Octave Signature Subwoofer

Przyjrzyjmy się teraz samemu subwooferowi, bo urządzenie, mimo swojej pasywności, a może właśnie z jej powodu, jest bardzo ciekawe. Nowoczesne subwoofery aktywne mają charakterystyki rozciągnięte bardzo nisko, przy zastosowaniu obudów o relatywnie niewielkich objętościach, a dzięki dodaniu korekcji, związanej właśnie z działaniem systemu aktywnego (charakterystyka jest kształtowana przed wzmocnieniem). Konstrukcja pasywna na to nie pozwala, filtrami biernymi można tylko tłumić, a nie wzmacniać (ostatecznie można wywołać lokalny rezonans i podbicie, wywołując jednocześnie spadek impedancji, ale nie jest to rozwiązanie problemu).

Aby zatem uzyskać bardzo niską częstotliwość graniczną, spodziewaną po działaniu subwoofera, trzeba zastosować środki typowe dla pasywnych kolumn, a chcąc, aby szła z tym w parze duża moc, potrzebny będzie duży głośnik, który tym bardziej zwiększa zapotrzebowanie na dużą objętość. Jednak "bezkompromisowy" subwoofer pasywny, rozciągający charakterystykę do samego skraju pasma akustycznego i zdolny wspinać się na wysokie poziomu SPL, byłby oczywiście zbyt duży i zbyt kosztowny. W koncepcji Floorstanding chodzi o to, aby Subwoofer wyraźnie poprawił osiągi Bookshelf, a nie wykonał ciężką pracę właściwą dla subwooferów kina domowego.

To wejście do modułu basowego, ale też wejście do całego systemu Floorstanding.

Mimo to konwencjonalna konstrukcja o objętości takiej, jaką widzimy, nie zapewniłaby osiągnięcia założonego celu, więc wcale nie jest konwencjonalna - chociaż jest pasywna. Zastosowano bardzo rzadko spotykany obecnie, chociaż kiedyś dość popularny, system Isobarik (zwany też push-pull albo Compound). Polega on na sprzęgnięciu dwóch głośników niskotonowych ustawionych jeden za drugim - z zewnątrz widać jeden, więc tylko on promieniuje na zewnątrz; drugi znajduje się w środku, zwykle bezpośrednio za pierwszym.

Nazwa Isobarik jest związana z faktem, że między głośnikami nie powstaje ciśnienie. Nie wyjaśnia to jednak, jakie są zalety tego rozwiązania. W głównej części obudowy, za drugim głośnikiem, powstaje przecież ciśnienie powodowane ruchem jego membrany; amplituda ruchu membran obydwu głośników jest taka sama, i wcale nie większa niż amplituda, z jaką pracowałby jeden głośnik - wręcz przeciwnie, układ traci więc na sprawności (efektywności), bowiem połowa mocy idzie "do środka" i przy danej mocy amplituda membrany głośnika zewnętrznego, jak i wewnętrznego, jest tylko połową amplitudy, z jaką pracowałby jeden głośnik, przy takiej samej dostarczonej mocy. Co prawda układ może przyjąć dwa razy większą moc niż jeden głośnik, ale połowa mocy jest (pozornie) marnowana w głośniku pracującym (pozornie) bezcelowo wewnątrz. Czyżby same straty i koszty (głośnik w środku też kosztuje...)?

Jest wreszcie zasadnicza korzyść - bardzo ważna w omawianej koncepcji pasywnego subwoofera - otóż dwa głośniki ustawione w takim tandemie tworzą jakby jeden głośnik o innych parametrach niż każdy z nich oddzielnie. Co prawda częstotliwość rezonansowa fs nie ulega istotnemu obniżeniu, bo chociaż równocześnie masa układu drgającego ulega ponad dwukrotnemu zwiększeniu dwie membrany i dodatkowo masa powietrza między nimi, to podatność zawieszeń takiego układu jest dwukrotnie mniejsza (tak jak pojemność dwóch jednakowych kondensatorów połączonych szeregowo jest połową pojemności pojedynczego). Zatem "prawie" na jedno wychodzi, ale "prawie" robi tu ogromną różnicę, bo dwa razy większa podatność dwukrotnie zmniejsza parametr Vas, znajdujący się w liczniku wzoru na potrzebną (do uzyskania określonej charakterystyki) objętość obudowy...

