Zostań w domu, zamów taniej!
Nie wychodź z domu i zamów online swoje ulubione pisma 20% taniej. Skorzystaj z kodu rabatowego: czytajwdomu

W poszukiwaniu prawdziwego stereo - część 1

W poszukiwaniu prawdziwego stereo - część 1
Amerykańska firma głośnikowa Polk Audio wprowadziła nową i obecnie najlepszą serię Legend. Dokładny opis flagowej konstrukcji Legend 800 ukazał się w wakacyjnym numerze (7/8- 2020) AUDIO. W MT zajmiemy się tylko jednym wątkiem - systemem SDA, ale nawet takie ograniczenie wymaga podzielenia artykułu na dwie części.

Nie jest to pomysł nowy. Wraz z Legend 800 firma Polk wraca do dawnych, na długo porzuconych pomysłów. Natychmiast rodzi się pytanie: czy koncepcja SDA odzyskała sens w obecnych warunkach... akustycznych, systemowych, sprzętowych? Co się zmieniło w "środowisku"? A może nowe rozwiązania techniczne pozwoliły na jej lepszą realizację? SDA to "nowość odgrzana", ale tak dawno niewidziana (i niesłyszana), że tylko bardzo nieliczni z obecnie zainteresowanych mieli z nią osobisty kontakt, a niewielu więcej w ogóle o SDA słyszało. Polk jednak nie udaje, że jest to coś nowego, woli z dumą podkreślać, że to jego dziedzictwo, świadectwo dawnej świetności, rozmachu i znaczenia.

System SDA wprowadzono po raz pierwszy w 1982 roku, w dużej konstrukcji SDA-1 (potem kilkakrotnie modyfikowanej), W sumie powstało ok. 20 modeli i wersji konstrukcji SDA, ostatnia (piąta) generacja pojawiła się w 1989 roku, a produkcję wszystkich SDA zakończono już w 1991 roku.

Pół wieku temu kolumny z przetwornikami średniotonowymi i wysokotonowymi ustawionymi w różne strony świata nie były rzadkością. W ten sposób próbowano poprawić (rozszerzyć) charakterystyki kierunkowe, czyli zapewnić lepsze rozpraszanie. Ale takie ustawienie przetworników, jakie widzimy w Legendach 800, okazało się przynosić więcej problemów, niż ich rozwiązywać - chociaż każda sekcja pracując osobno zapewnia lepsze "pokrycie" w stronę, w którą jest skierowana, to gdy pracują razem, fale od nich interferują ze sobą. Na szczęście tajna broń Legend 800, czyli system SDA, działa w zupełnie inny sposób i w innym celu, chociaż wymaga przygotowania takiego właśnie układu głośnikowego.

Nie znaczy to jednak, że firmowa koncepcja jest bezproblemowa i nie pozostawia miejsca na dyskusję. Wręcz przeciwnie - wymaga jeszcze głębszego zastanowienia i krytycznej analizy. Zajmiemy się tym chętnie, gdyż pozwoli też przypomnieć podstawowe zasady tworzenia i odtworzenia nagrań stereofonicznych.

Zdublowanie sekcji średnio-wysokotonowych i ustawienie ich w różnych kierunkach nie służy poszerzeniu charakterystyk kierunkowych (lepszemu rozpraszaniu), ale jest nową wersją firmowego systemu sprzed trzydziestu lat, mającemu "wyczyścić" obraz stereofonicznych z zakłóceń wynikających z "przesłuchu" międzyusznego.

Główne sekcje średnio-wysokotonowe, przetwarzające "normalny" sygnał, są skierowane do wewnątrz, a więc w stronę słuchacza - producent zaleca, aby całych kolumn nie skręcać w kierunku miejsca odsłuchowego, nie jest to konieczne ani już nawet właściwe, skoro w miejsce odsłuchowe "wycelowano" główną sekcję średnio-wysokotonową. Ale w takiej sytuacji druga, zewnętrzna (z punktu widzenia miejsca odsłuchowego) sekcja jest ustawiona pod dużym kątem, mimo że jej zadaniem też jest dostarczyć dźwięk do tego ucha. Tę wątpliwość odłóżmy na później, a teraz pójdźmy tropem objaśnień samego producenta, bo dochodzimy do sedna sprawy.

Dźwięk lewego kanału, z lewej kolumny (z jej głównej sekcji średnio-wysokotonowej) dociera nie tylko do lewego, ale i do prawego ucha. Polk Audio uznaje to za wadę i dąży co najmniej do redukcji dźwięku docierającego z lewej kolumny do prawego ucha (i z prawej - do lewego). Tutaj do akcji wkraczają sekcje zewnętrzne. I tak zewnętrza sekcja lewej kolumny dostarcza do lewego ucha fale dźwiękowe bazujące na sygnale prawego kanału, ale tak spreparowane amplitudowo i fazowo, aby wygaszały fale docierające do lewego ucha z prawego kanału, a więc usuwały zjawisko "przesłuchu". Oczywiście analogicznie działa prawa kolumna, układ jest symetryczny. Sygnał prawego kanału jest dostarczany do kolumny lewej, a lewego - do prawej za pomocą specjalnego dwużyłowego kabla łączącego kolumny. Dwużyłowego, a nie czterożyłowego, bowiem wystarczy przerzucenie samych "plusów" - dodatkowe (zewnętrzne) sekcje są podłączone do sygnału różnicowego, czyli do dwóch plusów, tyle że w odwróconych polaryzacjach.

