Bang & Olufsen BEOLAB 90. Kierunek ma znaczenie
Nazywanie Beolabów 90 "zespołami głośnikowymi", "głośnikami" czy "kolumnami", nawet z dopiskiem "aktywnymi", nie oddaje ich skomplikowanej konstrukcji i funkcjonowania. Nie tylko z sferze akustycznej, ale i elektronicznej.
Zawierają one nie tylko końcówki mocy, ale i też przetworniki C/A i A/C, wreszcie zaawansowany procesor sterujący pracą w różnych trybach dźwiękowych, profilujący charakterystykę wedle zamierzeń użytkownika i realizujący korekcję akustyki pomieszczenia.
Sygnał dostarczmy przewodowo, analogowo lub cyfrowo, ze źródeł zewnętrznych (a te mogą już strumieniować muzykę bezprzewodowo). W sposób często spotykany w konstrukcjach aktywnych, jedna kolumna ("Primary") w parze Beolabów 90 pełni rolę "centrali" zbierającej sygnały ze źródeł, dokonując na nich różnych operacji, aż do przygotowania ich do wysłania do końcówek mocy; końcówki mocy są już rozdzielone między obydwie kolumny - każda ma swój komplet, oczywiście taki sam, związany z identycznością układów głośnikowych po obydwu stronach, w każdej jest też końcowa sekcja cyfrowa wraz z głośnikami.
Ponieważ sygnał na pewnym etapie jest obowiązkowo obrabiany w cyfrowym DSP (możemy to nazwać cyfrową zwrotnicą, ale zakres działania jest tutaj znacznie szerszy niż tylko rozdział sygnału między poszczególne "drogi" - sekcje głośników), więc wszystkie sygnały analogowe muszą najpierw zostać zamienione na postać cyfrową.
Filtrowaniem sygnałów, rozdziałem pasma na poszczególne sekcje głośnikowe, korekcją, obsługą wszystkich trybów brzmieniowych zajmują się potężne procesory sygnałowe.
W sekcjach wysokotonowej oraz średniotonowej pracuje w sumie (w jednej kolumnie) czternaście końcówek mocy o mocy znamionowej 300 W każda, a w sekcji niskotonowej - cztery po 1000 W.
Ze względu na zaawansowane działanie w sferze akustycznej, dodano nowoczesne sterowanie - za pomocą firmowych aplikacji, ewentualnie przeglądarki internetowej.
Regulacje Beolaba 90 zapewniają oczywiste korzyści dopasowania do obiektywnych warunków (pomieszczenia i ustawienia), jak też do subiektywnego gustu. Warto też wspomnieć, że rozszerzona instrukcja obsługi, czyli dokument noszący tytuł "Technical Sound Guide", jest nie tylko kompletnym przewodnikiem po funkcjach Beolaba 90, ale też objaśnieniem wielu problemów akustycznych, którym naprzeciw wychodzi właśnie działanie tych kolumn. Warunki w pomieszczeniach, sposób ustawienia kolumn i obszar, który najogólniej określa się jako miejsce odsłuchowe, są bardzo zróżnicowane. Poważne podjęcie wyzwania, aby kolumny uczynić maksymalnie uniwersalnymi, a nie tylko grającymi pięknie w ściśle określonej sytuacji, musiały uruchomić specjalne rozwiązania, w które trzeba też wtajemniczyć właściciela.
Poważni konstruktorzy biorą pod uwagę różne charakterystyki i parametry, których opanowanie (ustalenie i zinterpretowanie) pomaga zbliżyć się do obiektywnie najlepszego brzmienia. Interesują się nie tylko charakterystyką przetwarzania na osi głównej zespołu głośnikowego, ale też pod innymi kątami, biorąc pod uwagę zarówno różne miejsca odsłuchu, różne ustawienie kolumn, jak też odbicia, które w niewytłumionym przecież pomieszczeniu będą "masowo" docierać do słuchacza. Otwiera to dyskusję co do optymalnych charakterystyk kierunkowych (rozpraszania). Jedni optują za promieniowaniem skupionym w pobliżu osi głównej, co jednocześnie ogranicza pole dobrego odsłuchu i zmniejsza w nim udział odbić (co można uznawać za korzystne, albo nie…). Inni głosują za szerokim, nawet dookólnym rozpraszaniem z odwrotnymi skutkami. Większość całkiem rozsądnie szuka kompromisu, nie idealizując żadnej sytuacji ani też nie oczekując, że większość współczesnych użytkowników, nawet kupujących wysokiej klasy sprzęt, zamieni salon w profesjonalnie przygotowane pomieszczenie odsłuchowe, pełne ustrojów rozpraszających i wytłumiających. Ten kompromis - czyli umiarkowane rozpraszanie - też powinien być starannie dopracowany, aby charakterystyki kierunkowe wraz ze wzrostem częstotliwości zmieniały się stopniowo, bez gwałtownych osłabień i wzmocnień różnych częstotliwości (które pod odbiciach byłyby odczuwalne w miejscu odsłuchowym, nawet jeżeli charakterystyka na osi głównej byłaby liniowa).
