Konstruktorzy zespołów głośnikowych, sięgający już bardzo wysokiego poziomu, nie mają problemów z ustaleniem dobrze zrównoważonych charakterystyk czy jakichkolwiek, które by im się "podobały" – czy to na podstawie pomiarów, czy odsłuchów. Oczywiście do pewnego stopnia; charakterystyk kolumn nie da się doprowadzić do takiej liniowości, jaką pokazują urządzenia czysto elektroniczne, ale od pewnego momentu ich cyzelowanie jest zarówno trudne, jak też nie przynosi już słyszalnych efektów.

Łatwość ułożenia charakterystyki jest jednak uzależniona od swobody w operowaniu filtrowaniem. Gdy konstruktor poszukuje najlepszej charakterystyki i brzmienia za pomocą dowolnych kombinacji filtrów, jest jak rzeźbiarz posługujący się różnymi narzędziami.

Ale w czasie takiego "rzeźbienia", na podstawie własnych doświadczeń czy też pod wpływem teorii, niektórzy konstruktorzy dochodzą do wniosku, że najlepsze brzmienie zapewniają proste filtry, czy to ze względu na mniejszą liczbę elementów w torze sygnału, czy też mniejsze przesunięcia fazowe, nawet kosztem większych nierównomierności charakterystyki przetwarzania, bowiem łagodne filtrowanie powoduje je na kilka sposobów.

Po pierwsze, sam fakt "wstępnego" ograniczenia się do jakiegoś typu filtrów zmniejsza "pole manewru", eliminując możliwość zastosowania filtrów, z którymi można by uzyskać lepiej wyrównaną charakterystykę; drastycznym przypadkiem jest stosowanie prostych filtrów dolnoprzepustowych z głośnikami, które wykazują silne rezonanse poza zakresem pracy, ale "wybijające się" ponad poziom przy zbyt małym nachyleniu zbocza samego filtra.

Po drugie, nawet gdy nie występuje taki problem i głośniki potencjalnie "nadają się" do filtrów pierwszego rzędu, mając charakterystyki względnie wyrównane, łagodne filtrowanie niemal na pewno pozostawi na względnie wysokim poziomie część charakterystyki już w pasmie zaporowym (poza częstotliwością podziału), gdzie zwykle opada ona "naturalnie", zwiększając wypadkowe (akustyczne) przesunięcia fazowe.

Trudno więc opanować zgodne z podręcznikową teorią charakterystyki amplitudowe i fazowe tak, aby w szerokim zakresie wszystko się "zgadzało" i powstawała wyrównana charakterystyka częstotliwościowa. Ale nie jest to zupełnie niemożliwe.

Również zmiany charakterystyk poza osią główną, wynikające ze zmian relacji fazowych między sekcjami (a te wynikają ze zmian różnic odległości od przetworników do miejsca odsłuchowego/pomiarowego) są poważniejsze, bo występują w szerszym zakresie częstotliwości, wprost z powodu szerszego zakresu współpracy głośników przy łagodnym filtrowaniu.

Z tych problemów zdają sobie sprawę również średnio doświadczeni konstruktorzy, stąd nawet znając zalety filtrów 1. rzędu, nie dają się na nie skusić. Całą złożoną sytuację z pewnością doskonale (pewnie jeszcze lepiej niż ja) rozumieją konstruktorzy Bowersa, jednak zapisali się do klubu miłośników prostego fi ltrowania, ze wszystkimi tego konsekwencjami. Trochę mnie to dziwi, ale to są mistrzowie, a ja tu tylko sprzątam...

To znaczy pokazuję wyniki pomiarów i wcale się nad nimi nie pastwię; wstęp ten napisałem właśnie po to, aby nie było nieporozumień i pochopnych wniosków tylko na podstawie "pierwszego wrażenia" (wyglądu charakterystyk) czy też ich czysto "technicznego" opisu, bez przedstawienia kontekstu.

Ponieważ szczególnie ważnym wątkiem jest w tym przypadku zmienność charakterystyk w funkcji wysokości/ kąta w płaszczyźnie pionowej, przedstawmy też szczegóły dotyczące tego pomiaru. Głośnik wysokotonowy znajduje się na ponadprzeciętnie dużej wysokości 115 cm, średniotonowy – 105 cm; gdyby "regulaminowo" wyprowadzić oś główną pomiędzy nimi, a więc na wysokości 110 cm, poziomo do podłoża, raczej nie trafiłaby do uszu siedzącego słuchacza, którego można spodziewać się na wysokości około 90–110 cm.

Dla takiej wysokości miejsca odsłuchowego w odległości ok. 3 m właściwe było ustawienie mikrofonu w odległości 1,5 m i na wysokości 105 cm (znajdował się prostej łączącej punkt 110 cm na kolumnie z punktem na wysokości 100 cm w odległości 3 m). Na takim kierunku pojawiła się charakterystyka przypisana w naszych pomiarach osi głównej.

