Test BOWERS & WILKINS 801 D5 - Zespoły głośnikowe

Dostępność modelu 801 D5 i 801 D4 w tym samym miejscu i czasie wykorzystaliśmy zarówno w testach odsłuchowych, jak i w sesji pomiarowej. Chociaż 801 D4 już kiedyś testowaliśmy i robiliśmy im pomiary, teraz je powtórzyliśmy, aby były wykonane idealnie w tych samych warunkach, ustawieniu mikrofonu i parametrów systemu.

Od tamtego czasu Bowers doskonalił swoje kolumny, a my – metodę pomiaru, więc nie należy tych wyników bezpośrednio porównywać do poprzednich. Nie ma za to żadnych wątpliwości, że różnice między wybranymi (losowo z dwóch par) egzemplarzami 801 D5 a 801 D4 są dokładnie takie, jakie teraz zobaczyliśmy. Mogliśmy założyć, że egzemplarze każdej pary są idealnie zbieżne.

Wobec zapowiedzi zmian w brzmieniu, chcieliśmy mieć czarno na białym, jak zmieniły się charakterystyki, bowiem trudno przypuszczać, aby w takiej sytuacji były takie same. Chyba że doskonalenie odbywa się w sferze niemierzalnej (naszymi prostymi metodami), bez zmiany charakterystyk przenoszenia, co oczywiście jest możliwe. Co usłyszeliśmy, opiszemy na następnych stronach, robiąc też syntezę wszystkich wątków – obiektywnych i subiektywnych – a w Laboratorium przedstawiamy twarde fakty.

Rys. 1. przedstawia rodzinę charakterystyk przetwarzania 801 D5. Charakterystyka z osi głównej jest zbliżona do charakterystyki, jaką odbierze słuchacz w "praktycznej" odległości 3 m i na praktycznej wysokości 95 cm (mikrofon znajdował się w odległości 1,5 m, na wysokości 105 cm, a więc na prostej łączącej założone miejsce odsłuchowe z punktem pomiędzy głośnikami średniotonowym a wysokotonowym, znajdującym się na wysokości 115 cm).

Na wątpliwości, czy takie wyznaczenie miejsca odsłuchu i pomiaru nie jest zbyt arbitralne, odpowiadają pomiary przeprowadzone tradycyjnie na innych osiach, zarówno w płaszczyźnie pionowej (+/-7º, co daje różnicę 10 cm wysokości na dystansie 1 m) i 15º/30º w płaszczyźnie poziomej.

Widząc te charakterystyki, już tylko "z pamięci" mogliśmy podejrzewać, że w układzie zwrotnicy zmieniono niewiele, nie wprowadzono filtrów wyższego rzędu na przejściu średniotonowego i wysokotonowego. Świadczy o tym znane już z poprzednich konstrukcji 801 i 800 zafalowanie charakterystyki i wyraźne zmiany w płaszczyźnie pionowej, w szerokim zakresie 2–7 kHz; są one jednak utrzymane w takich granicach, że charakterystyki z osi 0º, +7º i 15º mieszczą się w deklarowanej przez producenta ścieżce +/-3 dB, ponadto osłabienie w zakresie 2,5–3 kHz jest przez słuch dobrze przyjmowane i wielu konstruktorów o tym wie, czy to godząc się na taką niegroźną niedoskonałość, czy też specjalnie ją wywołując.

Biorąc to pod uwagę, charakterystyka na osi głównej jest najlepiej ułożona, bo na osi -7º (gdybyśmy usiedli nisko i blisko) pogłębia się osłabienie przy 3 kHz, a na osi +7º (gdybyśmy siedzieli bardzo wysoko) zakres 2–3 kHz wypełnia się, ale powstaje osłabienie w zakresie 5–7 kHz.

Pod kątem 15º w poziomie zmiana jest jeszcze niewielka, ale pod kątem 30o już znaczna (najgłębsze osłabienie przy 2,6 kHz), na co składa się zarówno zawężanie wiązki przez sam głośnik średniotonowy, jak też zmiana relacji odległości od punktu pomiarowego do średniotonowego i wysokotonowego, co tutaj oznacza przesunięcie fazy między nimi i osłabienie charakterystyki przetwarzania, podobnie jak przy ustawianiu mikrofonu niżej.

Wysokie tony mają szczyt przy 10 kHz, powyżej charakterystyka łagodnie opada, ale na wszystkich osiach podobnie – nawet pod dużym kątem 30o trzyma się wyjątkowo dobrze. Taki przebieg też nie jest niespodzianką, chociaż nie ma już wiele wspólnego z filtrowaniem, lecz z właściwościami samego przetwornika. Diamentowa kopułka ma wysoko przesunięty rezonans (break-up), ale charakterystyka opada wcześnie.

