Obudowy głośnikowe w praktyce - rodzaje, właściwości, brzmienie

Zapewne niejedno z nas próbowało kiedyś przestawiać swoje kolumny głośnikowe w różne miejsca w mieszkaniu lub domu, aby sprawdzić, gdzie będą najlepiej grały. Oczywiście ma to sens, ponieważ rozmiar, akustyka pomieszczenia czy rozstawienie kolumn względem słuchacza i ścian mają kluczowe znaczenie dla ich brzmienia. Jednak czy kiedykolwiek zastanawialiśmy się nad tym, że równie istotne jest to, w jaki sposób nasze "paczki" są skonstruowane? Czy zdajemy sobie sprawę z faktu, że dokładnie ten sam zestaw przetworników umieszczony w zupełnie innej obudowie dałby nam zgoła inne efekty? Idąc jeszcze dalej, czy tak naprawdę znamy się na głośnikach i ich właściwościach na tyle, aby stwierdzić, w jakiej obudowie powinny zostać zamontowane, aby spełnić nasze oczekiwania? Na rynku dostępnych jest mnóstwo zestawów głośnikowych, których konstruktorzy mają swoje preferencje i przekonania. Jedne firmy płyną z głównym nurtem, trzymając się kolumn z bass-refleksem, inne stawiają na obudowy zamknięte, linie transmisyjne, membrany bierne lub jeszcze inne, nierzadko bardzo skomplikowane rozwiązania. Co to oznacza dla nas, słuchaczy, i co powinniśmy wybrać?

Każdy meloman ma zupełnie inne upodobania brzmieniowe, a często nie potrafimy ich dobrze opisać. Używamy takich sformułowań jak "cieplejsze" lub "chłodniejsze" brzmienie, albo "bardziej rozrywkowe" kontra "bardziej analityczne". Co to w praktyce znaczy dla konstruktorów i akustyków? Projektanci kolumn dwoją się i troją, aby zapewnić użytkownikom jak najlepsze (ich zdaniem) doznania podczas odsłuchu ukochanej muzyki. Jednakże wszystko to muszą pogodzić z kosztami produkcji, filozofią marki, możliwościami technologicznymi czy, w końcu, grupą docelową kupujących. Przecież kolumny przeznaczone dla audiofilów będą miały znacznie wyższy budżet niż takie, które ma kupić przeciętny, nie interesujący się tematem aż tak bardzo Kowalski. Ale czy dany typ obudowy kolumn nie jest sprzeczny z tradycjami marki i dobrze odwzorowuje jej sygnaturę brzmieniową? Czy jeśli takie kolumny staną w salonie albo gabinecie, będą grały tak samo jak w komorze bezechowej w laboratorium akustycznym? Na takie pytania muszą sobie odpowiedzieć konstruktorzy, a my zastanówmy się wspólnie nad zagadnieniem obudów kolumn głośnikowych i sprawdźmy, w jak dużym stopniu powinny wpływać na nasz wybór w sklepie. W niniejszym artykule przyjrzymy się najpopularniejszym typom obudów głośnikowych, analizując ich plusy i minusy.

Brak obudowy lub obudowa otwarta

Jeżeli chcemy poznać specyfikę wpływu obudów głośnikowych na brzmienie, musimy zacząć od... ich braku, a dokładniej od wszelakich typów kolumn, w których głośniki umieszczono w swobodnej przestrzeni tak, aby obudowa nie ingerowała w ich sygnaturę brzmieniową lub robiła to w jak najmniejszym stopniu. Do tego worka możemy wrzucić kilka rodzajów rozwiązań. Przede wszystkim będą to wszelkie kolumny elektro- i magnetostatyczne, promienniki dookólne, oraz tak zwane odgrody. Każdy z wymienionych rodzajów zestawów głośnikowych będzie serwował nam inne doświadczenia z odsłuchu.