Wybór wysokości był właściwy, zresztą konstruktor też postarał się, aby najlepsza możliwa charakterystyka pobiegła w kierunku najbardziej prawdopodobnego usytuowania słuchacza. Czerwona krzywa co prawda nie biegnie najwyżej w całym zakresie, ale ogólnie najlepiej się "bilansuje", ma mały dołek przy ok. 2,5 kHz, ale nie ustępuje wyżej, podczas gdy niebieska (z osi +7O) teoretycznie najlepiej radzi sobie w zakresie 2–4 kHz, ale poziom tam może być już za wysoki w stosunku do zakresu poniżej 1 kHz, co dałoby gorsze ogólne zrównoważenie.

Nie trzeba więc siadać wyżej, ale gdy usiądziemy zdecydowanie za nisko, wejdziemy na oś -7O (krzywa zielona), gdzie pojawia się już głębsza zapadłość przy 3 kHz – ale nawet to nie musi być dla brzmienia rujnujące, osłabienia w tym zakresie nasz słuch przyjmuje z wyrozumiałością, a nawet z ulgą, tym bardziej, że uśredniony poziom powyżej 1 kHz jest wysoki.

W takiej sytuacji warto spróbować ustawienia z osiami głównymi biegnącymi po bokach, a nie wprost w miejsce odsłuchowe; możemy przejść np. do charakterystyki z osi 15º, oznaczonej kolorem brązowym – tym sposobem obniżymy poziom w szerokim zakresie 1–20 kHz, ale co ciekawe i korzystne, nie opada bardziej nawet na samym skraju pasma, szerokie rozpraszanie najwyższych częstotliwości widać nawet w przebiegu z osi 30º, chociaż na niej obniżenie przy 3 kHz wydaje się już zbyt głębokie.

Podsumowując te rekomendacje: nie celować dokładnie w miejsce odsłuchowe, usiąść normalnie. Charakterystyki z osi głównej, +7º i 15º możemy zmieścić w ścieżce +/-3 dB; Bowers deklaruje dla niej pasmo 15 Hz – 28 kHz, a definiując częstotliwości graniczne przy spadku -6 dB (względem poziomu średniego) – nawet przy 13 Hz i 35 kHz.

Górne granice nas nie dziwią, kształt przy 20 kHz (gdzie nasz pomiar się kończy), wskazuje, że jest to możliwe, a potwierdzają to pomiary z innych niezależnych źródeł. Ale 13 Hz?

Takie możliwości jak dotąd leżały ewentualnie w zasięgu konstrukcji aktywnych (z korekcją charakterystyki), a nie pasywnych zespołów głośnikowych. Zresztą samo strojnie bas-refleksu do 22–30 Hz (szczegóły dalej) teoretycznie wyklucza takie sukcesy.

Wedle naszych pomiarów, nawet uwzględniających wzmocnienie ciśnienia z otworu, wynikające z sąsiedztwa podłogi, pozwala w ścieżce +/-3 dB zmieścić charakterystykę od 25 Hz, a spadek -6 dB ustalić przy 22 Hz. To wciąż fantastyczny rezultat, gwarantujący słyszalność całego pasma akustycznego.

Porównując ten obraz do uzyskanego 2 lata temu w pomiarach 802 D4, należy pamiętać, że wówczas nie stosowaliśmy korekcji baffle-step i dlatego charakterystyka w zakresie niskotonowym leży tam wyżej.

Uwzględniając to, kształt charakterystyk jest podobny, wraz z analogicznymi zmianami między różnymi osiami (sekcja średnio-wysokotonowa jest taka sama, również schemat filtrowania), pewne różnice można złożyć na karb innego ustalenia osi głównej, co pociągnęło za sobą zmianę na pozostałych, ale jeden szczegół jest intrygujący – w najwyższej oktawie charakterystyka 801 D4 opada mniej niż 802 D4 (3 dB vs 6 dB), czego niemal nie można wytłumaczyć inaczej, jak różnicą między samymi przetwornikami wysokotonowymi.

Ale skoro w 801 D4 i 802 D4 są stosowane nominalnie te same typy, to jest nadzieja, że "coś" w nich poprawiono i obecnie również 802 D4 mają na skraju ładniejszą charakterystykę, chociaż taki wniosek nie będzie miły dla posiadaczy 802 D4 i 801 D4 (i pewnie innych modeli serii 800 D4), wyprodukowanych wcześniej.

Nie wygląda to na różnicę "między egzemplarzami", ale na dość poważną modyfikację. A jak wygląda różnica między charakterystyką 801 D4 i 801 D4 Signature? Pokazujemy ją na rys. 3. Różnica jest innego rodzaju, charakterystyka 801 D4 Signature leży delikatnie wyżej, 0,5-1 dB powyżej 5,5 kHz (poniżej też nie są idealnie zbieżne, ale przecinają się); gdybym nie wiedział o lepszej siateczce mającej poprawić promieniowanie z Signature, stwierdziłbym, że to akceptowalne różnice między egzemplarzami (zarówno przetworników wysokotonowych, jak i średniotonowych).

