Kolumny głośnikowe - poradnik

KOLUMNY GŁOŚNIKOWE

  1. Jak wybrać kolumny głośnikowe?
  2. Jakie parametry posiadają kolumny głośnikowe?
  3. Od czego zależy, czy kolumny głośnikowe zagrają dobrze?
  4. Kolumny głośnikowe podłogowe czy podstawkowe (półkowe)?
  5. Odpowiadając kolejno na powyższe pytania opiszę swoje doświadczenia w temacie kolumny głośnikowe.
  6. Kolumny głośnikowe w systemie stereo i w systemie wielokanałowym (kino domowe).

Pierwszym, oczywistym kryterium doboru jest budżet. Powinniśmy zaplanować ile chcemy wydać na nowo kupowane kolumny głośnikowe. Przy czym proponuję zostawić pewien margines, ponieważ przy bezpośrednim wyborze, a szczególnie w trakcie odsłuchu często dochodzimy do wniosku, że te trochę droższe brzmią według nas dużo lepiej. Często kolumny głośnikowe są wybierane na podstawie ich wyglądu, koloru okleiny, czy lakieru. Nie mówię, że nie są to sprawy ważne. Przecież kupowane kolumny głośnikowe będą najczęściej ustawiane w salonie i muszą cieszyć oko właściciela. Lecz niemniej ważnym jest to, aby zestaw stereo był tak dobrany, by żaden z jego elementów nie odbiegał od całości.

JAKĄ MOC MAJĄ KOLUMNY GŁOŚNIKOWE?

Jest to często zadawane pytanie kupujących, lecz przeważnie sprzedawca nie posiada takiej wiedzy. Najczęściej producent podaje zakres mocy wzmacniacza, z którym kolumny głośnikowe powinny współpracować. Bywa on duży: np. 40-250W. Mając to na uwadze powinniśmy tak skonfigurować system stereo, aby kolumny głośnikowe pracowały prawidłowo. Zasadą jest, że wzmacniacz mieszczący się w zakresie lecz o wyższej mocy będzie bardziej odpowiedni i nasze kolumny głośnikowe z większą swobodą będą prezentowały dźwięk, szczególnie w zakresie niskich częstotliwości.

OPORNOŚĆ (IMPEDANCJA)

Impedancja jaką mają kolumny głośnikowe jest to parametr podawany przez producenta. Impedancja jest to oporność dla przebiegów zmiennych podawana dla częstotliwości 1000Hz. Nasz wzmacniacz jest połączony nie bezpośrednio z przetwornikiem (głośnikiem), lecz po drodze znajduje się kabel głośnikowy i zwrotnica, posiadająca w swej budowie elementy L i C. Elementy te w różny sposób reagują na częstotliwość. (Ta cecha nie występuje jedynie w dostępnych u nas MV ONE dirmy Davis Acoustics, które posiadają tylko jeden pełnozakresowy przetwornik). Różne kolumny głośnikowe mają różny rozrzut impedancji.  Kolumny głośnikowe o oporności 4 ohm w niektórych momentach potrafią zejść do oporności poniżej 2 ohm, co będzie stanowiło wyzwanie dla wzmacniacza. W związku z tym zawsze bezpieczniej jest zastosować wzmacniacz o dużej wydajności prądowej. Jeszcze bezpieczniejszym wariantem jest zastosowanie kolumn o impedancji znamionowejwyższej niż nominalna impedancja obciążenia wzmacniacza. Tak więc zastosowanie kolumn 8-omowych lub 6-omowych zamiast 4-omowych nie powinno budzić obaw. Mniej wskazany jest wariant odwrotny, czyli stosowanie kolumn o impedancji niższej niż zalecana do danego wzmacniacza.

WIELKOŚĆ KOLUMN GŁOŚNIKOWYCH

Kolumny głośnikowe najczęściej są dedykowane do pracy w pomieszczeniach o konkretnej powierzchni. Nie ma sensu wstawić wielkie kolumny głośnikowe do małego pomieszczenia. I na odwrót. W dużym i wysokim pomieszczeniu słabo spiszą się kolumny głośnikowe zbyt małe.

SKUTECZNOŚĆ

Jest to parametr podawany przez wszystkich producentów. Jest on wyrażany w decybelach (dB/1W/1m). Kolumny głośnikowe o wysokiej skuteczności łatwiej dopasują się do wzmacniacza słabszego. Te kolumny głośnikowe dobrze czują się gdy podłączymy do nich np. wzmacniacz lampowy. Przyjmuje się, że kolumny głośnikowe, posiadające skuteczność 90dB są to  kolumny o średnim zapotrzebowaniu na energię.