Kolumny elektrostatyczne są płaskimi ekranami przypominającymi bardziej koronkowy parawan aniżeli klasyczne głośniki. Generują one dźwięk za pomocą naelektryzowanej folii umieszczonej pomiędzy metalowymi siatkami (statorami), do których podawany jest sygnał ze wzmacniacza. Sygnał ten wprawia folię w ruch, tym samym wytwarzając dźwięk. Do napędzenia elektrostatów potrzebny jest wzmacniacz o sporej mocy, a ich brzmienie możemy określić jako pełen swobody, lekki i przestrzenny. Owa przestrzeń wynika oczywiście z samej konstrukcji, ponieważ tego typu głośniki grają zarówno do przodu, jak i do tyłu (mówiąc bardziej fachowo, są dipolami), natomiast klarowność przekazu zawdzięczają swojemu kształtowi. Wpływa to jednak na odwzorowanie basu, którego wyemitowanie wymagałoby zbudowania paneli o bardzo dużej powierzchni. Z tego powodu wiele elektrostatów posiada subwoofer zbudowany w klasyczny sposób, z wykorzystaniem głośnika dynamicznego, aby zrekompensować trudny do wydobycia z nich bas. Dźwięk promieniujący z obu stron takiej kolumny w oczywisty sposób utrudnia jej rozmieszczenie w pomieszczeniu odsłuchowym. Trzeba bowiem brać pod uwagę zarówno to, co dzieje się z przodu, jak i odbicia dźwięku emitowanego do tyłu. Z produkcji kolumn elektrostatycznych znane są przede wszystkim takie marki jak Martin Logan czy Quad.

Głośniki magnetostatyczne i wstęgowe są dość podobne do elektrostatycznych, pod względem wizualnym. Są również płaskie i pokryte maskownicą, jednak różnią się konstrukcją wewnętrzną. Zamiast folii elektrostatycznej, umieszczonej pomiędzy dwiema siatkami, znajdziemy tutaj wstęgę umieszczoną w bardzo silnym polu magnetycznym wytwarzanym przez magnesy stałe. Przepływający przez wstęgę sygnał wchodzi w interakcję z polem magnetycznym, w ten sposób emitując dźwięk. Zasada działania takiego głośnika opiera się na wykorzystaniu wysokiego ładunku elektrycznego do wytworzenia dźwięku, w przeciwieństwie do elektrostatów, które wykorzystują w tym celu wysokie napięcie. Podobnie jak elektrostaty, kolumny magnetostatyczne i wstęgowe nie są zbyt popularne, jednak na rynku dostępne są konstrukcje takich firm jak Magnepan, Piega czy Diptyque Audio.

Kolejnym typem kolumn pozbawionych klasycznej obudowy są promienniki dookólne, czyli głośniki zbudowane tak, aby dźwięk emitowany był we wszystkich kierunkach. Zwykle są to konstrukcje przypominające małe filary, gdzie z obudowy wystaje "słupek" z głośnikami skierowanymi dookoła, lub (w przypadku firm MBL i Zeta Zero) głośniki przypominające walce lub klepsydry zawieszone w olbrzymich, ażurowych klatkach. Tego typu kolumny są niezwykle skomplikowane technicznie i opracowane tak, aby dźwięk w naturalny sposób odbijał się od ścian i mebli, niczym podczas słuchania instrumentów na żywo. Wszakże, jeśli słuchamy na przykład skrzypka, to jego instrument nie wybrzmiewa wyłącznie do przodu, ale we wszystkich możliwych kierunkach. Takie również jest założenie promienników dookólnych - aby jak najbardziej upodobnić doświadczenie słuchania nagrania, do pójścia na koncert czy recital.

Ostatnim rodzajem kolumn bez obudowy będą kolumny otwarte, czyli tak zwane odgrody. Można powiedzieć, że filozofia w przypadku takich zestawów jest taka, aby w jak najmniejszym stopniu ograniczać konwencjonalną obudową emisję fal dźwiękowych wydobywających się z głośników. Odgrody zwykle wyglądają jak kawał deski, w której wywiercono otwory na głośniki i je tam umieszczono, ale oczywiście występują również inne konfiguracje, w których same przetworniki zdają się "lewitować w powietrzu" (jak na przykład w modelu Gradient 1.3). Zaskakująco, kolumny otwarte nie promieniują dźwiękiem na wszystkie strony, a raczej na wzór ósemki, czyli głównie do przodu i do tyłu, a na boki w minimalnym stopniu, co zbliża je charakterystyką bardziej do elektro- i magnetostatów. Wytworzenie niskich tonów kolumnami odgrodowymi jest więc trudne i wymaga albo specjalnie przystosowanych do tego przetworników basowych, albo zastosowania większej powierzchni samej przegrody, w której owe przetworniki montujemy. Wynika to z faktu, iż głośniki umieszczone w tego typu obudowie wymagają większego wkładu pracy, aby przepchnąć powietrze i wygenerować dźwięk, co przy niskich częstotliwościach oznacza bardzo duże wychylenia tegoż głośnika. Dodatkowym czynnikiem wpływającym na charakter brzmieniowy kolumn odgrodowych jest uwzględnienie sposobu, w jaki dźwięk będzie odbijał się od ścian i podłóg. Tak jak w przypadku kolumn dookólnych jest to uznawane za zaletę, tak w przypadku otwartych takie odbicia fal zwykle są korygowane elektronicznie. Z reguły większość kolumn otwartych to konstrukcje amatorskie, jednak od czasu do czasu znajdzie się model wypuszczony przez znanego producenta jak na przykład Jamo R907.

