Zaloguj
Sonoro Grand Orchestra
Sonoro Grand Orchestra to dobry przykład układu dwuipółdrożnego. Konstrukcje tego typu zdobyły dużą popularność na przełomie XX i XXI wieku wraz ze znacznym zwiększeniem możliwości głośników nisko-średniotonowych o umiarkowanych średnicach. Najczęściej stosowane są w nich głośniki 18-centymetrowe, zdolne zarówno do przetwarzania średnich, jak i niskich tonów. Jednak jeden taki głośnik nie ma dostatecznie dużej wydajności, aby zapewnić nagłośnienie większych pomieszczeń (czy też – mówiąc ściślej – aby wytworzyć wysokie poziomy ciśnienia akustycznego w zakresie niskich częstotliwości), dlatego stosowane są dwa; obydwa przetwarzają niskie tony, ale tylko jeden z nich (ten umieszczony wyżej, bliżej wysokotonowego) – średnie (przetwarzanie średnich przez obydwa pogarszałoby charakterystyki kierunkowe w tym zakresie). Jest wiele wariantów tego rodzaju układu, Grand Orchestra to dość typowa realizacja. Załóżmy jednak, że przed pomiarami nic nie wiemy o tajnikach konstrukcji, o sposobie filtrowania, o wewnętrznych podziałach obudowy. Wiemy tylko tyle, ile widzimy. Obydwa przetworniki o średnicy 18 cm wyglądają z zewnątrz tak samo, więc najprawdopodobniej są dokładnie takie same; w układach dwuipółdrożnych zdarza się, że głośnik pełniący funkcję niskotonowego jest inny niż nisko-średniotonowy, ale wtedy różnice są widoczne (w zakresie układów drgających, a nawet wielkości). Z tyłu znajdują się dwa tunele bas-refleks, co jednak nie przesądza o tym, że każdy z głośników ma własną komorę – w układach dwuipółdrożnych często obydwa mają jedną wspólną, czasami „wentylowaną” więcej niż jednym tunelem.
Pomiary w polu bliskim wiele wyjaśnią.
Na rysunku 1 pokazano charakterystyki dolnej 18-tki (zielona), dolnego tunelu (fioletowa) i ich charakterystykę wypadkową (czarna), na rysunku 2 – charakterystyki górnej 18-tki, górnego tunelu i ich charakterystykę wypadkową (takimi samymi kolorami, jak na rysunku 1). Poziomy charakterystyk z tuneli zostały dopasowane do poziomów charakterystyk głośników w oparciu o metodę i założenia wyjaśnione miesiąc temu (ciśnienia na skraju mierzonego pasma przy 10 Hz, znacznie poniżej częstotliwości rezonansowej obudowy, z głośnika/głośników i tunelu/tuneli jednej izolowanej komory są takie same). Charakterystyki poszczególnych tuneli (dolnego i górnego) przypisaliśmy odpowiednim głośnikom już po zapoznaniu się z ich kształtami, które nasunęły nam wniosek, że obudowa podzielona jest na dwie komory, chociaż strojone do takiej samej częstotliwości rezonansowej (to najczęstsza praktyka) – w tym przypadku równej 45 Hz – zaznaczającej się odciążeniem na charakterystykach obydwu głośników. Ustalenie, że w obudowie są dwie komory bas-refleks, niezależnie „obsługujące” obydwa głośniki, wynika z dużej różnicy charakterystyk tuneli w zakresie średnich częstotliwości – charakterystyka z górnego tunelu jest obciążona wyraźnymi rezonansami pasożytniczymi, które w przypadku dolnego tunelu są stłumione przez samo niższe filtrowanie głośnika, do którego ten układ rezonansowy jest podłączony.
W takiej sytuacji, chcąc wyznaczyć wypadkową charakterystykę całego zespołu w zakresie niskich częstotliwości, w następnym kroku możemy dodać do siebie charakterystyki wypadkowe tych sekcji, albo najpierw dodać do siebie charakterystyki głośników, podobnie postępując z charakterystykami z tuneli (pamiętając jednak zawsze o skorygowaniu ich poziomu względem poziomu odpowiadających im głośników) i na końcu dodając te charakterystyki wypadkowe (głośników i tuneli) – wynik będzie taki sam. Charakterystykę wypadkową zespołu (czerwoną), jako sumę charakterystyk sekcji górnej (nisko-średniotonowej – zielona) i dolnej (niskotonowej – czarna), pokazujemy na rysunku 3.
