Cechy konstrukcyjne kolumn, omówienie najważniejszych zagadnień

Każda kolumna cechuje się wykorzystaniem określonych rozwiązań konstrukcyjnych. Wiele z tych rozwiązań przedstawia się nieraz jako argumenty świadczące o złej lub dobrej jakości produktu. Szersze omówienia poszczególnych zagadnień znajdą Państwo w innych artykułach, a tu omówimy najważniejsze aspekty w formie skrótowej.

Dwudrożne, trójdrożne, itd.

Przede wszystkim trzeba pamiętać, że ilość dróg nie musi pokrywać się z ilością głośników. Przykładowo popularne jest rozwiązanie, w którym dwa głośniki niskośredniotonowe pracują równolegle w jednym torze. Jeśli dodamy do tego jeszcze głośnik wysokotonowy to otrzymujemy dwudrożną kolumnę z trzema głośnikami.

Wbrew pozorom prosta zasada, że więcej znaczy lepiej nie ma w tym przypadku zastosowania. Zastosowanie dwóch lepszych głośników może być korzystniejsze niż trzech głośników gorszych. Zwiększenie ilości torów (dróg) pozwala zastosować większe głośniki basowe oraz zawęzić pasmo pracy każdego głośnika i w ten sposób ułatwić jego pracę. Z drugiej strony rośnie komplikacja zwrotnicy i zwiększa się ilość efektów pasożytniczych związanych z sumowaniem akustycznym sygnałów poszczególnych głośników. Bilans zysków i strat nie jest oczywisty.

Kolumny dwudrożne są preferowanym wariantem konstrukcyjnych w niższych przedziałach cenowych, w przypadku kolumn do mniejszych pomieszczeń (gdzie niewskazane jest użytkowanie zestawów o obfitym basie), a także tam gdzie potrzebna jest miniaturyzacja. Do zaawansowanych systemów audiofilskich w średnich i większych pokojach z reguły lepsze będą zestawy trójdrożne. Kolumny cztero- i więcej drożne mają rację bytu głównie na wysokich poziomach cenowych, nie należy więc brać zbyt poważnie tanich zestawów o takiej konstrukcji.

Podłogowe, podstawkowe

Zaletą kolumn podłogowych jest to, że oszczędzamy na zakupie podstawek a ich wadą jest to, że są trudniejsze do transportu. To właściwie jedyne oczywiste aspekty porównania.

Wbrew nasuwającym się skojarzeniom kolumny podłogowe nie muszą mieć więcej basu niż podstawkowe. Już wiele lat temu pojawił się trend produkcji smukłych kolumn podłogowych stosujących takie same wielkości obudowy i takie same głośniki jak kolumny podstawkowe. Zestawy tego typu są licznie reprezentowanane i częściowo wyparły kolumny na podstawki. Trend ten nie ma jednak podstaw technicznych, wynika z okoliczności rynkowych - podłogowe kolumny są postrzegane jako cenniejsze przez klientów. Duże kolumny podstawkowe miewają nawet po kilkadziesiąt litrów objętości i też mogą mieć obfity bas.

Zakup podstawek do kolumn niesie ze sobą oczywiste minusy w postaci dodatkowych kosztów oraz dodatkowych problemów z wyborem odpowiedniego modelu, ale z drugiej strony zwiększa możliwości optymalizacji położenia kolumn. W teorii kolumny podłogowe powinny uwzględniać odpowiednie ustawienie głośników w przestrzeni bez podstawek, ale praktyka nie zawsze przynosi potwierdzenie założeń. Wadą części kolumn podłogowych jest zbyt mała wysokość. Problemy wynikające ze zróżnicowania wzrostu słuchaczy oraz zróżnicowania wysokości na jakiej siedzimy słuchając sprzętu audio są oczywiste.

Mamy też szereg projektowych subtelności związanych z efektami dyfrakcyjnymi, wielkościami ścianek, rozkładem modów wewnątrz skrzynki. Nie ma tu żadnych sztywnych reguł, ale z reguły łatwiej optymalizuje się formę geometryczną kolumn podstawkowych.

Małe czy duże

Podobnie jak w przypadku ilości głośników, w odniesieniu do gabarytów nie należy dać się zwieść pozorom. Ogromne skrzynki w niskiej cenie nie świadczą o tym, że mamy do czynienia z okazją, a raczej nakazują powątpiewać w jakość użytych elementów składowych.

Zwiększanie objętości skrzynek daje jednak bardzo istotne korzyści, pozwala bowiem na rozciąganie pasma przenoszenia w dół i/lub na zwiększanie sprawności. Zawsze jesteśmy tu skazani na jakiś kompromis bo nie da się jednocześnie optymalizować objętości, pasma i sprawności. Ta tematyka ma duże znaczenie i jest szerzej omówiona w innych artykułach na naszej witrynie.

