszczać górnoprzepustową zwrotnicą 18 lub 12 dB/oct.

 W przypadku tego głośnika są dość często stosowane zabezpieczenia wykonane z żarówek. Nie należy

tych żarówek wstawiać za zwrotnicą, bo w przypadku ich przepalenia, wzmacniacz zostaje obciążony

szeregowym układem rezonansowym, co może spowodować nawet jego uszkodzenie. Ponad to

zwiększająca siê rezystancja żarówki jest włączona szeregowo z głośnikiem, a to powoduje

niedopasowanie obciążenia do parametrów zwrotnicy, przesuwając w dół częstotliwość wpuszczania

zwrotnicy. Rezystancja żarówki może ulec zmianie z 0,5 do 10 – 12 omów, zatem w takiej sytuacji

impedancja odbiornika zmieni się z 8,5 omów, do nawet 20 omów.

 Włączenie szeregowo żarówki przed zwrotnicą tak samo skutecznie zabezpiecza głośnik, ale w

przypadku przepalenia nie wpływa ujemnie na wzmacniacz.