Obudowa zamknięta

Czyli głośniki zamontowane w szczelnej skrzynce, która nie posiada żadnych innych otworów, nazywane czasem błędnie "nieskończoną odgrodą". W przypadku obudów zamkniętych dźwięk wytwarzany jest tylko i wyłącznie przez sam przód głośników, podczas gdy do tyłu (do wnętrza obudowy) "wyrzucane są" wibracje, które z czasem przekształcają się w energię cieplną. Tego typu izolacja przedniej strony membrany od tylnej ma kilka zalet. Przede wszystkim takie kolumny mogą grać bardzo przyjemnie już przy stosunkowo małych wymiarach obudowy, a więc idealnie nadają się do konstrukcji kolumn podstawkowych lub półkowych. Po drugie, charakteryzują się bardzo naturalnym spadkiem częstotliwości niższych, bez nagłego odcięcia, dzięki czemu bas jest równy, zwięzły, kontrolowany i dokładny. Do tego odpowiedź impulsowa takich kolumn jest bardzo dobra, dzięki czemu uzyskujemy dźwięk zdecydowanie bliższy naturalnemu. Być może dlatego niektórzy uważają obudowy zamknięte, za bardziej audiofilskie, ponieważ brzmienie jest mniej podbarwione niż w przypadku najpopularniejszego typu obudów, czyli tych z bass-refleksem i zdecydowanie bliższe "prawdzie". Co ciekawe, niektórzy producenci nie mogą powstrzymać się od budowania takich kolumn bez zastosowania elektronicznej korekcji najniższego pasma.

Warto jednak mieć na uwadze, że tego typu obudowy mają również swoje wady. Przede wszystkim w samym pudle wytwarza się spore ciśnienie powietrza, które oddziałuje na zawieszenie głośników, usztywniając je (niczym poduszka powietrzna, od której głośniki odbijają się podczas pracy). Przez to przetworniki w kolumnach zamkniętych mają znacznie mniejszą sprawność, co skutkuje znacznie cichszym graniem. Oprócz tego, mówiąc obrazowo, fale pochodzące od tylnej strony membrany muszą zostać dobrze wytłumione, co nigdy nie zostanie zrealizowane w stu procentach, dlatego głośniki wpadają w większe wibracje niż w przypadku innych obudów, w rezultacie potencjalnie powodując zakłócenia i krótszą żywotność głośników. Jeśli chcielibyśmy pozbyć się obu wad, obudowy takich kolumn musiały by być niezwykle duże, aby uzyskać pożądany efekt. Dla hobbystów warto dodać, iż skonstruowanie kolumn zamkniętych jest chyba najłatwiejszym procesem w projektach DIY, ponieważ wystarczy jedynie obliczyć odpowiednią objętość obudowy dla zastosowanych głośników (z uwzględnieniem wypełnienia tłumiącego). Obudowy zamknięte są chętnie stosowane przez producentów oferujących nie tylko sprzęt do użytku domowego, ale także głośniki profesjonalne (ATC), a także manufaktury budujące klony studyjnych monitorów BBC (na przykład LS3/5a). Z zamiłowania do konstrukcji zamkniętych znana jest również amerykańska firma Avalon Acoustics.

Obudowa wentylowana (bass-refleks)