Celem konstruktorów Beolaba 90 było przygotowanie charakterystyk odpowiadających własnym badaniom a przede wszystkim… tym razem nie jednej charakterystyki, ale kilku, dopasowanych do skrajnie różnych warunków akustycznych, sposobów słuchania i upodobań. I pozostawienie wyboru samemu użytkownikowi.
kierując ich osie główne w pięciu kierunkach. Służy to zarówno uzyskaniu
szerokiego rozpraszania w trybie omni, jak i zmianie głównej osi w trybie Wide.
Współczesne pomieszczenia, w których ustawiamy sprzęt audio-wideo, są czasami duże, jednak w ślad za tym wcale nie idzie poprawa warunków odsłuchowych - większość powierzchni pozostaje niewytłumiona.
Sytuacja jest oczywiście zupełnie inna w pomieszczeniach przygotowanych specjalnie pod tym kątem, jednak zwykle są to kina domowe w największych domach i apartamentach. Nawet zamożni klienci, zainteresowani zakupem sprzętu najwyższej klasy, zwykle nie inwestują w ściśle "wyspecjalizowane" pokoje odsłuchowe, ale ustawiają go w głównym salonie, pełniącym różne funkcje. Zdając sobie sprawę, że również sprzęt B&O pracuje najczęściej w takich warunkach, przygotowano kolumny, których sposób działanie ma rekompensować - przynajmniej w pewnym stopniu - akustyczne niedoskonałości pomieszczenia.
Charakterystyki kierunkowe mogą być regulowane (producent nazywa to beam width control) i ustalone w trzech trybach: narrow, wide i omni.
Siedem 12-cm średniotonowych i siedem 25-mm kopułek wysokotonowych podzielonych jest na frontowe trójki i cztery pary skierowane w inne strony.
W trybie wide (szerokim) faktyczne promieniowanie nie jest nadzwyczajnie szerokie, ale bliskie typowemu dla większości konwencjonalnych zespołów głośnikowych (wyłączamy więc z tego dipole, bipole, omnipole i część tubowych o najwęższym rozpraszaniu). Dodatkową opcją w trybie wide jest zmiana kierunku najlepszego (najsilniejszego) promieniowania (beam direction control). Jeżeli użytkownik usiadł z boku i chciałby aby właśnie tam docierał najlepszy dźwięku, czyli chciałby tam skierować osie główne… wcale nie musi przestawiać kolumn, bowiem może "wyregulować" oś główną - oś najlepszego promieniowania - w pięciu kierunkach! Standardowo na wprost, w lewo, w prawo (ok. 80° względem "osi frontowej"), do tyłu w lewo i do tyłu w prawo (ok. 120° względem "osi frontowej"). Charakterystyki na różnie ustawionych osiach głównych nie są dokładnie takie same, jednak pokrywają się one z "lokalnymi" osiami głównymi poszczególnych sekcji średnio-wysokotonowych, więc działanie systemu może być pod tym względem całkiem skuteczne.
A co z różnicą natężeń i opóźnień? Też mogą zostać skorygowane (w oparciu o pomiar z wykorzystaniem mikrofonu, a różne ustawienie zapisane w presetach). Tryb wide jest teoretycznie optymalny w warunkach pomieszczenia dobrze wytłumionego i rozpraszającego, jednak w większości salonów spowoduje zbyt dużo odbić docierających do miejsca odsłuchowego, stąd dla audiofila najkorzystniejszy jest tryb narrow (wąski), skupiający promieniowaną wiązkę w pobliżu osi głównej zespołu, z założenia ustawionej w kierunku słuchacza (siedzącego "prawidłowo", przed kolumnami, w jednakowej od nich odległości).