Teoretycznie, dla uzyskania najdokładniejszych wyników, charakterystykę każdego ze źródeł (jeszcze przed kolejnymi operacjami) powinniśmy indywidualnie poddawać korekcie baffle-step, ale byłoby to bardzo pracochłonne; z dopuszczalnym błędem można poddać korekcie charakterystykę wypadkową (definiując w systemie, że źródło promieniowania znajduje się pomiędzy obydwoma głośnikami). Charakterystykę wypadkową zespołu przed korektą (czarna) i po niej (czerwona) widzimy na rysunku 4.
Wreszcie dołączamy tę charakterystykę do charakterystyki w zakresie średnio-wysokotonowym, zmierzonej metodą MLS. 18-centymetrowy głośnik ma membranę o średnicy 12,5 cm, co zgodnie ze wzorem opisanym w poprzednim odcinku:
fmax = 10/d
(d – średnica membrany [cm], fmax – częstotliwość [kHz]) wyznacza częstotliwość graniczną pomiaru w polu bliskim na około 800 Hz.
Na rysunku 5 łączenie ma miejsce przy 250 Hz, a na rysunku 6 – przy 500 Hz. Obydwa łączenia dały podobne wyniki, różnica poziomów w zakresie niskich częstotliwości wynosi ok. 0,5 dB.
Zestaw Sonoro Grand Orchestra jest wyposażony w regulację charakterystyki niskich częstotliwości (za pomocą zamykania otworów, jednego lub obydwu), jednak pominęliśmy badanie tego wątku, skupiając się na ogólnych zasadach działania i pomiaru konstrukcji dwuipółdrożnej; regulacji takiej przyjrzymy się w jednym z kolejnych przykładów.
Paradigm Founder 100F
Paradigm Founder 100F to układ trójdrożny, z trzema 18-centymetrowymi przetwornikami niskotonowymi i podobnej wielkości głośnikiem średniotonowym. Wszystkie trzy niskotonowe są tak samo filtrowane i pracują w jednej komorze bas-refleks (tutaj nie ma co do tego wątpliwości, bo tunel jest jeden), stąd ich charakterystyki są na tyle do siebie podobne, że można zmierzyć jeden głośnik, a nie wszystkie trzy, aby uzyskać charakterystykę reprezentującą całą sekcję. Oczywiście kwestia właściwego poziomu pozostaje na razie otwarta – na tym etapie zajmujemy się ustalaniem kształtu charakterystyki. Pomiar charakterystyki z tunelu stawia jednak przed nami nowe pytanie: otwór znajduje się w dolnej ściance, ciśnienie uchodzi przez odpowiednio wysoki prześwit stworzony przez nóżki; gdzie powinniśmy przystawić mikrofon? Przede wszystkim nie powinniśmy kolumny kłaść ani pochylać, aby umieścić mikrofon w samym wylocie tunelu ani w jego wnętrzu. O ile zalecamy takie działanie w przypadku otworów znajdujących się na tylnej, a tym bardziej na przedniej ściance (aby zmniejszyć wpływ ciśnienia od głośników), o tyle w tym przypadku powietrze znajdujące się w prześwicie może być częścią masy drgającej układu rezonansowego (razem z masą powietrza w tunelu), należy więc utrzymać taką konfigurację; odchylenie obudowy odkleiłoby tę masę i zmieniło częstotliwość rezonansową układu. Możemy za to mikrofon wsunąć pod obudowę, analogicznie jak wkładamy go do tunelu w innych przypadkach – jak już sprawdziliśmy w poprzednim odcinku, charakterystyka będzie podobna bez względu na to, w jakim miejscu tunelu będzie znajdował się mikrofon; ważne, aby nie zmieniać warunków działania układu.
