Specjaliści od najniższego basu - część 2
System 2.1 (subwoofer z parą satelitów) był alternatywą dla tradycyjnej pary kolumn (zobacz także: Fascynacja komplikacją - część 1), nie wymagając spełnienia żadnych dodatkowych warunków przez wzmacniacz. Ten miał dostarczyć moc zarówno do subwoofera filtrowanego pasywnie dolnoprzepustowo, jak i satelitów filtrowanych pasywnie górnoprzepustowo, ale takie obciążenie w ogóle się nie różni od strony impedancji, "widzianej" przez wzmacniacz, od obciążenia, jakim jest wielodrożny zespół głośnikowy. Różni się tylko fizycznym podziałem wielodrożnego układu na subwoofer i satelity, od strony elektrycznej jest w zasadzie tym samym (subwoofery miały często dwa głośniki niskotonowe, podłączone niezależnie do dwóch kanałów, albo jeden głośnik dwucewkowy).
Systemy 2.1 zdobyły w takiej roli nawet sporą popularność (Jamo, Bose), później zapomnianą, bo przytłumioną przez wszechobecne systemy kina domowego, już obowiązkowo wyposażone w subwoofery - ale aktywne. Te wyparły subwoofery pasywne i jeżeli dzisiaj ktoś myśli o systemie 2.1 przeznaczonym do odsłuchu muzyki (przede wszystkim), to raczej bierze pod uwagę układ z subwooferem aktywnym.
Kiedy pojawiły się wielokanałowe formaty i systemy kina domowego, uruchomiono w nich specjalny kanał niskich częstotliwości - LFE. Teoretycznie i jego wzmacniacz mógłby znajdować się wśród wielu końcówek mocy wzmacniacza AV, a wówczas podłączany subwoofer byłby bierny. Jednak wiele argumentów przemawiało za tym, aby kanał ten potraktować inaczej - wzmacniacz ten "wyjąć" z urządzenia AV i zintegrować z subwooferem. Dzięki temu jest on do niego najlepiej dopasowany nie tylko pod względem mocy, ale i charakterystyki. Możliwe jest jej precyzyjne skorygowanie i osiągnięcie niższej częstotliwości granicznej niż z subwoofera biernego o podobnej wielkości i podobnym głośniku, zastosowanie aktywnego i regulowanego filtrowania dolnoprzepustowego (pasywne przy tak niskich częstotliwościach byłoby energochłonne i kosztowne), a obecnie dodanie kolejnych funkcji. Jednocześnie wzmacniacz (amplituner) wielokanałowy zostaje "odciążony" od końcówki mocy, która w praktyce powinna być najbardziej wydajna (w kanale LFE potrzebna jest moc porównywalna do łącznej mocy wszystkich pozostałych kanałów systemu!), co zmuszałoby albo do porzucenia eleganckiej koncepcji takiej samej mocy wszystkich końcówek zainstalowanych w amplitunerze, albo do ograniczenia mocy kanału LFE redukującego możliwości całego systemu. Wreszcie pozwala to użytkownikowi swobodniej wybierać subwoofer, bez przejmowania się jego dopasowaniem do wzmacniacza.
A może do muzyki i systemów stereofonicznych lepszy byłby subwoofer bierny? Odpowiedzmy tak: Do systemów wielokanałowych/kinowych zdecydowanie lepszy jest subwoofer aktywny, koncepcja takiego systemu jest słuszna pod każdym względem, co już omówiliśmy. Dla systemów stereofonicznych/muzycznych subwoofer aktywny też jest rozsądnym rozwiązaniem, chociaż nie przemawia za nim już tak wiele argumentów. Subwoofer bierny w takich systemach ma trochę większą rację bytu, zwłaszcza gdy dysponujemy wzmacniaczem (stereofonicznym) o wysokiej mocy, ale musimy sobie wtedy całość dobrze przemyśleć, a nawet zaprojektować. Raczej nie znajdziemy na rynku gotowych, pasywnych systemów 2.1, będziemy więc zmuszeni kombinować.
Jak przeprowadzimy podział? Subwoofer musi być filtrowany dolnoprzepustowo. Czy jednak wprowadzimy filtrowanie górnoprzepustowe dla kolumn głównych, które teraz będą pełnić funkcję satelitów? Celowość takiego rozwiązania zależy od wielu czynników - pasma tych kolumn, ich mocy, a także mocy wzmacniacza i jego zdolności do obsługi niskich impedancji; może mieć trudności z prowadzeniem jednocześnie w zakresie niskich częstotliwości kolumn i subwoofera (ich impedancje podłączą się równolegle i wypadkowa impedancja będzie niższa). A więc... przede wszystkim subwoofer aktywny to dobre i uniwersalne rozwiązanie, a subwoofer bierny - w wyjątkowych sytuacjach i przy dużej wiedzy oraz doświadczeniu amatora takiego układu.