Skoro jest to sygnał różnicowy, to jest tym mocniejszy, im bardziej różnią się sygnały obydwu kanałów. Gdy mamy do czynienia z wyrazistą, chociaż prymitywną stereofonią, gdzie np. w jednym kanale nagrano instrumenty, a w drugim wokale, sygnał różnicowy będzie w praktyce sumą tych informacji, tyle że składowa prawego kanału, emitowana z lewej kolumny (z dodatkowej sekcji), będzie w przeciwnej fazie niż dźwięk prawego kanału emitowany z prawej kolumny (z głównej sekcji).

Znaczenie mają odległości, więc odległość od głównej sekcji prawej kolumny do lewego ucha jest podobna jak od dodatkowej sekcji lewej kolumny do lewego ucha, aby sygnały odwrócone względem siebie w fazie w samych ich źródłach dotarły do odpowiedniego ucha już bez dodatkowych przesunięć fazowych. Ale z dodatkowej sekcji lewej kolumny, jako składowa sygnału różnicowego, biegnie również dźwięk kanału lewego, emitowany w tej samej fazie, co z sekcji głównej, ale docierający z opóźnieniem, jako że sekcja ta jest bardziej oddalona niż sekcja główna.

Jakaś porcja energii dźwięków obydwu kanałów zostanie też wypromieniowana w kierunku ścian bocznych i jeżeli będą one znajdować się blisko, i nie będą wytłumione, powstaną tam odbicia, które docierając do słuchacza, na skutek opóźnień i przesunięć fazowych (różnych dla różnych częstotliwości) nie będą uczestniczyć w redukcji przesłuchu, ale będą wpływać na perspektywę przestrzenną w inny sposób, trudny do dokładnego przewidzenia. Gdy z kolei panorama stereofoniczna będzie bardzo subtelna, skupiona w centrum, sygnał różnicowy i w ślad za tym emisja z sekcji zewnętrznych będzie słaba, nie wpływając wyraźnie na efekty przestrzenne - ani redukcją przesłuchu, ani odbiciami od ścian bocznych. Przy sygnale monofonicznym sekcje zewnętrzne "milczą".

Uzyskanie sygnału różnicowego jest dziecinnie proste, nie wymaga żadnych dodatkowych układów, nawet biernych, tylko podłączenia do głośnika dwóch "plusów" (i dlatego kolumny "wymieniają się" tylko plusami, ich "własne" plusy są już "na miejscu"). Sygnał różnicowy jest jednak w zwrotnicy poddawany korekcjom - natężeniowym (tłumiony) i częstotliwościowym. Na pewno pozbawiony jest niskich częstotliwości, bo tworzony na bazie sygnałów dostarczanych do głównych sekcji średnio-wysokotonowych, a te są już od basu odfiltrowane. Tenże jest kierowany do sekcji niskotonowych, które nie uczestniczą w tej "zabawie".

Na szczęście nie muszą - szykowanie sygnału różnicowego w całym pasmie wymagałoby zdublowania całej kolumny. Ale w większości miksów niskie częstotliwości ulokowane są blisko środka sceny (w obydwu kanałach w podobnym natężeniu i fazie), więc znoszą się w sygnale różnicowym. Stereofonia kreowana jest głównie w zakresie średnio-wysokotonowym nawet bez względu na to, gdzie realizator ulokuje bas; niskie tony rozchodząc się wszech kierunkowo generują tak dużo odbić, że docierają do nas "zewsząd". Dlatego rozsądnie jest obdzielać nimi po równo obydwa kanały, aby duża moc, jaką niosą, nie przeciążała jednego - zarówno we wzmacniaczu, jak i w kolumnach. Zjawisko to wykorzystuje się przy tworzeniu systemów subwooferowych.

System zaimplementowany w Legendach 800 producent nazwał SDA-PRO, dodatek PRO wiąże się z nową wersją, która modeluje dźwięk (biegnący z dodatkowej sekcji do ucha po tej samej stronie), podobnie jak cień głowy zmienia dźwięk biegnący z głównej sekcji (drugiej kolumny) do tego właśnie ucha, aby dźwięki te "pasowały" do siebie (pozostając jednak w przeciw fazie) i mogły skutecznie się wygaszać. Ale powrót Polka do systemu SDA, nawet po tak wielu latach, w nowej epoce techniki cyfrowej, pełnej rozwiązań bazujących na procesorach DSP, pozwalających dowolnie kształtować sygnały, planować interferencje dźwięków i kreować efekty przestrzenne, w ogóle nie wykorzystuje takich możliwości.

Zastosowanie DSP automatycznie zmuszałoby do tworzenia konstrukcji aktywnej, a więc wyposażonej we własne wzmacniacze; od strony możliwości technicznych to dla Polka żaden problem, jednak Legend 800, chociaż doposażony w unikalny system SDA (i coś jeszcze - miejsce na opcjonalny moduł Atmos, o czym za chwilę), pozostał zasadniczo konwencjonalną, w całości pasywną konstrukcją, bazującą na filtrach biernych, bez żadnej elektroniki wymagającej zewnętrznego zasilania – kolumny podłączamy w typowy sposób do wzmacniacza (ewentualnie podwójnym okablowaniem lub w systemie bi-amping) i łączymy ze sobą kablem SDA.