I wszystko jasne - układ Isobarik pozwala "po prostu" dwukrotnie zmniejszyć obudowę, przy uzyskaniu w przybliżeniu takich samych charakterystyk (również odpowiedzi impulsowej), jak przy zastosowaniu pojedynczego głośnika. A w tym przypadku objętość obudowy jest kluczowa dla "architektonicznego" i funkcjonalnego dopasowania Subwoofera do Bookshelfa. Subwoofer i tak nie jest bardzo mały, jak na dzisiejsze standardy subwooferów aktywnych, a musiałby być dwa razy taki, gdyby w środku nie siedział drugi głośnik.

Uzupełnijmy tę analizę jeszcze rozważeniem przypadku, w którym dwa identyczne głośniki niskotonowe instalujemy typowo, czyli obydwa promieniują na zewnątrz - wówczas do utrzymania określonej charakterystyki potrzebna jest dwa raz większa objętość (a więc cztery razy większa w stosunku do systemu Isobaric), jednak przy uzyskaniu znacznie wyższej efektywności. Niezależnie od systemu Isobaric, Subwoofer jest systemem bas-refleks - i też trochę nietypowym.

Ujście tunelu widzimy w formie poprzecznego "okna" (na tylnej ściance, na samym dole), o wymiarach 14 cm (szerokość) na 3 cm (wysokość), ale badanie-macanie pozwoliło ustalić, że okno to szybko zwęża się (gdy patrzymy w głąb obudowy) do szerokości tylko ok. 5 cm i dalej biegnie aż do przedniej ścianki. Duża powierzchnia przekroju była nie do utrzymania przy założonej niskiej częstotliwości rezonansowej (ok. 25 Hz) i umiarkowanej objętości obudowy, chociaż (zbyt) mała powierzchnia przekroju też nie pozostaje bez konsekwencji... których, z czego chyba wszyscy się ucieszą, tym razem przypominać nie będziemy, bo nigdy z tej obudowy nie wybrniemy.

Szczelina na dole tylnej ścianki Subwoofera to wylot bas-refleksu, którego tunel ma jednak nietypowy przekrój; w głównej części jest on znacznie mniejszy (węższy), niż w wylocie, co było konieczne do ustalenia niskiej częstotliwości rezonansowej.

Głośniki niskotonowe (zakładam, że wewnątrz jest taki sam, jak na zewnątrz, i w ogóle zakładam, że on tam jest, skoro obiecuje to producent...) to jednostki o nietypowej średnicy (całego kosza) 24 cm (9 cali), z 19-cm membranami i 7,5-mm cewkami nawiniętymi drutem heksagonalnym (o przekroju sześciokątnym), który pozwala lepiej wypełnić szczelinę magnetyczną (a przez to uzyskać wyższą sprawność i niższe zniekształcenia).

Cewki o tak dużej średnicy mogą zaabsorbować dużo ciepła, co oznacza wysoką wytrzymałość termiczną głośnika (nie jest jednak ona tym samym, co wytrzymałość amplitudowa). Układ magnetyczny jest "hybrydowy" - do ferrytowego pierścienia dodano wewnątrz mniejszy pierścień neodymowy. Tego typu (tej generacji) głośniki Morela są podobne do głośników Dynaudio, gdzieś w zamierzchłej przeszłości firmy te miały wspólnego przodka...

Monitor Octave Signature Bookshelf

Monitor Octave Signature Bookshelf skrywa mniej tajemnic, ale i on nie jest zwyczajny. Uwagę zwraca wysunięcie głośnika wysokotonowego ponad główną część przedniej ścianki. Skojarzenia z projektami innych firm, przede wszystkim B&W, nie będą ani pozbawione podstaw, ani nie oznaczają zarzutu "kopiowania". To rozwiązanie, do którego swobodny dostęp mają wszyscy. Najważniejsze, aby wiedzieć, jakie wiążą się z nim korzyści, a jakie problemy, i jak minimalizować te drugie.

Również wielu hobbystów próbuje realizować podobne projekty, popełniając często ten sam błąd - wyprowadzając ponad obudowę głośnik wysokotonowy ze standardowym, dużym frontem. Jednak na krawędzi takiego frontu, zwykle okrągłego, a więc krawędzi tworzącej pierścień, w centrum którego znajduje się kopułka, będą powstawać silne odbicia fal o długości związanej z promieniem tego pierścienia (frontu).