Podłączenie głośnikowe
Takie podłączenie, będące dawno temu dla subwooferów najważniejsze, z czasem straciło znaczenie w systemach AV, gdzie najczęściej dostarczamy sygnał niskopoziomowy LFE do pojedynczego gniazda RCA, a "na wszelki wypadek" jest para RCA do połączeń stereofonicznych. Podłączenie kablem głośnikowym ma jednak swoje zalety i swoich promotorów. Połączenie głośnikowe nabiera znaczenia w systemach stereofonicznych zarówno dlatego, że nie wszystkie wzmacniacze mają wyjścia niskopoziomowe (z przedwzmacniacza), jak i ze względu na szczególne parametry sygnału. Ale wcale nie chodzi o to, że jest to sygnał wysokopoziomowy; subwoofer nie czerpie mocy z zewnętrznego wzmacniacza nawet przy takim podłączeniu, bowiem nie pozwala na to wysoka impedancja wejścia; również przy takim podłączeniu, podobnie jak niskopoziomowym (do gniazd RCA), sygnał wzmacniają układy subwoofera.
Rzecz w tym, że przy takim podłączeniu (głośnikowym) do subwoofera płynie sygnał z tych samych wyjść (zewnętrznego wzmacniacza), o takiej samej fazie i "charakterze" jak do kolumn głównych. To argumentacja trochę naciągana, bo dalej sygnał zmienia wzmacniacz subwoofera, poza tym fazę i tak trzeba wyregulować, ale idea spójności sygnałów biegnących do kolumn i subwoofera przemawia do wyobraźni... Najlepiej spróbować samemu i porównać brzmienie obydwu opcji (podłączenia głośnikowego i RCA), o ile tylko są dostępne wszystkie potrzebne wyjścia.
Faza płynna czy skokowa?
Trzy podstawowe regulacje subwoofera aktywnego pozwalają zmieniać poziom (głośność), górną częstotliwość graniczną (tzw. odcięcie) i fazę. Pierwsze dwie są z reguły płynne, trzecia - płynna albo skokowa (dwupozycyjna). Czy to poważny kompromis? Decyduje się na to wielu producentów, nie tylko w tanich subwooferach. Ustawienie właściwej fazy, chociaż jest bardzo potrzebne dla dobrego zestrojenia, w praktyce okazuje się dla użytkowników sprawą najmniej zrozumiałą i często w ogóle lekceważoną. Chociaż płynna regulacja pozwala teoretycznie najlepiej zgrać subwoofer z satelitami, to czyni to zadanie znacznie bardziej żmudnym, a przez to zniechęcającym i pomijanym. I tak jest dość kłopotów z regulacją poziomu i filtrowania... Zgadzając się na taki kompromis (przełącznik zamiast pokrętła), zachęcamy użytkowników do prostej próby: wystarczy ustalić, w jakiej pozycji przełącznika jest lepiej (więcej basu, oznaczającego lepsze zgranie fazowe), bez żmudnego poszukiwania ideału kolejnymi muśnięciami pokrętła. Jeżeli mamy więc regulację płynną, spróbujmy chociaż pozycji skrajnych, czyli różniących się o 180°, a różnicę na pewno dostrzeżemy. W skrajnym przypadku źle ustawiona faza oznacza głęboką dziurę na charakterystyce, a tylko "niedoregulowana" - osłabienie.
Zdalne sterowanie
Do tej pory tylko niewielka część subwooferów była wyposażona w zdalne sterowanie pilotem - to dla nich wciąż wyposażenie luksusowe, chociaż bardzo praktyczne, bowiem regulowanie subwoofera dokładnie z miejsca odsłuchowego bardzo pomaga w osiągnięciu najlepszych rezultatów. Lepiej się pogimnastykować w inny sposób, niż biegać w tę i z powrotem, między fotelem a subwooferem. Jest jednak nadzieja, że zdalne sterowanie stanie się wyposażeniem podstawowym, a wyregulowanie subwoofera łatwiejsze i dokładniejsze, dzięki aplikacjom dla sprzętu mobilnego - to rozwiązanie tańsze od dodawania pilota, a ponadto otwierające znacznie większe możliwości.
Ostrożnie! Duży głośnik!
Niedrogie subwoofery z dużymi głośnikami niskotonowymi są trochę... niebezpieczne. Nie jest wielką sztuką wyprodukować duży głośnik - kosz i membrana o dużej średnicy nie nabijają kosztów, te w największym stopniu zależą od jakości (a więc i wielkości) układu magnetycznego, który determinuje wiele ważnych parametrów. Na tym fundamencie, odpowiednio dobierając pozostałe cechy konstrukcji (cewkę, membranę), buduje się moc, efektywność, niski rezonans, a także dobrą odpowiedź impulsową. Wielki i słaby głośnik to katastrofa, zwłaszcza w systemie bas-refleks.
