Zaloguj się
Wszystkie
17 czerwca 2025
27
Zacznijmy jednak od układu z jednym przetwornikiem (nieważne jakiego typu: szerokopasmowym, średniotonowym czy wysokotonowym) albo nawet szczególnego rodzaju układem wielodrożnym – z koncentrycznym układem przetworników. W takich przypadkach możliwe jest jednoznaczne określenie punktu centralnego źródła (głośnika); prosta łącząca to centrum z mikrofonem jest najkrótszą drogą, jaką fala może dotrzeć do mikrofonu. W związku z tym takie układy akustyczne (pojedyncze głośniki i układy koncentryczne) często określa się mianem punktowego źródła dźwięku, jednak membrana głośnika nie jest punktem – ma skończone wymiary i specyficzną, trójwymiarową geometrię. Fale biegnące od odległych od siebie części membrany, na skutek zmieniających się relacji fazowych między nimi, kształtują różne charakterystyki przenoszenia na różnych dystansach od głośnika; zmiany te dotyczą jednak tylko fal o długościach porównywalnych ze średnicą membrany i takiego rzędu odległości od mikrofonu, więc przy odległości 1 metra (a tym bardziej większej) nie mają znaczenia – pod warunkiem utrzymywania mikrofonu na ustalonej prostej (łączącej go z centrum membrany), czyli na osi pomiaru.
Fakt, że nawet pojedynczy głośnik nie jest punktowym źródłem dźwięku, najlepiej widać zmieniając oś (bez modyfikacji odległości) na inną prostą łączącą centrum membrany z mikrofonem. Takich odcinków może przecież być nieskończenie wiele. Piszemy teraz o sprawach dość oczywistych, ale nie zaszkodzi o nich przypomnieć, aby za chwilę pewniej poruszać się w bardziej skomplikowanej materii. Charakterystyka będzie się zmieniać, ponieważ wspomniana geometria membrany powoduje, że zmieniając pozycję mikrofonu, nawet przy takiej samej odległości od centrum głośnika, zmieniamy względne odległości, a więc i przesunięcia fazowe, od różnych części membrany. Generalnie najwyższy poziom (przy ustalonej odległości) pojawia się na tzw. osi głównej – prostopadłej do głośnika, mówiąc potocznie – „na wprost”. Na niej koordynacja fazowa pracy różnych części głośnika jest zwykle najlepsza w większej części przetwarzanego przezeń pasma.
Właściwość skupiania fali w pobliżu osi głównej wynika właśnie z tego zjawiska, a ponieważ w przypadku dużych głośników różnice odległości, a więc przesunięcia fazowe między falami generowanymi przez różne części membrany pod określonym kątem, są większe niż w przypadku głośników małych – stąd duże głośniki bardziej skupiają dźwięk w zakresie średnich i wysokich częstotliwości, a więc fal krótszych.
To przypomnienie (w zasadzie elementarnej) właściwości ma ścisły związek z ważnym pytaniem – na jakiej osi i dlaczego właśnie na niej zamierzamy mierzyć głośnik czy zespół głośnikowy?
Producenci samych głośników oś główną ustalają właśnie zgodnie z powyższą zasadą i prezentują główną (a czasami jedyną) charakterystykę ustaloną w taki sposób; często na wykresie są też charakterystyki zmierzone na innych osiach, np. 30° i 60°. Najczęściej wcześniej „opadają” one w zakresie wysokich częstotliwości. W przypadku okrągłego głośnika, czy to wyspecjalizowanego do przetwarzania określonego zakresu (średniotonowego, wysokotonowego itd.), czy szerokopasmowego (a nawet układu koncentrycznego), nie ma znaczenia płaszczyzna, w jakiej ustalane są osie będące pod określonym kątem względem osi głównej; charakterystyka pod kątem np. 30° w płaszczyźnie poziomej będzie taka sama, jak charakterystyka pod kątem 30° w płaszczyźnie pionowej i jakiejkolwiek innej, ustawionej „ukośnie”. Te charakterystyki są informacją dla konstruktora zespołu głośnikowego, jakie (najogólniej mówiąc) są możliwości głośnika, a nie jaka będzie docelowa charakterystyka konstrukcji z jego użyciem.
Nie jest jednak takie oczywiste, jak powinniśmy ustalić oś główną, gdy mamy do czynienia z finalną konstrukcją, w której zastosowano np. głośnik szerokopasmowy lub układ koncentryczny. Wyobraźmy sobie, że kolumna jest niewysoka i głośnik (jego środek) znajduje się na wysokości 70 cm. Wedle wcześniejszych założeń, związanych z cechami samego głośnika (a w tym momencie całej konstrukcji), oś główna pomiaru powinna pokrywać się z osią tego głośnika (co wcale nie znaczy, że powinna biec 70 cm nad podłogą – w pomiarach powinniśmy taką konstrukcję postawić na ok. 50-centymetrowej podstawce, wynosząc sam głośnik na wysokość ok. 120 cm, na takiej samej wysokości ustawić mikrofon, aby „oddalić” odbicia od podłogi). To jednak oznaczałoby, że pokazujemy charakterystykę, jaka biegłaby bezpośrednio do słuchacza, który postawiłby kolumny przecież bezpośrednio na podłodze, mając głowę (uszy) na wysokości 70 cm. A to wysokość znacznie niższa niż typowa dla siedzącego słuchacza; z tego powodu słuszniej byłoby przyjąć wysokość 90...100 cm, ale wtedy oś pomiaru (prosta łącząca mikrofon z centrum głośnika) nie będzie pokrywała się z osią główną głośnika, lecz znajdowała względem niej pod niezerowym kątem (jakim dokładnie, zależy też od odległości; im większa odległość, tym mniejszy kąt). Nie są nam znane ścisłe normy postępowania w takich sytuacjach – zarówno podejście „konstrukcyjne”, jak i „użytkowe” mają swoje uzasadnienie, a każdy musi rozważyć, jaką sytuację zamierza przedstawić w swoich pomiarach. Zresztą jedno nie wyklucza do końca drugiego; można przecież zmierzyć i pokazać obydwie charakterystyki, jednak konstruktor musi zadać sobie pytanie, która jest dla niego najważniejsza? W praktyce testów i pomiarów AUDIO, wybieramy jako oś główną pomiaru tę, która przechodzi przez hipotetyczny, prawdopodobny punkt odsłuchowy znajdujący się na wysokości 90...100 cm, w odległości 3 m. Nie znaczy to, że mikrofon znajduje się na wysokości 90...100 cm ani że mikrofon znajduje się w odległości 3 m; z powodów opisanych miesiąc temu mikrofon znajduje się bliżej, a jednocześnie względem centrum akustycznego zespołu głośnikowego pozostaje on na tej samej prostej, na jakiej znajdowałby się, gdyby był ustawiony na wysokości 90...100 cm od podłogi, w odległości 3 metrów od kolumny stojącej na podłodze.
Zespoły wielodrożne stanowią 99% konstrukcji głośnikowych średniej i wyższej klasy, z powodów które powinny być znane wszystkim zainteresowanym, dlatego nie będziemy tutaj ich przypominać. To, co ważne dla naszych rozważań, to fakt, że zespół wielodrożny, poczynając od dwudrożnego, składa się z co najmniej dwóch przetworników różnego rodzaju, przetwarzających różne zakresy częstotliwości i fizycznie odsuniętych od siebie (abstrahując od układów koncentrycznych, które omówiliśmy wcześniej).
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
