Klipsch JUBILEE - część 2

W pierwszej części artykułu poświęconego konstrukcji Jubilee przedstawiliśmy jej genezę, formę i jeden z dwóch przetworników – niezwykły, średnio-wysokotonowy, promieniujący przez dużą tubę. W drugiej części przenosimy się do sekcji niskotonowej, a także objaśniamy zasadę działania całego systemu, „kontrolowanego” i korygowanego przez zwrotnicę aktywną. Klipsch Jubilee to pod wieloma względami niekonwencjonalny zespół głośnikowy. Łączy różne światy – elementy klasycznej techniki tubowej, tradycyjny styl wzorniczy, ultranowoczesny driver średnio-wysokotonowy i zwrotnicę aktywną z DSP.

Tuba, która bez wspomagania korekcją wzmacniałaby najniższe częstotliwości aż do granicy pasma akustycznego, musiałaby mieć ogromne wymiary. Już Jubilee są egzotycznie duże, a przecież nie jest to konstrukcja, która za pomocą samej obudowy sięga liniowo do 20 Hz. Coś jej w tym pomaga…

Głośników niskotonowych z zewnątrz nie widać, co jest typowe dla największych obudów Klipscha (Klipschorn, La Scala), w których tuba jest uformowana przed głośnikiem.

Promieniowanie od tylnych stron membran pary 30-cm głośników, zainstalowanych jeden nad drugim w wewnętrznej pionowej przegrodzie (znajdującej się niedaleko za centralną częścią frontu), pobudza układ bas-refleks, zajmujący mniej więcej połowę całej objętości obudowy. Jego otwory też są ukryte wewnątrz konstrukcji, trzy tunele sięgając w głąb komory bas-refleks, zostały zainstalowane w tej samej przegrodzie co głośniki, a więc ich promieniowanie, razem z promieniowaniem przedniej strony membran głośników, biegnie przez tubę, która jest symetrycznie rozdzielona na dwie sekcje – lewą i prawą.

Tuba niskotonowa jest „pozaginana”, aby można ją było „spakować” w obudowie o przynajmniej względnie „ustawnej” formie. Mimo to tuba nie jest bardzo długa – od głośników do wylotów jest ok. 1 metra, a łączna powierzchnia obydwu okien też nie jest tak duża, aby zapewnić wzmocnienie najniższych częstotliwości. Tutaj z pomocą przychodzi bas-refleks, dostrojony do ok. 23 Hz, jednak nie będzie on w stanie dać takiego podbicia, jakie daje tuba w zakresie kilkuset herców. Czy tuba działa wzmacniająco na promieniowanie z bas-refleksu, skoro znajduje się przed jego „wylotami”? Tak, ale… jak już stwierdziliśmy, nie na częstotliwości najniższe. Będzie więc potrzebny jeszcze jeden element całej układanki – korekcja elektryczna. Według szacunków i pomiarów obudowa tubowa Jubilee działa wzmacniająco powyżej 100 Hz, a same głośniki są filtrowane dolnoprzepustowo powyżej 300 Hz (gdzie przetwarzanie przejmuje średnio-wysokotonowy).

Po zdjęciu maskownic zobaczymy wyloty tubowych labiryntów
i wzmacniające je wieńce, ale głośniki są ukryte głębiej

Jubilee to rzadko spotykany system ze zwrotnicą aktywną.

Sygnał ze źródła (przedwzmacniacza albo odtwarzacza z regulowanym poziomem sygnału) dostarczany jest do specjalnego zewnętrznego urządzenia, które znajduje się w komplecie. Tutaj następuje podział i korekcje, i dopiero stąd niezależne sygnały przygotowane dla obydwu sekcji kolumny biegną do końcówek mocy – dlatego potrzebne są dwie „na stronę”. Wzmocniony w nich sygnał dociera już bezpośrednio do przetworników, bez typowego dla kolumn pasywnych filtrowania w zwrotnicy opartej na elementach biernych, bo zadanie to wykonała wcześniej zwrotnica aktywna.

Strzałki ilustrują bieg ciśnienia w tubowym labiryncie, prowadzącym od głośników
i wylotów tuneli bas-refleks (znajdują się poniżej)

Jubilee, w odróżnieniu od kolumn aktywnych, nie mają własnych końcówek mocy (trzeba się w nie zaopatrzyć samodzielnie, dlatego też zwrotnica aktywna nie mogła zostać zainstalowana wewnątrz kolumny, bo nie wsadzimy tam nawet kupionych wzmacniaczy).