To może być przyczyną, dla której niektórzy obawiają się dużych głośników niskotonowych (w kolumnach), generalnie oskarżając je o to, że są "wolne", co sugeruje relatywnie ciężka membrana. Jeżeli jednak ciężki układ drgający prowadzi odpowiednio wydajny "napęd", to wszystko może być w porządku, zarówno w pasywnym zespole głośnikowym, jak i w subwooferze aktywnym. Ale uwaga - słabości magnesu nie zrekompensuje wysoka moc wzmacniacza ani jakkolwiek traktowana jego wydajność (prądowa itd.), co sugerują niektórzy producenci. Prąd ze wzmacniacza jest jak paliwo, a nawet najlepsze paliwo nie poprawi wyraźnie osiągów słabego silnika.
Tak samo wyglądająca obudowa, głośnik (z zewnątrz) i setki watów mogą dawać zupełnie różne rezultaty, zależne od siły i konfiguracji układu napędowego głośnika.
Zwłaszcza w przypadku bas-refleksu, "popsuta" przez słaby magnes (lub/i zbyt małą objętość obudowy) odpowiedź impulsowa nie może być "naprawiona" przez moc ze wzmacniacza, która za to może służyć do korekcji charakterystyki częstotliwościowej, dlatego w subwooferach aktywnych - częściej niż w kolumnach - stosuje się obudowę zamkniętą. Ale bas-refleks kusi swoją wyższą efektywnością, może zagrać głośniej, efektowniej... a precyzja wybuchów nie jest w kinie domowym tak ważna. Najfajniej byłoby mieć wszystko naraz, do czego potrzebny jest właśnie solidny (pod każdym względem) głośnik, duża moc ze wzmacniacza i obudowa o optymalnej objętości. To wszystko kosztuje, dlatego subwoofery duże i porządne zwykle nie są tanie. Ale zdarzają się "okazje", tyle że aby na nie trafić, nie wystarczy subwoofera obejrzeć z zewnątrz, zapoznać się z jego firmową specyfikacją ani nawet podłączyć i sprawdzić kilka przypadkowych ustawień w przypadkowym pomieszczeniu. Najlepiej poznać "twarde fakty"… w naszych testach i pomiarach.
Maskownica - zdjąć?
W wielodrożnych zespołach głośnikowych problem wpływu maskownicy na charakterystykę przetwarzania jest na tyle poważny, że uwzględniamy go w naszych pomiarach, porównując sytuację (na osi głównej) z maskownicą i bez niej. Prawie zawsze różnica (na niekorzyść maskownicy) jest na tyle wyraźna, że rekomendujemy jej zdejmowanie, czasami bardzo zdecydowanie.
W przypadku subwooferów w ogóle nie zawracamy tym sobie głowy, bowiem praktycznie żadna maskownica nie zmienia charakterystyk w zauważalnym stopniu. Jak już to wielokrotnie wyjaśnialiśmy, typowe maskownice oddziałują na promieniowanie nie tyle materiałem, który zasłania głośnik, co ramką, na której ten materiał jest rozpięty. Tłumienie wprowadzane przez typowe tkaniny jest niewielkie, ale krótkie fale średnich i wysokich częstotliwości odbijają się od ramek, interferują i w ten sposób powstają dodatkowe nierównomierności charakterystyki. W przypadku subwooferów emitowane przez nie fale niskich częstotliwości są relatywnie bardzo długie (w stosunku do grubości ramek), przez co nie odbijają się od nich, lecz "opływają" taką przeszkodę, podobnie jak krawędzie obudowy, rozchodząc się swobodnie i wszechkierunkowo. Dlatego subwoofery możemy pozostawiać bez obaw z maskownicami założonymi, o ile... są one na tyle solidne i dobrze mocowane, aby nie wpadać w wibracje przy pewnych częstotliwościach i wyższych poziomach głośności, co się czasami zdarza.
Wszechkierunkowo
W pomiarach subwooferów nie uwzględniamy charakterystyk kierunkowych, a więc nie mierzymy charakterystyk przetwarzania pod różnymi kątami. W ogóle trudno mówić o tym, na jakiej osi wykonany jest pomiar, bowiem jest to tzw. pomiar w polu bliskim - mikrofon znajduje się w odległości ok. 1 cm od membrany (tak niewielkiej, jak tylko na to pozwala amplituda jej pracy). Niskie częstotliwości, ze względu na duże długości fali, znacznie większe nawet od wymiarów dużego głośnika niskotonowego i jego obudowy, rozchodzą się wszechkierunkowo (falą kulistą), co jest zresztą podstawowym powodem umożliwiającym w ogóle stosowanie systemów subwooferowych. Nie ma więc wielkiego znaczenia, czy głośnik niskotonowy jest skierowany wprost na słuchacza, czy trochę w bok, przecież może znajdować się nawet w dolnej ściance... Nie ma więc potrzeby precyzyjnego "wycelowania" subwoofera w miejsce odsłuchowe, co nie znaczy, że w ogóle nie ma znaczenia miejsce, w którym się znajduje.
Andrzej Kisiel