W zestawie tym nie ma pomiaru z maskownicami, testowana para ich nie miała, ale wiemy z poprzednich testów, że nie wyrządzają one szkody – to cienkie indywidualne ramki na głośnikach niskotonowych i średniotonowym, na głośniku wysokotonowym jest siateczka założona na stałe więc wpływ jest już uwzględniony.

Bowers deklaruje w ścieżce +/-3 dB pasmo 15 Hz – 28 kHz, a przy spadkach -6 dB nawet 13 Hz – 35 kHz. Górnej częstotliwości granicznej nie zweryfikujemy, gdyż nasz system sięga 20 kHz, ale widząc tendencję przy tej granicy, nie możemy tego wykluczyć.

Natomiast informacje o dolnej częstotliwości granicznej są mocno przesadzone; ścieżkę +/-3 dB przecinamy przy 30 Hz, a spadek -6 dB (względem poziomu średniego) mamy przy 25 Hz. To i tak doskonałe rezultaty. Przy 13 Hz spadek wynosi… ok. 30 dB; nawet uwzględnienie wzmacniającego wpływu odbić od ścian pomieszczenia (o takich "alternatywnych" warunkach pomiaru producent jednak nie wspomina) nie podniosłoby tutaj poziomu o ponad 20 dB.

Na rys. 2a mamy zestaw charakterystyk zmierzonych w polu bliskim (po korekcie poziomów, przed korektą baffle-step). Charakterystyka głośnika niskotonowego (pomarańczowa) ma zapadłość przy 29 Hz; to jak najbardziej naturalne odciążenie przy częstotliwości rezonansowej układu bas-refleks, gdzie ciśnienie z otworu jest najwyższe, a jego charakterystyka (niebieska) jest symetryczna – klasyczne strojenie z głośnikami o silnych układach magnetycznych i optymalnej objętości obudowy. Przy 300–350 Hz widać rezonans pasożytniczy, ale jego szczyt leży 20 dB poniżej poziomu z głośnika w tym zakresie.

Charakterystyka wypadkowa (czerwona) stopniowo zwiększa nachylenie (poniżej 29 Hz leży niżej niż charakterystyka z otworu, bo ciśnienia z otworu i głośnika są w przeciwnych fazach), a w kierunku średnich tonów biegnie równo do 300 Hz, gdzie zaczyna opadać z nachyleniem bliskim 18 dB/okt. (filtr 3. rzędu). Aż do 1,5 kHz (gdzie tracimy ją z oczu na poziomie -40 dB) charakterystyka głośnika nie jest obciążona rezonansami, więc zastosowanie stromego filtrowania miało inny główny powód – zgrania fazowego ze średniotonowym przy ich zgodnej polaryzacji.

Charakterystyka średniotonowego (zielona) również opada stromo i przecina ją powyżej 400 Hz – to dość wysoki podział jak na parę 26-cm niskotonowych i 18-cm średniotonowy. Uwolnienie od dużych amplitud, do których głośnik ten nie jest przystosowany, zapewniłoby filtrowanie nawet przy 200 Hz, ale wciąż obciążyłoby głośnik dużą mocą występującą w zakresie 200–400 Hz, zamieniającą się w ciepło, a jego cewka nie jest duża.

Oszczędzanie głośnika średniotonowego i niedopuszczanie do wysokich temperatur cewki to nie tylko chronienie go przed uszkodzeniem, ale też redukowanie zniekształceń, konieczne zwłaszcza przy wysokiej mocy znamionowej całego zespołu, wynikającej z potencjału sekcji niskotonowej. Jednak taki podział, z dwoma głośnikami niskotonowymi, z których jeden jest znacznie odsunięty od średniotonowego, zagrażałby osłabieniami charakterystyki poza osią główną na skutek przesunięć fazowych, czemu jednak zapobiegło strome filtrowanie niskotonowych.

Na rys. 3. pokazujemy dwie krzywe impedancji – dla 801 D5 (czerwona) i 801 D4 (czarna). Minima przy 90 Hz, 300 Hz i 20 kHz mają ok. 3,5 Ω; producent deklaruje 3 Ω, a jednocześnie impedancję znamionową 8 Ω, do czego jesteśmy już przyzwyczajeni i nie będziemy ponownie tej sprzeczności roztrząsać, tylko jasno stwierdzamy, że impedancja znamionowa to 4 Ω i nie wygląda specjalnie kłopotliwie.