Najpopularniejszym sposobem budowania kolumn jest stosowanie obudowy z odpowiednim wycięciem, otworem lub - najczęściej - rurą odprowadzającą powietrze podczas pracy głośników. W przeciwieństwie do kolumn zamkniętych, tutaj bas będzie znacznie głębszy, ponieważ tunel rezonansowy wspiera woofer w procesie odtwarzania niskich częstotliwości, dając mu coś w rodzaju turbodoładowania. Takie zestawy wymagają również mniejszego nakładu mocy wzmacniacza, aby tak niskie częstotliwości wygenerować. Generalnie obudowy z bass-refleksem i ich brzmienie są zależne od zastosowanego rozwiązania, mającego powietrze odprowadzać. Sporo zależy również od tego, gdzie dokładnie owa rura się znajdzie. Tradycyjnie otwór rezonansowy umieszcza się na tylnej lub przedniej ściance obudowy, jednak niektórzy producenci uważają, że umieszczenie go na spodzie przynosi znacznie większe korzyści. Takie umiejscowienie pozwala na uzyskanie bardziej równomiernej pracy otworu, większą długość rury odprowadzającej powietrze i stałą odległość między tunelem a podłogą (w przypadku bass-refleksu dmuchającego do tyłu to użytkownik ustala odległość kolumn od ściany, co ma ogromny wpływ na brzmienie). Otwór umieszczony na przedniej ściance jest z punktu widzenia słuchacza rozwiązaniem bardziej bezproblemowym i wygeneruje mocne niskie tony, ale problemem może być zgodność fazowa (kiedy membrana woofera porusza się do tyłu, powietrze z bass-refleksu jest akurat wypychane, co z technicznego punktu widzenia nie jest idealnym rozwiązaniem).

Jeśli chodzi o kształt tunelu rezonansowego, zdecydowana większość producentów stosuje otwory okrągłe z możliwie długim tunelem oraz z jak największą średnicą samego otworu. Można jednak również zastosować otwór w formie szczeliny czy prostokąta, a nawet różne wariacje w postaci kilku tuneli łączących się wspólnym wylotem, tuneli zintegrowanych z tweeterem, czy zestawu tuneli o różnej długości. Producenci stosują różnorakie rozwiązania, aby dać konsumentom możliwość wyboru swojej własnej sygnatury brzmieniowej. Wiele firm produkuje kolumny z bass-refleksami, jednak do każdego zestawu dołącza krążki z pianki, którymi możemy - jeśli uznamy to za stosowne - zatkać otwory w celu stworzenia obudowy zamkniętej. Bardzo podobny system wprowadziła firma SVS, w której subwooferach znajdziemy kilka tuneli wylotowych o różnej długości. Użytkownicy mogą je do woli zatykać i odkrywać, aby znaleźć odpowiednie brzmienie dla siebie. Ciekawostką są tunele tłumione tylko częściowo (Audiovector, Qln) oraz bass-refleksy zintegrowane z elementami mającymi rozpraszać ciśnienie we wszystkich kierunkach (Polk Audio, Fyne Audio).

Jeśli chodzi o wady i zalety, to jest ich sporo po obu stronach. Kluczową wadą bass-refleksu jest to, że tunel jest strojony do konkretnej częstotliwości, co sprawia, że oprócz dźwięku emitowanego przez głośnik niskotonowy dostajemy "coś jeszcze" - coś, co nie zawsze jest dobrze zgrane z resztą pasma. Niektórzy audiofile uważają, że niskie tony w kolumnach z taką obudową zawsze będą podbite, buczące i podbarwione. Wielu słuchaczom głęboki bas bardzo odpowiada, jednak nie oszukujmy się, zbyt mocny zakres niskich tonów też nie jest przyjemny w odbiorze. Z technicznego punktu widzenia otrzymujemy dźwięk o pewnym opóźnieniu, czyli pojawiają się sytuacje, w których basowe doładowanie "ciągnie się" za oryginalnym nagraniem, dając nam wrażenie "falującego" dźwięku. Dla wielu konsumentów minusem może być również mnogość opcji do wyboru (otwór z przodu, z tyłu, na dole, może prostokątny lepszy...). Nie można również zapomnieć o znacznej ilości niepożądanych dźwięków w przypadku otworu umieszczonego z przodu, a także bardzo dużym spadku responsywności na częstotliwości basowe, wynikającym ze specyfiki takiej konstrukcji. To ostatnie w praktyce przekłada się na mocno "zamglone" brzmienie, w którym dźwięki o niskich częstotliwościach zlewają się w jedną, nieprzyjemną papkę. Pośród zalet na pewno znajdą się: wysoka sprawność, która przekłada się na dużą głośność i spore przełożenie sygnału elektrycznego w akustyczny (tracimy mały odsetek mocy dostarczanej kolumnom), niskie "zmęczenie" głośników niskotonowych (które są wyręczane przez wyloty bass-refleksu), a więc wytrzymają z nami dłużej bez konieczności wymiany, oraz niskie zniekształcenia w okolicach częstotliwości rezonansowej i samą w sobie niską częstotliwość rezonansową. Innymi słowy, kolumny wentylowane mają tą przewagę, że nie wzbudzają się wibracjami dźwięku tak łatwo, jak choćby kolumny zamknięte, a jeśli już, to wibracje te nie wpływają w tak dużym stopniu na brzmienie.