Pojedynczy tunel przenosi całe ciśnienie od trzech głośników niskotonowych, więc jego charakterystykę trzeba na skraju pasma dopasować do charakterystyki trzech niskotonowych (chociaż do jej ustalenia wystarczył nam pomiar jednego głośnika). To pozwoli nam ustalić charakterystykę wypadkową całej sekcji niskotonowej (rysunek 7). Kształty charakterystyk nie przynoszą większych niespodzianek: na charakterystyce głośnika (głośników – fioletowa) pojawia się wyraźne odciążenie przy 40 Hz, związane z podstawową częstotliwością rezonansową obudowy (bas-refleksu); charakterystyka ciśnienia z tunelu (niebieska) ma w tym rejonie wierzchołek (chociaż leżący niżej niż wierzchołek charakterystyki głośników); na prawym zboczu, przy 130 Hz, widać ząbek – odbicie pasożytniczego rezonansu fali stojącej w wysokiej obudowie. Charakterystyka wypadkowa sekcji niskotonowej ma kolor czerwony, ale tym razem nie zabierzemy się jeszcze do wprowadzania korekty baffle-step, bowiem mamy do czynienia z układem trójdrożnym. A w układzie trójdrożnym, na charakterystykę w zakresie niskich tonów, ma również wpływ głośnik średniotonowy. W tym miejscu otwiera się nowy problem – właściwej korelacji poziomów między poszczególnymi źródłami, mierzonymi w polu bliskim i kształtującymi wypadkową charakterystykę w zakresie niskich częstotliwości. W przypadku układu dwudrożnego ręcznie dopasowujemy tylko poziom z otworu bas-refleks; dla układu dwuipółdrożnego z takimi samymi przetwornikami niskotonowymi i nisko-średniotonowymi postępujemy podobnie, tylko mamy więcej pomiarów i dodawania. Mogliśmy jednak ustawiać mikrofon nawet w nieco różnych odległościach od źródeł, bowiem i tak właściwy, wzajemny poziom ustalaliśmy metodą dopasowania. Poziom charakterystyki wypadkowej w zakresie niskich częstotliwości jest zawsze podporządkowany połączeniu z wynikami uzyskanymi metodą MLS.
Zmierzyliśmy jeden z trzech niskotonowych, dodaliśmy do niego charakterystykę z otworu i uzyskaliśmy charakterystykę sekcji niskotonowej. Następnie zmierzyliśmy charakterystykę głośnika średniotonowego z takiej samej odległości. Na rysunku 8 charakterystyki te (odpowiednio: czerwona i zielona) zostały złożone do charakterystyki wypadkowej (niebieskiej) bez żadnych dodatkowych operacji. Wygląda ona całkiem wiarygodnie, jest jednak złożona nieprawidłowo, a swój ładny kształt zawdzięcza temu, że „zapomnieliśmy” też o korekcie baffle-step.
Ze względu na trzy razy mniejszą powierzchnię membrany średniotonowego względem łącznej powierzchni membran niskotonowych, charakterystykę średniotonowego powinniśmy obniżyć o 9 dB. Wtedy powstaje złożenie pokazane na rysunku 9.
Częstotliwość podziału przesunęła się z wcześniejszych 320 Hz aż do 580 Hz (producent podaje 500 Hz), ale po przeprowadzeniu korekty baffle-step (rysunek 10) charakterystyka wypadkowa (czerwona) traci tendencję do wznoszenia się ku niskim częstotliwościom.
Połączenie z MLS przy 250 Hz widzimy na rysunku 11, a przy 500 Hz – na rysunku 12. Dla obydwu złożeń poziom niskich częstotliwości, a w konsekwencji ogólny profil charakterystyki w całym paśmie, jest podobny, chociaż w zakresie 250 Hz...500 Hz występują pewne różnice.
Monitor Audio Gold 300 G6
Monitor Audio Gold 300 G6 to kolejny układ trójdrożny, z dwoma 16-centymetrowymi (średnica membrany – 11 cm) przetwornikami niskotonowymi i 8-centymetrowym (średnica membrany – 6 cm) średniotonowym. Zasadniczo potraktujemy go podobnie jak Paradigm Founder F100, ale z dodatkowymi pomiarami, związanymi z dostępną dla użytkownika regulacją pracy układu rezonansowego obudowy (bas-refleks). Polega ona na zamykaniu tuneli zatyczką z gąbki; to rozwiązanie, obecnie często stosowane, wprowadza możliwość dokonywania różnych zmian, w zależności od wyjściowych parametrów układu rezonansowego i stopnia oddziaływania zatyczek. Nie będziemy tutaj analizować wszystkich opcji – skupimy się na wybranym przykładzie, ale warto podkreślić ogólne zasady.