BASS REFLEX

Większość konstrukcji, to kolumny głośnikowe typu bass reflex. Jest to rodzaj obudowy zestawu głośnikowego, w której głośnik pracuje w komorze wentylowanej, najczęściej z tunelem rezonansowym czyli rurą o odpowiedniej średnicy i długości. Kolumny głośnikowe typu bass reflex pozwalają uzyskać niższe pasmo przenoszenia oraz większą sprawność w zakresie niższych częstotliwości oraz znacznie ograniczają zniekształcenia nieliniowe. Kolumny głośnikowe z tunelem rezonansowym  wykorzystują też energię wypromieniowywaną przez tylną stronę membrany głośnika niskotonowego, dzięki czemu można uzyskiwać niższe pasmo przenoszenia niż w typowej obudowie zamkniętej.

Schemat budowy bass-reflexu

 

KOLUMNY GŁOŚNIKOWE ZAGRAJĄ DOBRZE PO SPEŁNIENIU KILKU WARUNKÓW

Kolumny głośnikowe najczęściej są dedykowane do pracy w pomieszczeniach o konkretnej powierzchni. Nie ma sensu wstawiać wielkie kolumny głośnikowe do małego pomieszczenia. I na odwrót. W dużym i wysokim pomieszczeniu słabo spiszą się kolumny głośnikowe zbyt małe. Ważny jest też  prawidłowy dobór parametrów, dopasowujący kolumny głośnikowe do zestawu stereo. Następna sprawa to odpowiednie ustawienie. Trzeba pamiętać, że kolumny głośnikowe typu bass reflex (szczególnie te z tzw. wentylacją do tyłu) wymagają zachowania odpowiedniej odległości od ściany tylnej. Generalnie żadna z kolumn głośnikowych nie powinna też stać w samym rogu pomieszczenia. Powinna być też zachowana symetria ustawienia i w miarę możliwości symetria pomieszczenia. Odległość pomiędzy kolumnami i odległość każdej z nich od słuchającego powinna tworzyć trójkąt równoboczny. Rzeczywistość jest niestety dużo bardziej skomplikowana. Kolumny głośnikowe stojące w salonie najczęściej nie mają tak komfortowych warunków, jakie byśmy chcieli. Można się w tym przypadku ratować odpowiednim ustawieniem mebli, zastosowaniem naturalnych elementów akustycznych, takich jak regały z książkami, miękkie kanapy dywany, a nawet obrazy na ścianach.

Istnieje też inny sposób, a mianowicie wzmacniacz LYNGDORFA. Wzmacniacze TDAI-2170 oraz TDAI-3400 posiadają wbudowany jedyny w swoim rodzaju, opatentowany system elektronicznej korekcji akustyki pomieszczenia; ROOMPERFECT, który nawet najtrudniejszy akustycznie pokój odsłuchowy zmieni w salę koncertową.

KOLUMNY GŁOŚNIKOWE PODŁOGOWE, CZY PÓŁKOWE (PODSTAWKOWE)?

Davis Acoustics Courbet N°5 i Courbet N°3
Davis Acoustics Courbet N°5                                                        Davis Acoustics Courbet N°3

Często zadawane pytanie: które kolumny głośnikowe wybrać?

Kolumny głośnikowe wolnostojące (podłogowe) z reguły lepiej odtwarzają niski zakres częstotliwości. Spowodowane jest to tym, że komora rezonansowa posiada większą objętość oraz najczęściej kolumny głośnikowe podłogowe są wyposażone w przynajmniej o jeden przetwornik więcej, niż kolumny głośnikowe podstawkowe, a więc mają one większą łączną powierzchnię membran.

Jednak kolumny głośnikowe podstawkowe mają swoich zagorzałych zwolenników. Kolumny podstawkowe zapewniają większą melodyjność oraz subtelność przekazu, a także wykazują mniejsze zapotrzebowanie na energię ze wzmacniacza, niż kolumny głośnikowe podłogowe. Sprawia to, że  system stereo jest łatwiej skonfigurować.