Obudowa z otworem stratnym (variovent)

Tego typu obudowy są pewnego rodzaju kompromisem pomiędzy bass-refleksem, a obudowami zamkniętymi. Konstrukcyjnie rzecz biorąc, są to po prostu skrzynie, w których wywiercono dodatkowy otwór, a następnie wypełniono go materiałem tłumiącym, przymocowanym do usztywniającej go siatki czy też kratki. Uzyskany w ten sposób "upust ciśnienia" stanowi pomost pomiędzy tunelem rezonansowym a jego brakiem. Otwór stratny ma bowiem za zadanie przepuszczać tylko część powietrza, uwalniając ciśnienie i ciepło zgromadzone w obudowie, a przy tym nie wprowadzając do dźwięku dodatkowego podbicia, jak robi to typowy wentyl bass-refleks. Czasami otwory stratne nazywa się "varioventami", od rozwiązania stosowanego w starszych modelach kolumn firmy Dynaudio, o charakterystycznym, spiralnym kształcie sitaki podtrzymującej element tłumiący.

To, czy obudowa z otworem stratnym będzie brzmieniowo zbliżona bardziej do rozwiązania z wycięciem, czy też całkowicie zamkniętego, zależy od zastosowanego materiału tłumiącego i jego właściwości. Jeżeli materiał przepuszcza więcej powietrza, będzie bardziej nacechowany brzmieniowo niczym bass-refleks i vice-versa. Z reguły większość otworów stratnych dostępnych na rynku zbliża kolumny do brzmienia modeli w obudowach zamkniętych. Głównymi zaletami zastosowania otworu stratnego jest obniżenie zarówno częstotliwości rezonansowych samej obudowy (będących problemem w przypadku obudów zamkniętych), jak i częstotliwości rezonansowych samego tunelu, które "dorzucają" nam niechciane dźwięki przepływu powietrza do słyszanego sygnału. Dziś obudowy z otworem stratnym są ogromną rzadkością, choć od czasu do czasu można się na nie natknąć. Przykładem tego typu konstrukcji mogą być kolumny marki Sonus Faber (na przykład z serii Olympica) i flagowiec Amphiona - Krypton3X.

Obudowa z membraną bierną

Obudowy tego typu są tak naprawdę swego rodzaju wariacją na temat obudów wentylowanych. Różnica polega na tym, że zamiast tunelu w wycięciu w obudowie zamontowano głośnik bez elementów elektronicznych go napędzających, a więc nie mamy tutaj cewki ani magnesu. W ten sposób uzyskujemy swego rodzaju "swobodny głośnik", który oddaje ciśnienie zgromadzone wewnątrz obudowy w postaci użytecznego dźwięku, bez zniekształceń, szumów, czy podbarwień, tak charakterystycznych dla bass-refleksu i jego rezonujących tuneli. Zastosowanie takiej membrany pozwala również na zmniejszenie gabarytów samej obudowy, ponieważ jej skuteczność jest znacznie większa niż tunelu rezonansowego. Dzięki temu w małej obudowie jesteśmy w stanie zmieścić membranę bierną, która będzie odpowiadała parametrom częstotliwości naprawdę długiego tunelu, ale nie będzie zajmowała tyle miejsca. Regulowanie skuteczności takiej membrany jest również znacznie prostsze. Fakt, iż brakuje w niej napędu, pozwala na montaż dodatkowych ciężarków, które zwiększą jej masę, a tym samym częstotliwość rezonansową. Dzięki temu zniekształcenia dźwięku, powstałe w wyniku wpadnięcia takiej membrany biernej w wibracje, będą mniejsze. Aby uzyskać taki sam efekt w przypadku zastosowania bass-refleksu, musielibyśmy znacznie go wydłużyć, co może negatywnie wpływać na brzmienie, ponieważ taki tunel zaczyna tracić swoje właściwości, a tego przecież nie chcemy.