Objętość kolumn wpływa nie tylko na odtwarzanie basu i sprawność. Drgania ścianek to zjawisko pasożytnicze, a im większe są ścianki, tym więcej kłopotów nastręcza dźwięk, który jest z nich wypromieniowany. Zwiększanie kolumn to nie tylko dylemat techniczny polagający na wyborze kompromisu w zakresie doboru objętości-pasma-sprawności. Jest to też dylemat ekonomiczny: albo zwiększymy komplikację konstrukcji skrzynki aby zredukować jej pasożytnicze drgania, albo wybierzemy tańszy wariant i zaakceptujemy negatywny wpływ tego zjawiska na brzmienie.

Zaokrąglone krawędzie

Każda ostra krawędź może być traktowana jako dodatkowe źródło dźwięku, jako zakłócenie. Jest to skutek zjawiska fizycznego zwanego dyfrakcją. Zaokrąglanie krawędzi, jak również inne zabiegi zmierzające do wygładzenia otoczenia głośników są więc jak najbardziej wskazane. Trzeba jednak zwrócić uwagę, że nie każde zaokrąglenie/wygładzenie jest jednakowo skuteczne. Wynika to z przyczyn czysto fizycznych - występowanie dyfrakcji zależne jest od proporcji pomiędzy długością padającej fali (w przypadku kolumny jest to fala dźwiękowa) a wielkością przeszkody. Skuteczność zaokrągleń o promieniu rzędu 1cm jest mała w interesującym nas zakresie częstotliwości. Dopiero przy promieniach krzywizny około 2,5 cm i większych zaokrąglenia krawędzi przynoszą cenne korzyści dla reprodukcji dźwięku.

Bass-reflex, obudowa zamknięta, linia transmisyjna itd.

Zdecydowana większość kolumn to zestawy bass-reflex (BR). Ich wyraźna dominacja na rynku sugeruje, że jest to najlepsza konstrukcja. Sytuacja wygląda jednak inaczej. O sukcesie rynkowym bass-reflexu przesądziły głównie aspekty ekonomiczne oraz oczekiwania klientów. Obudowa BR pozwala w sposób bardzo ekonomiczny uzyskać sporą sprawność kolumny w zakresie niskich częstotliwości. A większość nabywców chętnie akceptuje taki kompromis, w którym przy umiarkowanym pogorszeniu jakości basu zwiększona jest jego ilość i na dodatek kolumny nic więcej nie kosztują. Niektórzy odbiorcy nieraz preferują inne rozwiązania. Obudowa zamknięta pozwala w prosty sposób uzyskać lepszą odpowiedź impulsową niż obudowa BR. Niestety jest to okupione mniejszą ilością basu. Z kolei obudowa TL (linia transmisyjna) daje możliwość uzyskania bardzo nisko schodzącego basu o dobrej kontroli. Niestety konstrukcja obudowy TL jest kosztowna i dużo bardziej skomplikowana niż BR, a do tego sam projekt też jest trudniejszy. Membrana bierna jest pod wieloma względami bardzo podobna w działaniu do BR, choć ma pewną przewagę. Ale i w tym przypadku koszt membrany wyraźnie przekracza koszt tunelu BR. Jak widać na popularność poszczególnych obudów spory wpływ mają uwarunkowania ekonomiczne.

Membrany miękkie czy twarde

Temat jest zbyt obszerny by go omówić wyczerpująco w tym miejscu, ograniczymy się tylko do kilku wskazówek. Jako generalną zasadę należy przyjąć, że rodzaj materiału nie określa jednoznacznie charakteru brzmienia. Średnio rzecz biorąc membrany miękkie (polipropylenowe, tekstylne) zazwyczaj dają brzmienie trochę powolniejsze, trochę bardziej zmiękczone, zaś membrany twarde brzmienie szybsze i mniej łagodne. Można rozważać, która koncepcja jest lepsza, ale w praktyce teoretyczne argumenty nie mają decydującego znaczenia. Ważny jest gust słuchacza i w ostateczności wybór jest tu kwestią indywidualną. Trzeba posłuchać samemu i podjąć własną decyzję.

Z naszego doświadczenia możemy Państwu poradzić abyście nie trzymali się kurczowo jednego typu membran, nawet jeśli któraś teoria Was przekonała lub dokonaliście już wyboru na podstawie wcześniejszych odsłuchów. Po pierwsze możliwe, że z czasem zmieni się Wasz gust. A po drugie zdarzają się takie niespodzianki, że wbrew wcześnejszym oczekiwaniom słuchaczowi spodobają się głośniki wykonane w technologii, którą uważał za gorszą.