Systemy z aktywną zwrotnicą występują rzadko, ale nie są nowością. Tak jak w kolumnach w pełni aktywnych, aktywna zwrotnica ułatwia przeprowadzenie dokładnego filtrowania i korekcji, ustalenie optymalnych charakterystyk amplitudowych i fazowych poszczególnych sekcji, głównie w celu uzyskania najlepszej charakterystyki wypadkowej całego zespołu.

Filtry aktywne działają na sygnale niskopoziomowym i korygując go, nie wprowadzają strat energii, takich jak filtry bierne, które wyłącznie tłumią sy-gnały już wzmocnione.

Nowoczesne zwrotnice aktywne coraz częściej opierają się na działaniu procesorów DSP, a więc operują na sygnale cyfrowym (i tak jest też w Jubilee), co jeszcze zwiększa elastyczność działania, chociaż wymaga przekonwertowania analogowego sygnału wejściowego na cyfrowy… a potem z powrotem na analogowy.

Konstrukcje w pełni aktywne stały się tym bardziej opłacalne pod względem korzyści akustycznych i funkcjonalnych w relacji do kosztów, gdy powiązano je z transmisją bezprzewodową i przyjmowaniem sygnałów cyfrowych ze źródeł mobilnych. Zastosowanie samej aktywnej cyfrowej zwrotnicy, bez pełnej integracji systemu, zainstalowania wzmacniaczy, uruchomienia strumieniowania, nawet bez udostępnienia wejść cyfrowych, wciąż ma swoje zalety, nie jest to jednak rozwiązanie ultranowoczesne z punktu widzenia współczesnego użytkownika, zmusza do większego rozbudowania systemu (dwa razy więcej końcówek mocy, więcej kabli). Dlaczego więc Klipsch zdecydował się na takie rozwiązanie? Czy nie mógł opanować charakterystyk ogólnie prostego układu dwudrożnego klasyczną zwrotnicą bierną, co przecież ćwiczył z powodzeniem od 75 lat? Wyprowadzeniem zwrotnicy aktywnej na zewnątrz nie wzbogacił systemu o żadną dodatkową funkcjonalność.

Aktywna zwrotnica Jubilee to zewnętrzne eleganckie urządzenie.
Dwa regulatory z prawej strony pozwalają niezależnie ustalić
poziom sygnału wyjściowego dla końcówek mocy podłączonych
do obydwu sekcji, dzięki czemu mogą one być różnego typu i różnej mocy

Są dwa ważne powody zastosowania zwrotnicy aktywnej w Jubilee.

Już w opisie średniowysokotonowego wspomnieliśmy, że niezależenie od jego fenomenalnej konstrukcji i możliwości, jego charakterystyka (nawet wraz z odpowiednią tubą, którą dodał Klipsch) jest daleka od liniowości i wymaga silnej korekcji.

Charakterystyka przed korekcją dość łagodnie, ale konsekwentnie opada powyżej 2 kHz, różnica między średnim poziomem w zakresie 500 Hz…2 kHz a średnim poziomem w zakresie 10…20 kHz wynosi aż 15 dB; nawet taką charakterystykę można by skorygować filtrem biernym, tłumiąc średnie tony do poziomu wysokich, ale lepiej podciągnąć wysokie do średnich, co może przeprowadzić tylko filtr aktywny, korygując przy okazji pomniejsze mankamenty charakterystyki.

Wydaje się jednak, że tylko z tego powodu konstruktor nie zdecydowałby się na filtr aktywny; kluczowa jest korekcja w drugiej sekcji, na dolnym skraju pasma. Dzięki niej charakterystykę rozciągnięto do granicy zakresu akustycznego. Bez pomocy aktywnej zwrotnicy opada ona poniżej 100 Hz, mając przy 20 Hz spadek 12 dB; to i tak bardzo dobry wynik, zapewniający w zasadzie pełną słyszalność aż do tej częstotliwości w warunkach normalnego pomieszczenia (chociaż nie bez wpływu jego rezonansów). Klipsch jednak niemal wyrównał charakterystykę 20 Hz, co wymagało silnej korekcji „dodatniej” poniżej 100 Hz; korygowanie za pomocą filtrów biernych tak, aby poziom przy 100 Hz został stłumiony o 12 dB względem 20 Hz, byłoby trudne (duże elementy filtrów, straty mocy) i prowadziłoby do znacznego obniżenia efektywności.

Andrzej Kisiel