Obecnie membrany bierne są bardzo chętnie stosowane nie tylko w świecie profesjonalnego audio, ale również w głośnikach komputerowych czy Bluetooth. Brzmieniowo membrana bierna przypomina bardziej kolumny z bass-refleksem, jednak cechuje się znacznie większym zapadaniem się charakterystyki o całe 30 decybeli na oktawę w wyniku konfliktu fazy głośnika z membraną oraz generowaniem dość powolnego dźwięku. To pierwsze zjawisko sprawia, iż taka kolumna "odcina" nam częstotliwość basową znacznie prędzej niż typowa obudowa z wycięciem, co skutkuje nieczytelnym basem, natomiast "spowolnienie" działa tak samo jak w przypadku bass-refleksu, czyli wzmaga efekt "falującego basu".

Obudowa labiryntowa (z linią transmisyjną)

Obudowy labiryntowe wzięły swoje obie nazwy od bardzo długiego, krętego kanału zbudowanego w ich wnętrzu. Kanał ten przypomina w przekroju właśnie labirynt lub linię produkcyjną w fabryce. Z jednej strony zakończony jest głośnikiem, z drugiej wylotem. Zastosowanie wytłumionego, wijącego się niczym wąż kanału (czasem nawet kilkukrotnie zawiniętego) pozwala na zmniejszenie obciążenia tylnej strony membrany oraz rezonansu głośnika i samej obudowy, co przekłada się na czystsze brzmienie pozbawione niechcianych podbarwień. Taki kanał również nie generuje zwarć akustycznych, tak charakterystycznych dla innych typów obudów. Chodzi o sytuacje, w których głośniki zamontowane w obudowie kolumny nie pracują w zgodnej fazie, wytwarzając zjawisko znoszenia się fal dźwiękowych. Dodatkowo, długi labirynt niweluje możliwy wzrost impedancji (co przekładałoby się na mniejszą wydajność), redukuje wychylenia membran (zwiększając ich żywotność) przy niskich częstotliwościach, których brzmienie w przypadku kolumn labiryntowych jest bardzo głębokie, ale i dobrze kontrolowane.

Problemy są jednak dość znaczące. Kolumny takie bardzo trudno skonstruować, wykonać wszystkie obliczenia, a następnie wdrożyć do produkcji. Dlatego ich strojenie opiera się często na metodzie prób i błędów. Wyprodukowanie kolumn z taką obudową jest bardzo drogie, czasochłonne i skomplikowane. Sama długość i zawiłość kanału labiryntowego wymusza również nierzadko dość pokaźne wymiary takiej obudowy, które w warunkach domowych mogą okazać się niepraktyczne. Niektóre firmy prężnie trzymają się takiego rozwiązania, a pośród najpopularniejszych producentów obudów z linią transmisyjną można wymienić takie marki jak PMC, Albedo czy T+A.

Obudowa tubowa (horn)

Obudowy tubowe zdają się być najbardziej naturalnym sposobem wytwarzania dźwięku. Fizyczne skoncentrowanie fal dźwiękowych przy pomocy tuby każdy z nas dobrze zna z codziennego życia. Odruchowo przykładamy dłonie do ust, jeśli chcemy ukierunkować dźwięk naszego głosu. Podobnie każdy z nas wie doskonale, jak wygląda megafon lub jak kiedyś wyglądały patefony i gramofony z charakterystyczną metalową tubą, wystającą z obudowy. Skoro takie rozwiązania, oparte na fizycznych właściwościach rozpraszania i skupiania fal dźwiękowych, są tak oczywiste, to czemu by nie zbudować wokół nich całych kolumn głośnikowych?

Oczywiście i takie kolumny możemy sobie sprezentować. W audiofilskich zestawach głośnikowych stosowane są tuby o kształcie wykładniczym lub stożkowym, ale znajdziemy również i prostsze rozwiązania. Tuby o kształcie wykładniczym (rozszerzające się ku krawędziom) stosuje się w przypadku głośników, które same w sobie są oparte na konstrukcji tuby i albo są wmontowane w obudowę kolumny, albo wystają swobodnie, niczym w obudowach otwartych. Tuby o kształcie stożkowym zwykle są częścią obudowy (czy to z zewnątrz, czy też od wewnątrz) i stanowią naturalne wzmocnienie sygnału płynącego ze standardowego głośnika. W kolumnach firm JBL, Klipsch czy Triangle znajdziemy tubowe głośniki wysokotonowe i średniotonowe, jednak są one montowane w klasycznych obudowach, często nawet takich z bass-refleksem. Dobrym przykładem kolumn z tubami wykładniczymi są modele firmy Avantgarde Acoustics, Blumenhofer czy Zingali. Z kolei kolumny, w których tuby są częścią obudowy w kształcie stożka to będą na przykład Klipsch Klipschhorn (które oprócz tuby wykładniczej u góry kolumny, posiadają stożkowate, tubowe przegrody wewnątrz obudowy dla reszty głośników), czy Tannoy Westminster, w których to klasyczny głośnik otoczono nieco stożkowym wycięciem w obudowie. Obie te konstrukcje są tak dobre, iż produkuje się je bez większych zmian konstrukcyjnych od lat czterdziestych XX wieku.