Najlepsze aplikacje mają więc front niewiele większy od samej kopułki i wyprofilowany w sposób likwidujący ową krawędź. W konstrukcji Morela widzimy co prawda krawędzie (ich śladowe zaokrąglenie nie ma znaczenia akustycznego), ale front jest mały i kwadratowy. Nie byłbym jednak pewien, czy nie będzie powodował odbić i nierównomierności charakterystyki, gdyby nie wyniki pomiarów, które uspokajają - jest dobrze.

Cel takiego wyprowadzenia głośnika wysokotonowego poza obudowę jest dokładnie odwrotny od zamiaru, jaki przyświeca np. konstruktorom firmy Amphion, którzy głośnik wysokotonowy otaczają wyprofilowaniem, zawężającym charakterystyki kierunkowe (przynajmniej w pewnym zakresie częstotliwości). Tutaj rozpraszanie ma być najszersze, jak to tylko możliwe. Nadbudówka jest jednak w całości oryginalna, producent nie przygotował specjalnej formy dla komory wytłumiającej falę od tylnej strony kopułki, a więc jakiejś aluminiowej czy plastikowej "fajki", lecz utworzył ją najprawdopodobniej z takiego samego materiału jak główną część obudowy - z elementów z mdf-u, stąd taki właśnie kanciasty kształt. Nie wygląda to filigranowo, ale do wykonania obudowy nie można się przyczepić: wszystkie ścianki polakierowano na wysoki połysk.

Bookshelf to samodzielny monitor, dla skutecznego przetwarzania niskich częstotliwości również jego obudowa pracuje jako bas-refleks; dwa tunele o przekroju trójkątnym wyprowadzono na tylnej ściance.

Jedwabna kopułka ma średnicę 28 mm (typową tak dla Morela, jak i dla kilku firm skandynawskich) i magnes neodymowy (inny by się w "nadbudówce" nie zmieścił). Głośnik nisko-średniotonowy ma szczególną konstrukcję, jako że 10-cm membranę (polipropylenową) prowadzi aż 7,5-cm cewka, której średnicy odpowiada widoczna z zewnątrz, duża nakładka przeciwpyłowa. Głośnik ten producent przedstawia jako 13-cm. My, swoim zwyczajem, biorąc pod uwagę całkowitą średnicę kosza, kwalifikujemy go do kategorii 14 cm; 7,5-cewka w głośniku takiej wielkości to coś unikalnego, od kiedy Dynaudio wycofało ze swoich konstrukcji podobny głośnik (15W75).

Duża cewka oznacza wysoką moc cieplną, ale i wysoką indukcyjność, a przede wszystkim raczej niekorzystny dla przetwarzania średnich częstotliwości ("obcinający" pasmo przy kilku kHz) wysoki stosunek masy cewki do masy membrany. Mimo to, jak pokazują pomiary, Morel świetnie sobie poradził, ustalając dość niską częstotliwość podziału (2,2 kHz) i stosując filtry 2. rzędu. Przy takich proporcjach (średnicy głośnika i jego cewki) układ magnetyczny znajduje się wewnątrz cewki, która również tutaj jest nawinięta drutem sześciokątnym.

Tunel bas-refleks podzielono na dwa mniejsze, utworzone w sposób znowu odbiegający od rutyny. Trójkątne okna widać w dolnych narożnikach tylnej ścianki, tunele utworzyły ukośne wstawki (w sumie proste rozwiązanie). Nie ma wspólnej maskownicy; kopułka wysokotonowa jest chroniona przez trzy metalowe, poprzeczne pręty, co wystarczy, aby nie uszkodziły jej, ani nawet nie dotknęły, większe obiekty. Zresztą jedwabnych, dość elastycznych kopułek zwykle nie zabezpiecza się tak, jak wrażliwszych kopułek metalowych, więc zastosowane środki można uznać za wystarczające. Głośnik nisko-średniotonowy ma okrągłą maskownicę dopasowaną do swojej średnicy, ale przegapiliśmy (była zapakowana oddzielnie) i nie założyliśmy jej do zdjęć.

Zarówno same Bookshelfy, jak i całe Floorstandingi są jednymi z ciekawszych technicznie modeli w swoich kategoriach, nie mówiąc o Subwooferze, który chyba w ogóle nie ma konkurentów - subwoofer pasywny to gatunek niemal wymarły, ale w takiej wersji i w takim systemie, jaki proponuje Morel, nie jest anachronizmem, tylko czymś z "oryginalnym sensem".

28-mm, jedwabna kopułka wysokotonowa ma własną "nadbudówkę" - takie rozwiązanie wymaga starannej aplikacji.