Zmiany w większej części pasma (poza zakresem niskotonowym, gdzie szczyty są wysokie) są łagodne i wraz z czułością 88 dB (producent podaje 90 dB) nie jest to szczególnie trudne obciążenie, chociaż dla wzmacniaczy lampowych raczej nieodpowiednie. Jeżeli jednak będziemy chcieli wykorzystać pełen potencjał dynamiczny 801 D5, to nie obędzie się bez setek watów; nie po to, aby kolumny te zgrały "dobrze" i aby je "obudzić", lecz aby wydobyć z nich to, czego słabsze kolumny nie potrafią.

Producent nie podaje mocy znamionowej, lecz rekomendowaną moc wzmacniacza w zakresie 50–1000 W. Czy na tej podstawie można wnioskować, że moc znamionowa to 1000 W? Nie jest to pewne, ale przy takich wartościach nie ma praktycznego znaczenia. Nawet jeżeli ostrożnie oszacujemy moc na 500 W (na podstawie konstrukcji niskotonowych), to podłączenie wzmacniacza 1000 W stanowi zagrożenie czysto teoretyczne i chyba nie trzeba tłumaczyć dlaczego.

Dla 801 D4 wykonaliśmy taki sam, pełen zestaw pomiarów. Wszystkie charakterystyki niemal pokrywają z charakterystykami D5, w całym pasmie, z maksymalnymi lokalnymi odchyłkami nie większymi od 1 dB, a w 90 procentach pasma mniejszymi od 0,5 dB, co wydaje się pozostawać w granicach tolerancji dla określonej konstrukcji nawet wysokiej klasy, a jeżeli nawet wynika ze zmian, to są one kosmetyczne.

Wyniki pomiarów w polu bliskim prowadzą do podobnych wniosków, wszystkie charakterystyki niemal identyczne, wraz z takimi szczegółami, jak delikatne zafalowanie na charakterystyce niskotonowego w zakresie 50–90 Hz, pasożytniczy rezonans z bas-refleksu przy 300–350 Hz czy wklęśnięcie na charakterystyki średniotonowego przy 300 Hz.

Charakterystyki impedancji są również podobne, w całym pasmie różnice są rzędu dziesiątych części oma. Ale diabeł tkwi w szczegółach i poszukując śladów celowych zmian, można je dostrzec w zakresie pierwszej częstotliwości podziału; wydaje się, że filtr 3. rzędu niskotonowych ma niższą dobroć (łagodniejsze „kolano" ich charakterystyki przy 300 Hz i spadek powyżej); to już jednak zabawa dla konstruktorów, którym dedykujemy rys. 2b – komplet pomiarów w polu bliskim dla 801 D4.

Mimo zastosowania filtrów wyższego rzędu na przejściu niskich i średnich częstotliwości, w okolicach 400 Hz wzniesienie modułu impedancji jest niewielkie, bo charakterystyki samych filtrów (elektryczne) do siebie dochodzą, natomiast podział między średniotonowym a wysokotonowym, prowadzony filtrami 1. rzędu, powoduje wzniesienie modułu impedancji przy ok. 3 kHz, bo charakterystyki filtrów są "rozsunięte".

Widzimy tutaj różnicę (między charakterystykami D5 i D4) rzędu pół Ω i "rozdwojenie" zaczynające się już od 1 kHz, co też może oznaczać niewielką zmianę w filtrze dolnoprzepustowym głośnika średniotonowego; "rozrzutu" wartości wysokiej klasy elementów zwrotnicy ani parametrów samego głośnika średniotonowego bym nie podejrzewał, bowiem kiedy 3 lata temu porównywaliśmy charakterystyki impedancji 801 D4 i 801 D4 Signature, były one idealnie zbieżne w całym pasmie, tak jak teraz w zakresie niskotonowym charakterystyki impedancji D4 i D5.

B&W deklaruje, że udoskonalił systemy magnetyczne, co oczywiście mogło wpłynąć na impedancję, ale nie musiało. To nie ma już takiego znaczenia, ale pokrywanie się tych charakterystyk świadczy nie tylko o niezmiennych podstawowych parametrach obudowy (która decyduje o częstotliwości rezonansowej bas-refleksu i wpływa także na pozycję i kształt wierzchołków), lecz także o idealnej stałości parametrów głośników – pochodzących z partii produkowanych na przestrzeni kilku lat; D4 nie były nowe, a D5 przyjechały tydzień przed testem i jeżeli w ogóle wymagały "rozruszania" głośników niskotonowych, to proces ten był już skończony.