Jako ciekawostkę można wymienić horrendalnie drogi zestaw Living Voice Vox Olympian, który wyposażono w najróżniejsze kombinacje tub zarówno wykładniczych, jak i stożkowych, dzięki czemu ma zapewniać niesamowite, bardzo rzeczywiste wrażenia z odsłuchu. Szkoda tylko, że kosztują 7 milionów złotych. Ceny innych konstrukcji tubowych nie są aż tak kosmiczne, jednak nadal jest to rozwiązanie dość drogie, a do tego wymagające odpowiednich warunków (wstawienie takich hornów do małego pomieszczenia z oczywistych względów nie może skończyć się dobrze). Głośniki tubowe charakteryzują się wprawdzie wysoką, a czasami nawet ekstremalnie wysoką skutecznością, co jest pewną zaletą, szczególnie dla miłośników wzmacniaczy lampowych o niskiej mocy, jednak gabaryty i zaporowe ceny prawdziwych, rasowych hornów skutecznie zmniejszają grono potencjalnych nabywców.

Obudowa pasmowo-przepustowa

Obudowy tego typu są zdecydowanie rzadkością pośród nowoczesnych konstrukcji, niemniej warto o nich napisać kilka słów, ponieważ jest to niezwykle fascynujący typ "paczek". Obudowa pasmowo-przepustowa to zaskakujące rozwiązanie, w którym głośniki znajdują się wewnątrz pudła. Dokładniej wygląda to tak, jakbyśmy od strony głośników dokleili dodatkową skrzynię, zasłaniając je i zamykając w środku. Koncepcja polega na tym, że w momencie wytwarzania dźwięku przez obie strony głośnika (przednią i tylną) ciśnienie akustyczne przepychane jest z jednej komory drugiej, a następnie wypuszczane na zewnątrz przez otwór wentylacyjny. Istnieją różne rodzaje obudów pasmowo-przepustowych. Jeżeli otwór lub tunel posiada tylko jedna z komór, będzie to obudowa czwartego rzędu. Jeśli tunele są dwa i więcej, to mamy do czynienia z obudową szóstego rzędu. Bardzo często spotyka się obudowy z dwoma głośnikami i trzema komorami. Nierzadko też tunele prowadzą od komory do komory, a w innych wariantach wyprowadzają dźwięk z obu komór na zewnątrz. Jak widać, konfiguracji jest sporo.

Ten rodzaj obudów kolumnowych zwykle zarezerwowany był dla subwooferów, ponieważ przetworniki w takich obudowach generują bardzo wąskie pasmo przenoszenia (od około 30 Hz do niespełna 120, maksymalnie 200 Hz). Oprócz tego głośnik pracujący w takiej obudowie jest znacznie lepiej chroniony przed uszkodzeniami mechanicznymi, ponieważ ulega zdecydowanie mniejszym wychyleniom podczas pracy, co prowadzi do zmniejszenia zniekształceń nieliniowych (a jak wiemy, wszelkie zniekształcenia negatywnie odbijają się na wrażeniach z odsłuchu). Wąskie pasmo przenoszenia i niska odpowiedź impulsowa sprawiają jednak, że zastosowanie takich obudów do czegoś więcej niż głośniki niskotonowe ma raczej niewiele sensu. Najciekawszymi przykładami kolumn, w których zastosowano takie rozwiązania są Rega RX5, starsze modele KEF-a, Bose, a nawet rodzimy Tonsil, choćby w modelach Bolero 200 i Sub Sat. Obecnie, przez rozpowszechnienie się subwooferów aktywnych, w których możemy korygować dźwięk jak nam się żywnie podoba, obudowy pasmowo-przepustowe odchodzą do lamusa.

Obudowa izobaryczna

Obudowy izobaryczne (znane również jako compound) to prawdziwa rzadkość i raczej nieczęsto producenci decydują się na takie rozwiązanie. Spośród najpopularniejszych przykładów można wymienić firmę Linn i jej słynną serię Isobarik, Totem Acoustics, Kudos Audio, Wilson Benesch czy Neat Acoustics. Obudowy izobaryczne można również spotkać w kolumnach estradowych i gitarowych. Popularniejsze przykłady z tego segmentu to choćby tacy giganci jak Orange Amplification czy Peavey.