Musimy wiedzieć, z jakim głośnikiem jest związany określony otwór (układ rezonansowy): np. w Sonoro Grand Orchestra są dwie izolowane komory, niezależne dla głośnika niskotonowego i nisko-średniotonowego, zaś charakterystykę z danego tunelu należy korelować wyłącznie z odpowiednim dla niego głośnikiem. W Gold 300 G6, mimo że z tyłu też są dwa tunele, to obydwa wyprowadzone zostały z jednej komory, wspólnej dla obydwu niskotonowych – jeżeli zamkniemy jeden z nich, dowolny (dolny lub górny) – wpłynie to w taki sam sposób na pracę obydwu głośników. Ponadto tunel promieniujący przenosi całe ciśnienie od (tylnych stron membran) obydwu głośników, więc korelując poziomy głośników i tuneli, ponownie wiążemy na dolnym skraju pasma charakterystykę zmierzoną z głośnika/głośników i z tunelu. Podkreślmy: w obudowie bas-refleks z jedną komorą, czy to układu dwudrożnego, dwuipółdrożnego, trójdrożnego czy jakiegokolwiek innego, na skraju pasma suma ciśnień z głośników przetwarzających niskie częstotliwości jest w przybliżeniu równa sumie ciśnień z tuneli, bez względu na ich liczbę i miejsce wyprowadzenia. Ponadto wszystkie głośniki dostroją się do jednej częstotliwości rezonansowej obudowy (są nieliczne wyjątki od tej reguły, wynikające z dodatkowych czynników, ale tutaj je pominiemy), a wszystkie otwory będą promieniować podobną charakterystykę; pojawią się jednak różnice, wynikające z różnego oddziaływania pasożytniczych fal stojących w obudowie (a także w samych tunelach, o ile są różnej długości, co jednak w praktyce spotyka się rzadko). Jeżeli chcemy więc taką konstrukcję zmierzyć bardzo dokładnie, choćby w celu ustalenia wpływu rezonansów pasożytniczych na poszczególne głośniki i tunele – musimy mierzyć i obserwować wszystkie oddzielnie, a potem, w celu ustalenia charakterystyki wypadkowej, w odpowiedniej kolejności dopasowywać poziomy i dodawać. W takiej sytuacji najlepiej przyjąć założenie, że w zakresie najniższych częstotliwości wszystkie jednakowe głośniki mają takie same poziomy, podobnie jak wszystkie tunele; następnie dodać do siebie charakterystyki wszystkich głośników, podobnie wszystkich tuneli, potem skorygować poziomy zsumowanych charakterystyk wszystkich głośników i wszystkich tuneli, a na koniec dodać je do siebie. Korektę baffle-step możemy zrobić na charakterystyce ostatecznie zsumowanej albo na charakterystykach poszczególnych źródeł (co będzie bardziej pracochłonne).
Jest jeszcze jeden punkt programu dla zaawansowanych. Jeżeli tunele bas-refleks są z tyłu, to fala od nich dociera do słuchacza (czy też mikrofonu znajdującego się przed kolumną w znacznej odległości, tak jak w pomiarze MLS) z pewnym opóźnieniem względem fali od głośników znajdujących się z przodu, a więc także z pewnym przesunięciem fazy (względem fazy w samym wylocie). Ponieważ jednak mamy do czynienia z bardzo niskimi częstotliwościami, więc przy typowej głębokości obudowy, rzędu 30 cm (tak jak w Gold 300 G6), przesunięcie to jest umiarkowane (dla 50 Hz wynosi ok. 30°), więc w zakresie typowej częstotliwości rezonansowej obudowy nie zmienia to poważnie sytuacji i charakterystyki wypadkowej. Jeżeli jednak obudowa jest głęboka, wpływ tego zjawiska może być już znaczny i aby go uwzględnić, należy przed dodaniem do siebie charakterystyk głośników i tuneli, do tych ostatnich dodać opóźnienie (czy do każdego oddzielnie, co znowu będzie bardziej pracochłonne, czy do ich charakterystyki zsumowanej – jeżeli wszystkie znajdują się mniej więcej w takiej samej odległości). Efektu dodania opóźnienia (czyli przesunięcia fazy) oczywiście nie zobaczymy od razu na charakterystyce amplitudowej samych tuneli, ale dopiero po dodaniu do charakterystyki głośników, na charakterystyce wypadkowej.