A jeżeli chcemy, żeby dźwięk docierał wszędzie, bezpośrednio lub po odbiciach, gdy w ogóle nie zależy nam na precyzyjnej stereofonii, lecz na "wypełnieniu" pomieszczenia muzyką, z powodów już zresztą przedstawionych (muzyczne tło, goście, impreza), włączamy tryb "omni", czyli dookólny, w którym działają wszystkie przetworniki, siejąc na wszystkie strony… To wydaje się dość proste, kolumny z głośnikami ustawionymi w różne strony znane są od dawna, jednak nie zdobyły popularności, bowiem takie konfiguracje powodują rozpraszanie szerokie, ale "chaotyczne", mogą pogarszać też charakterystykę na osi głównej - na skutek przesunięć fazowych między falami dobiegającymi do miejsca odsłuchowego od przetworników pracujących w tym samym zakresie, a znajdujących się w różnych odległościach. Jednak uruchomienie trybu "omni" nie jest jedynym powodem takiego ustawienia głośników; wiemy już, że służy ono również zmianie kierunku osi głównej (w trybie wide).
Najciekawsza konfiguracja służy promieniowaniu… najmniej rozpraszającemu, czyli narrow. Nie udałoby się go uzyskać prostym zestawem jednego przetwornika średniotonowego i jednego wysokotonowego, bowiem rozpraszałby on… zbyt szeroko.
W trybie narrow kluczowa jest współpraca frontowych "trójek" - ustawionych w "trójkąty" przetworników średniotonowych i wysokotonowych. Niezależnie do konieczności zainstalowania większej liczby przetworników, tutaj również możliwe jest rozwiązanie w sumie dość proste, a już mające właściwości "zawężające". Nawet podłączając wszystkie przetworniki (określonej sekcji, średniotonowej i wysokotonowej) przez takim sam filtr, w ogóle nie różnicując ich charakterystyk amplitudowych i fazowych, tylko z powodu takiej geometrii ich ustawienia nastąpi zawężanie promieniowania; wyłącznie na osi głównej, gdzie odległości od wszystkich trzech przetworników każdej sekcji do miejsca odsłuchowego są takie same, zachodzi między ich promieniowaniem pełna zgodność fazowa, w rezultacie poziom ciśnienia jest najwyższy; nawet niewielki ruch słuchacza w dowolną stronę powoduje zaburzenie. Taka konfiguracja była tutaj tylko punktem wyjścia i dodano do niej działanie specjalnych filtrów, różnicujących charakterystyki amplitudowe i fazowe poszczególnych przetworników sekcji.
Oprócz zmian charakterystyk kierunkowych, w każdym trybie można modelować charakterystykę przetwarzania, i to na wiele sposobów.
Zadanie to realizują filtry cyfrowe, zajmujące się też kształtowaniem charakterystyk "standardowych", ale i tutaj w grę wchodzą specjalne zabiegi, korekty rezonansów widocznych nie tylko na "statycznych" charakterystykach przetwarzania, ale też ujawniających się w osi czasu (na tzw. charakterystykach wodo-spadowych). System jest "czujny" i pilnuje, aby zbyt mocny sygnał nie przeciążył systemu, zwłaszcza głośników w zakresie niskich częstotliwości.
Deklarowane pasmo to 25 Hz - 28 kHz (±1 dB) i 12 Hz - 43 kHz przy spadkach 10 dB. System ABL działa tylko poniżej 20 Hz (wg informacji producenta), a więc w 99,99 procentach sytuacji nie będzie to w ogóle słyszalne, natomiast w ekstremalnych akcjach (sygnały subsoniczne przy bardzo wysokich poziomach wysterowania) uratuje głośniki przed uszkodzeniem.
Producent deklaruje też, że monitorowana jest temperatura kluczowych miejsc systemu - układów magnetycznych, końcówek mocy, procesora DSP, zasilacza, i w razie przekroczenia dopuszczalnych limitów, warunki pracy są "optymalizowane", aby doprowadzić do spadku temperatury.
Sekcja niskotonowa prezentuje się nadzwyczajnie i nietypowo nie tylko pod względem arsenału zastosowanych głośników, ale też ich konfiguracji. Cztery głośniki są skierowane w różne strony. W tym przypadku nie służy to jednak rozszerzeniu promieniowania, które i z jednego głośnika niskotonowego jest dostatecznie szerokie (wynika z długości fal niskich częstotliwości), ale… wręcz przeciwnie - zmniejszeniu energii biegnącej w innych kierunkach niż do słuchacza, dla zmniejszenia udziału odbić i fal stojących w pomieszczeniu.
Jest to możliwe przy odpowiednim skoordynowaniu odległości między głośnikami i ich indywidualnych charakterystyk amplitudowych i fazowych; może to spowodować różne przesunięcia i ostatecznie różne ciśnienia na różnych kierunkach.
W Internecie można poznać całą historię powstania Beolaba 90 i prześledzić wszystkie zmiany, począwszy od pierwszej przymiarki, poprzez kolejne prototypy, aż po projekt finalny.
Andrzej Kisiel