Konstrukcja skrzyni izobarycznej polega na umieszczeniu dwóch identycznych głośników w specjalnej przegrodzie. Głośniki można ułożyć w jednej z trzech konfiguracji - mogą być skierowane membranami do siebie, magnesami do siebie, oraz "jeden za drugim" czyli membrana do magnesu. W tej ostatniej konfiguracji głośniki są podłączane do siebie w fazie, aby poruszały się równocześnie w tym samym kierunku. W dwóch pierwszych przykładach (membranami lub magnesami do siebie) podłączane są w przeciwfazie, uzyskując ten sam rezultat. Kształt komory, w której zamontowane są głośniki, również zmienia się wraz z ich ustawieniem względem siebie. Tak skonfigurowane pary głośników można montować w przeróżnych obudowach, nadając im inne właściwości brzmieniowe.

Z założenia compoundy mają umożliwiać wytwarzanie jak najbardziej stałego ciśnienia w komorze znajdującej się pomiędzy parą głośników. Takie rozwiązanie znacząco niweluje zniekształcenia harmoniczne. Oczywiście całkowite wyzbycie się tychże zniekształceń i uzyskanie idealnie stałego ciśnienia w komorze izobarycznej są wyczynami fizycznie niemożliwymi (choćby ze względu na różnice ciśnień między głośnikiem dotykającym powietrza z zewnątrz kolumny, a tym umieszczonym w jej wnętrzu), jednak mimo to obudowy tego typu nadal są zdecydowanie najbliżej osiągnięcia tego ideału. Im mniejsze zniekształcenia harmoniczne, tym bardziej naturalny przekaz. Dodatkową zaletą zastosowania takiego systemu jest możliwość zmniejszenia rozmiarów obudowy kolumny, uzyskując taką samą moc i sprawność, jak w przypadku konwencjonalnych rozwiązań w większych skrzyniach. Ma to największe przełożenie w przypadku produkcji izobarycznych subwooferów, gdzie rzeczywiście same jednostki niskotonowe mogą być znacznie mniejsze, dostarczając równie silny bas.

Oczywiście, wyprodukowanie subwoofera to jedno, a całej kolumny z kilkoma głośnikami pracującymi z różnymi pasmami przenoszenia - drugie. Dlatego zbudowanie dobrych kolumn izobarycznych jest niezwykle złożone i wymaga olbrzymiego nakładu pracy, kosztów oraz wiedzy. Najprawdopodobniej właśnie dlatego wielu producentów nie porywa się na produkcję izobarów. Ci, którzy się na to decydują, twierdzą, że warto, ponieważ taki układ umożliwia uzyskanie niezwykle głębokiego, swobodnego, dobrze kontrolowanego i pozbawionego podbarwień basu. Co by nie mówić, w niektórych rodzajach konstrukcji izobarycznej - na przykład takiej, gdzie wewnętrzny woofer ma za sobą obudowę zamkniętą, a zewnętrzny może dzięki temu pracować swobodnie, nie walcząc z ciśnieniem za membraną - nie mamy do czynienia z żadnymi problemami typowymi dla pozostałych typów obudowy głośnikowej. W życiu nie ma jednak nic za darmo, a kolumny tego typu są zazwyczaj drogie, bardzo drogie albo pioruńsko drogie.

Podsumowanie

Jak widać, rodzajów obudów kolumn głośnikowych jest naprawdę dużo, a to, który z nich będzie najlepszy dla nas, zależy wyłącznie od naszych preferencji, sprzętu i pomieszczenia odsłuchowego. Jak zawsze w przypadku natłoku rozwiązań audio, polecamy - w miarę możliwości - zapoznać się z jak największą liczbą dostępnych konstrukcji, aby wyrobić sobie własną opinię. Należy również pamiętać, że na brzmienie wpływa nie tylko konstrukcja obudowy, ale także cała masa innych czynników, takich jak materiał, z którego ją wykonano, typ zamontowanych głośników, jakość zastosowanych podzespołów, a w końcu także sygnatura dźwiękowa wynikająca z wizji, filozofii i umiejętności danego producenta. Jak zwykle na końcu to my musimy zdecydować, co będzie dla nas najlepsze.

Artykuł powstał we współpracy z salonem Q21. Zdjęcia: Materiały producentów

• « poprz.
• nast. »