Warto wspomnieć, że przesunięcie to wpływa korzystnie (wzmacniająco) na charakterystykę wypadkową, bowiem zmniejsza przesunięcie fazy między promieniowaniem głośnika a promieniowaniem tunelu (w jego wylocie).
W pomiarach Gold 300 G6 robimy jednak wspomniane założenia upraszczające. Do dalszych operacji bierzemy pomiar tylko jednego głośnika niskotonowego jako dobrze reprezentującego charakterystykę obydwu, chociaż decyzję o tym podejmujemy dopiero po wstępnym pomiarze przetworników niskotonowych (sprawdzając, czy nie różnią się zbytnio); podobnie robimy w przypadku tuneli. W pierwszym podejściu obydwa promieniują (żadnego nie zamykamy) i po skorelowaniu poziomów uzyskujemy wyniki widoczne na rysunku 13. Obudowa (bas-refleks) dostrojona jest do 32 Hz, odciążenie na charakterystyce głośnika (fioletowa) wyraźne, szczyt charakterystyki z otworu (niebieska) też ostry i wysoki, dzięki czemu charakterystyka wypadkowa (czerwona) aż do tej częstotliwości opada łagodnie, a dopiero poniżej (gdzie fazy promieniowania głośników i otworów są niemal przeciwne) – z dużym nachyleniem. W obudowie nie powstają fale stojące, które miałyby wpływ na charakterystykę czy to głośników, czy otworów.
Następnie wykonujemy próbę, czy włożenie zatyczek zamyka obudowę, czy nie wydostaje się tunelami promieniowanie; zatyczki bywają różnego rodzaju, niektóre działają jak otwory stratne (a więc część energii tłumią, a część przepuszczają), jednak większość zamyka obudowę na tyle skutecznie, że uwzględnianie śladowego ciśnienia stąd pochodzącego nie jest konieczne; ponadto korelowanie jego poziomu z ciśnieniem z głośników byłoby trudne, jako że w opisywanej konfiguracji przestaje być spełniony warunek o równoważności ciśnień z głośników i z otworów. Działanie układu rezonansowego (i to, czy obudowa jest zamknięta) można obserwować na charakterystyce samego głośnika (czy widać na niej, na zboczu, wklęśnięcie, będące znakiem działania układu rezonansowego, czy nie).
Kiedy upewniliśmy się, że zatyczki dostatecznie skutecznie zamykają obudowę, jeden z dwóch (w tym przypadku) tuneli zamykamy i mierzymy charakterystykę z drugiego, otwartego. Wyniki tych pomiarów widzimy na rysunku 14. Częstotliwość rezonansowa obudowy obniżyła się do ok. 28 Hz, ale nie odznacza się już tak wyraźnie na charakterystyce głośnika (co wskazuje, że drugi, „zamknięty” otwór jednak trochę „przecieka”), ciśnienie z otworu ma znacznie niższy poziom, charakterystyka wypadkowa powoli zwiększa nachylenie, co może wiązać się z lepszą odpowiedzią impulsową.
Przy zamkniętych dwóch tunelach mierzymy tylko charakterystykę z głośnika, pokazaną na rysunku 15 (czerwona). Poniżej 60 Hz opada ona z nachyleniem ok. 10 dB/okt., bliskim asymptocie 12 dB/okt., właściwej dla obudowy zamkniętej. Poniżej 30 Hz widać tylko delikatne nierównomierności, wynikające z marginalnych efektów rezonansowych (system nie zachowuje się jak idealnie zamknięty). Na tym samym rysunku jest też charakterystyka głośnika średniotonowego (zielona), już ze skorelowanym poziomem – trzeba było ją znacznie obniżyć, aby uzyskać prawidłowy poziom względem charakterystyki sekcji niskotonowej (powierzchnia membrany średniotonowego jest ok. 6-krotnie mniejsza).
Częstotliwość podziału zgadza się z informacjami producenta (800 Hz). Charakterystyka wypadkowa (czarna) nie jest jeszcze poddana korekcji baffle-step, którą widzimy na rysunku 16 (przed korektą – czarna, po korekcie – czerwona).