Jeśli chodzi o cenę, to bywa z tym różnie. Wątpliwą bywa oszczędność gdy zakupimy tańsze kolumny głośnikowe podstawkowe. Często dobre i odpowiednio dobrane podstawki (standy) z nawiązką wyrównają różnicę w cenie. Nie ma to miejsca, gdy kolumny głośnikowe podstawkowe stawiamy na meblu, lub wieszamy na ścianie (w nomenklaturze audiofilskiej często te kolumny głośnikowe są nazywane „półkowe” - book shelf speaker). Wiadomo, że system stereo w naszym domu rzadko ma sobie dedykowane miejsce i w większości przypadków mają tu zastosowanie daleko idące kompromisy.

Tyle jeśli chodzi o parametry. Natomiast innym, istotnym elementem stanowiącym o tym jakie wybrać kolumny głośnikowe: podstawkowe, czy wolnostojące jest wielkość pokoju. Przyjmuje się, że przeciętne kolumny głośnikowe podstawkowe najlepiej spiszą się w pomieszczeniu do 16 m2, co nie znaczy, że nie zagrają w 25 m2. Do większych salonów radziłbym jednak stosować kolumny głośnikowe wolnostojące.

KOLUMNY GŁOŚNIKOWE DLA SYSTEMU STEREO

Z doświadczenia wiemy, że najczęściej klienci zanim zakupią kolumny głośnikowe do systemu stereo, nie poprzestają na odsłuchu tylko jednej pary kolumn głośnikowych. Kolumny głośnikowe dla systemów stereo są z reguły wybierane staranniej i z większym namysłem. W systemie stereo dążymy do tego, aby kolumny głośnikowe w sposób jak najbardziej wierny odtworzyły dźwięk z nagrania. Ważnym jest też, aby scena muzyczna była jak najszersza, a głębia maksymalnie duża. Prawidłowo dobrane kolumny głośnikowe z właściwie skonfigurowaną elektroniką towarzyszącą oraz prawidłowo okablowane, a poza tym dobrze ustawione w dobrym akustycznie pomieszczeniu zapewnią te parametry i zapewnią słuchaczom wiele radości w obcowaniu z muzyką.

KOLUMNY GŁOŚNIKOWE DLA SYSTEMÓW WIELOKANAŁOWYCH (KINO DOMOWE)

Dobrze dobrany system kolumn głośnikowych dla kina domowego, to: bardzo często niedoceniany głośnik centralny, odpowiednia ilość głośników efektowych oraz subwoofer.

Głośnik centralny odtwarza to, co dzieje się na ekranie, a więc spełnia bardzo ważną rolę w naszym kinie domowym. Głośnik ten powinien dobrze odtwarzać w miarę pełne pasmo akustyczne.

Natomiast pozostałe głośniki, których ilość może być różna, w zależności od konfiguracji systemu (podstawowy system to: 5.1, czyli głośnik centralny, cztery głośniki efektowe i subwoofer). Głośniki efektowe odtwarzają ograniczony od dołu zakres częstotliwości, co powoduje, że nie muszą one być zbyt duże. Wyjątkiem jest system kina domowego, w którym użytkownik chce używać go zarówno do odtwarzania sygnału wielokanałowego, jak i do słuchania muzyki stereo. W takim przypadku kolumny głośnikowe przednie (lewa i prawa) powinny być większe. System taki, choć mocno kompromisowy (co stanowi o pewnych jego niedostatkach), jest dość często stosowany. Prawidłowy dobór parametrów poszczególnych elementów takiego rozwiązania może dać w miarę zadowalające efekty.

W kinie domowym ostatnim głośnikiem jest subwoofer. Najczęściej jest to głośnik aktywny (z własnym wzmacniaczem) i filtrem dolnoprzepustowym, który wspomaga cały system w zakresie tonów najniższych.

KOLUMNY DWUDROŻNE CZY TRÓJDROŻNE?

Innym elementem charakteryzującym kolumny głośnikowe jest ilość przetworników zastosowanych w zespole głośnikowym.

Rzadkim, rozwiązaniem jest jeden, szerokopasmowy przetwornik. Niektórzy wytrawni Audiofile twierdzą, że najlepsza emisja dźwięku występuje wtedy, gdy dźwięk wydobywa się z jednego punktu. Taką budowę mają obecne w naszej ofercie kolumny głośnikowe MV ONE firmy DAVIS ACOUSTICS.

Przekrój przetwornika Davis 20 DE8 wykorzystywanego w kolumnach Davis Acoustics MV ONE

System ten posiada niewątpliwe cały szereg zalet. Podstawowa sprawa, to brak jakichkolwiek urządzeń pomiędzy terminalami wzmacniacza, a samym przetwornikiem (poza kablem głośnikowym). Zwrotnica występująca w zasadzie w każdym innym rozwiązaniu ma negatywny wpływ na wiele parametrów związanych z przekazywaniem prądu o częstotliwości akustycznej.