Robi się coraz ciekawiej... Wydaje się, że dość poważne udoskonalenie przetwarzania najwyższych częstotliwości przeprowadzono "po cichu" i cieszyć się mogą z niego świeżo upieczeni posiadacze zarówno wersji Signature, jak i standardowych, natomiast poprawa wnoszona w tym zakresie przez Signature jest mniejsza – przynajmniej obserwowana w pomiarach.

Nie możemy wyrokować, że ma marginalne znaczenie dla brzmienia, bowiem wiele zjawisk wymyka się tak prostym pomiarom, jakie wykonujemy, co przyznajemy z pokorą. Mniejsze i większe "dzwonienie" górnej płyty głównej obudowy, którą również udoskonalono w wersji Signature, byłoby pewnie lepiej widoczne na pomiarze charakterystyki "wodospadowej".

Na charakterystyce głównej (rys. 1) przebieg w zakresie niskotonowym (poniżej 250 Hz) jest złożeniem pomiarów w polu bliskim poszczególnych źródeł niskich częstotliwości, z uwzględnieniem efektu baffle-step i wzmocnienia ciśnienia z bas-refeksu, wynikającego z bliskości podłogi. Na rysunkach dodatkowych (rys. 4a i 4b) pokazujemy "surowe" pomiary w polu bliskim, bez wspomnianych korekt.

Działanie bas-refleksu wygląda nietypowo, w obydwu przypadkach na pracy głośników odznaczają się dwie zapadłości, tak jakby generowane były dwie częstotliwości rezonansowe, a ciśnienie emitowane przez otwór "integruje" je w charakterystykę już dość regularną.

Zjawisko "podwójnego" rezonansu jest bardziej widoczne w działaniu standardowych 801 D4, gdzie odciążenia przy 22 Hz i 31 Hz są podobne (względem krzywej, a nie poziomu bezwzględnego), w wersji Signature działanie bardziej skupia się przy 30 Hz (ale przy 22 Hz wciąż jest widoczne), co wpływa też na ogólny kształt krzywej z bas-refleksu, a w konsekwencji na charakterystykę wypadkową; Signature promieniuje mocniej w zakresie 30–100 Hz, z kumulacją przy 60 Hz, gdzie różnica (względem wersji standardowej) wynosi 2 dB.

Obydwa porty generują rezonans przy ok. 330 Hz (to najprawdopodobniej fala stojąca długiego tunelu), charakterystyki głośników opadają względnie łagodnie do ok. 300 Hz, tam już zaginają się gwałtownie pod wpływem filtra dolnoprzepustowego 3. rzędu. Charakterystyki impedancji są bliźniacze, rozchodzą się minimalnie, ewidentne jest zastosowanie takich samych fi ltrów i głośników o takich samych podstawowych parametrach elektrycznych.

Minimum przy 100 Hz ma wartość ok. 3 Ω (producent też o tym informuje), na tej podstawie wyznaczamy 4-omową impedancję znamionową, nie zważając na to, że producent podaje 8 Ω.

Impedancji znamionowej nie ustala się bowiem jakimś oddzielnym pomiarem, którego ewentualnie nie moglibyśmy prawidłowo przeprowadzić; wedle wciąż obowiązującej normy (tyle że przez połowę producentów nieprzestrzeganej) wynika ona wprost z minimum za pierwszym rezonansem – poziom w tym minimum nie może być niższy o więcej niż o 20% w stosunku do "ogłoszonej" wartości znamionowej, wybieranej spośród liczb całkowitych, a zwykle ze zbioru 4, 6, 8 itd.

W takim razie… gdybyśmy byli pryncypialni, to przy minimum 3 Ω nie moglibyśmy zgodzić się nawet na 4 Ω, lecz na 3 Ω, jednak wedle naszego pomiaru wartość minimalna jest nieco wyższa od 3 Ω, więc niech już będą 4 Ω. Czułość wynosi 88 dB (producent podaje 90 dB). Czy to obciążenie tak trudne, jak o tym donoszą niektórzy recenzenci?

Powiedziałbym, że elektrycznie "średnio trudne", 3-omowe minimum i umiarkowana zmienność w zakresie średnio-wysokotonowym nie są wielkim wyzwaniem dla normalnego wzmacniacza, szczyt przy 40 Hz też nie jest bardzo wysoki, ponadto charakterystyki w zakresie niskich częstotliwości wskazują na bardzo dobrą kontrolę basu, co wcale nie oznacza, że aby ją utrzymać, wzmacniacz musi mieć bardzo wysoki współczynnik tłumienia – wystarczy, aby miał przyzwoity. Inna sprawa, że kupując takie kolumny, nie wystarczy nam, aby grały dobrze; oczekujemy, że będą grały super, a to już wymaga zapasu mocy do dynamicznych uderzeń.

Producent podaje bardzo szeroki zakres rekomendowanej mocy wzmacniacza – 50–1000 W, co wbrew pozorom w tym przypadku ma sens. Jeżeli podłączymy do nich elektrownię, to będziemy mogli wystrzelić się z sąsiadami w kosmos, ale nawet jak podłączymy tylko 50 W, też będzie czego słuchać.