Podobnie postąpiliśmy z charakterystykami zmierzonymi dla wariantu z obydwoma otworami promieniującymi i z jednym zamkniętym – dodaliśmy do nich charakterystykę średniotonowego, a charakterystykę wypadkową poddaliśmy korekcie baffle-step. Tych operacji już nie pokazujemy, natomiast wszystkie trzy ostateczne charakterystyki wypadkowe łączymy z charakterystyką MLS, co klarownie pokazuje różnice między nimi.
Na rysunku 17 połączenie ma miejsce przy 250 Hz, na rysunku 18 – przy 500 Hz. Poziom niskich częstotliwości dla obydwu połączeń jest taki sam (z dokładnością do 0,5 dB), tylko dołek przy 400...500 Hz wygląda nieco inaczej.
Zwróćmy uwagę, że w tym przypadku, przy łączeniu przy 250 Hz, nie byłaby nam potrzebna charakterystyka głośnika średniotonowego, która – jak widać na rysunku 15 – poniżej tej częstotliwości nie ma już wpływu na charakterystykę wypadkową zespołu. Jednak aby to wiedzieć, trzeba ją najpierw zmierzyć. To zresztą przypadek nietypowy, o bardzo wysokiej częstotliwości podziału (800 Hz), a mimo to wpływ przetwornika średniotonowego sięga aż 250 Hz; zwykle częstotliwości podziału są znacznie niższe, a wspomniany wpływ sięga nawet poniżej 100 Hz.
Pozostała nam jeszcze do omówienia wskazówka praktyczna, związana z regulacjami za pomocą zatyczek. Po wstępnych pomiarach, ustalających sposób działania konstrukcji, dobrze jest zadbać o to, aby wszystkie pomiary określonego głośnika niskotonowego i tunelu zostały przeprowadzone bez ruszania mikrofonu – będziemy wtedy mieć dokładny obraz sytuacji, jakie zmiany wprowadza regulacja i nie pojawią się nawet najmniejsze różnice spowodowane inną pozycją czy odległością mikrofonu od membrany bądź otworu. Czyli – przykładowo – najpierw mierzymy charakterystykę z wybranego głośnika przy wszystkich trzech opcjach (przy obydwu tunelach otwartych, jednym zamkniętym i obydwu zamkniętych), następnie przenosimy mikrofon przed wybrany tunel i mierzymy charakterystykę przy obydwu otworach otwartych i jednym zamkniętym.
Perlisten R18s
Pomiary w polu bliskim są względnie łatwą i dokładną metodą pomiarów charakterystyk częstotliwościowych subwooferów; większość subwooferów to konstrukcje zamknięte, z jednym głośnikiem, a nawet jeżeli z dwoma, to pracującymi tak samo; subwoofer ustawiamy w wygodnym miejscu, mikrofon przy membranie (należy uważać, aby nie nazbyt blisko – membrany głośników subwooferów mogą osiągać bardzo duże amplitudy) i wykonujemy pomiary dla różnych ustawień górnej częstotliwości granicznej czy też dostępnych equalizacji.
Perlisten R18 to subwoofer z bardzo dużym, 18-cm głośnikiem w obudowie zamkniętej. Chociaż subwoofer przetwarza z założenia tylko bardzo niskie częstotliwości, to przy tak dużym głośniku (i obudowie) należy spodziewać się, że korekta baffle-step zmieni kształt charakterystyki przy niskich częstotliwościach i dlatego należy ją przeprowadzić. Jednak wyniki pomiarów sugerują, że można ją… pominąć. Na rysunku 19 widzimy cztery charakterystyki dla trzech teoretycznych częstotliwości filtrowania – wg oznaczeń firmowych dla skrajnych 30 Hz (zielona) i 160 Hz (niebieska), pośrednich 80 Hz (czerwona) i dodatkowa 160 Hz z korekcją baffle-step (czarna); wszystkie w trybie THX, z nachyleniem filtra 24 dB/okt. W rzeczywistości spadek –6 dB (względem szczytu określonej charakterystyki) możemy przesuwać (na prawym zboczu) od 35 Hz do 120 Hz (odczyt z korektą baffle-step), a bez tej korekty odczytalibyśmy ok. 130 Hz. Różnica nie jest więc znacząca, na skutek dużego nachylenia zbocza, a mało istotna również dlatego, że w badaniu subwooferów bardziej interesuje nas dolna częstotliwość graniczna, a ustalenie górnej jest tylko orientacyjne, i tak wymagając zgrania na podstawie pomiarów całego systemu.