Spełnienie warunku jednopunktowego emitowania dźwięku występuje też w dwudrożnych konstrukcjach współosiowych, w których w centrum głośnika niskotonowego (woofera) zainstalowany jest głośnik wysokotomowy (tweeter).

Kolumny podstawkowe i rzadko kolumny podłogowe posiadają konstrukcję dwudrożną, z dwoma umieszczonymi blisko siebie wooferem i tweeterem.

Trzy przetworniki w jednej obudowie, to przeważnie konstrukcja dwu i półdrożna, w której obok głośnika wysokotonowego mamy dwa podobne do siebie przetworniki. Jeden z nich jest przeznaczony do odtwarzania wszystkich częstotliwości nieodtwarzanych przez tweeter, a drugi wspomaga go w zakresie tonów najniższych.

Kolumna głośnikowa trójdrożna, to taka, w której każdy z trzech przetworników, lub niekiedy każdy z trzech systemów przetworników odpowiada za odtwarzanie określonego, przypisanego mu pasma częstotliwości.

KILKA SŁÓW O PRZETWORNIKACH

Najczęściej stosowane przetworniki, pracujące dla poszczególnych częstotliwości to przetworniki dynamiczne, gdzie w polu magnetycznym umieszczona jest cewka, zasilana odpowiednim napięciem zmiennym.

Budowa głośnika dynamicznego

Zgodnie z prawem indukcji magnetycznej Faradaya taka cewka drga, poruszając połączoną z nią membranę. W przypadku głośników wysokotonowych membrana taka ma przeważnie kształt kopułki, przeważnie wypukłej (rzadko wklęsłej).

Niektóre obecne w naszej ofercie kolumny głośnikowe firmy DAVIS ACOUSTICS są wyposażone w niestosowane już przez innych producentów tweetery o membranie stożkowej wykonane z kewlaru. Wyglądają one jak mały głośnik tradycyjny. Charakteryzują się doskonałym odtwarzaniem tonów wysokich, aż do 40 kHz.

Innym rodzajem przetworników są tzw. głośniki wstęgowe.

Są to elektrostaty, w których folia przewodząca drga w polu elektrostatycznym pomiędzy dwoma perforowanymi płytami lub magnetostaty, w których folia z napylonymi ścieżkami przewodzącymi prąd o częstotliwości akustycznej drga w polu magnetycznym magnesów stałych. Takie przetworniki mają ograniczenia w zakresie odtwarzania tonów niskich, więc zespoły głośnikowe z głośnikami wstęgowymi wspomagane są w tym zakresie przez dynamiczne woofery niskotonowe.

CIEKAWOSTKA NA KONIEC

  1. Co by było, gdyby dla celów łatwiejszego ustawienia głośników przepiłować zespoły głośnikowe po linii poniżej głośnika średniotonowego?
  2. Jak połączyć taki zestaw, który teraz składa się z czterech elementów?
  3. Gdzie umieścić zwrotnicę i czy jest ona nieodzowna.

Odpowiedź na te pytania znalazł LYNGDORF AUDIO.

Nowatorski system stereo, składający się z dwóch, głośników średnio–wysokotonowych naściennych i dwóch aktywnych subwooferów (w małych pomieszczeniach można zastosować jeden), które uzupełniają ich pasmo od dołu. Przyścienne, płaskie woofery, można schować za zasłoną lub umieścić w specjalnie skonstruowanej szafce. Do obsługi tego systemu jest dedykowany wzmacniacz cyfrowy Lyngdorf TDAI-2170 lub TDAI-3400, który zawiera crossower elektroniczny, dzielący częstotliwość na niską oraz pozostałą (tony średnie i wysokie razem). Zawarty w tym wzmacniaczu system korekcji pomieszczenia ROOMPERFECT pozwala na dużą swobodę w rozmieszczaniu głośników na ścianie.

Proszę uwierzyć, wygląda to może nie po audiofilsku, a gra jak mało który tradycyjny zestaw! Subwoofery są umieszczone w pozycji leżącej w dolnych częściach szafki głośnikami do dołu. Specjalna konstrukcja szafki (wycięte otwory) oraz zapewnienie minimum 30 cm odległości od podłogi pozwala na prawidłowe skorygowanie dźwięku i osiągnięcie doskonałego efektu akustycznego.