Podsumowanie
Pomiary w polu bliskim są praktycznym rozwiązaniem problematyki pomiaru niskich częstotliwości, zarówno w warunkach amatorskich (gdy niedostępna jest komora bezechowa, a zakres średnio-wysokotonowy mierzymy metodą MLS), jak również dla ustalenia precyzyjnego przebiegu charakterystyk w zakresie najniższych częstotliwości, całkowicie wolnego od wpływu odbić w pomieszczeniu (w dużych komorach bezechowych dolna częstotliwość graniczna dokładnego pomiaru to zwykle ok. 50 Hz, a w mniejszych – nawet 100 Hz). Teoretycznie górna częstotliwość graniczna pomiaru w polu bliskim jest na tyle wysoka (w przypadku konstrukcji z głośnikami nie większymi niż 30 cm – wyższa od 400 Hz), że połączenie z pomiarem MLS wykonanym w standardowy sposób (a więc z dolną częstotliwością graniczną nie wyższą niż 400 Hz) powinno być bezproblemowe. Różne przykłady pokazały, że metoda łączenia daje dobre wyniki, jeżeli chodzi o ogólne proporcje charakterystyki, jednak w okolicach łączenia (w zakresie 250 Hz...500 Hz) odwzorowanie nie jest bardzo dokładne, bowiem zmienia się w zależności od wybranej częstotliwości łączenia (mimo że każda spełnia wymogi formalne). Nie są to jednak niedokładności przekreślające użyteczność tej metody.
Dokładność, czy wręcz najogólniejsza poprawność pomiaru w polu bliskim, wymaga przestrzegania określonych reguł i zrozumienia zasad działania zespołów głośnikowych (a szczególnie obudów z systemami rezonansowymi) w zakresie niskich częstotliwości. W naszym opracowaniu pokazaliśmy ćwiczenia i komentarze dotyczące kilku konstrukcji bas-refleks, które są najpopularniejsze, ale różne przykłady można by mnożyć, a wraz z nimi rozwiązywać kolejne problemy. Trzeba pamiętać o ustaleniu właściwych relacji poziomów poszczególnych źródeł, ewentualnie o uwzględnieniu opóźnień, o dokonaniu korekty baffle-step… Warto zwrócić uwagę, że nawet przy wysokiej częstotliwości podziału (ok. 500 Hz) głośnik średniotonowy ma wpływ na charakterystykę wypadkową poniżej 250 Hz, więc nawet przy tak niskim punkcie połączenia pomiaru w polu bliskim z pomiarem MLS, trzeba uwzględnić charakterystykę głośnika średniotonowego; częstotliwości podziału nie można interpretować jako takiej, przy której głośniki przestają przetwarzać – ich współpraca rozciąga się w szerokim zakresie, często kilku oktaw. W przypadku zespołów wielodrożnych, w dodatku wyposażonych w regulacje działania systemów rezonansowych, trzeba przeprowadzić wiele pomiarów, a jeden błąd może bardzo wypaczyć końcowe wyniki. W przypadku pomiarów MLS nie musimy aż tak wiele wiedzieć o samej konstrukcji zestawu – ustawiamy mikrofon 1...2 metry przed kolumną i otrzymujemy wynik, z którego musimy tylko odciąć odbicie widoczne w odpowiedzi impulsowej i przyjąć do wiadomości, jaka jest wówczas jego dolna częstotliwość graniczna. To też wymaga umiejętności, ale skupionych bardziej na samej procedurze pomiarowej niż na znajomości tajników różnych konstrukcji głośnikowych.
Pomiary w komorze bezechowej, MLS, w polu bliskim, nie wyczerpują tematu pomiarów charakterystyki częstotliwościowej (nie mówiąc o pomiarach innych charakterystyk i parametrów), jednak na razie nasz cykl przerywamy, zamierzając wrócić do niego już jesienią.
Andrzej Kisiel
