A több út problémái
Ha egy zenemű hangjainak egymásutániságára gondolunk, vagy egyetlen zenei hang hullámaira hamar rájövünk: a zene legalapvetőbb sajátossága, szinte anyaga az idő – ahogyan a szobrászaté a tér vagy a festészeté a fény. Könnyű belátni tehát, hogy egy jó zenereprodukáló eszköznek magabiztosan kell bánnia az időbeliséggel.
A zenei jel egy végtelenül összetett folyamat, mely állandó nyomásváltozásnak felel meg: valójában állandóan változó sebesség. Csak matematikai absztrakció során osztható frekvenciasávokra. Egy zenei hang szerves egység: a felhangok szövedéke nem választható le büntetlenül az alaphangokról, holott a többutas sugárzásnak ez előfeltétele. De lássuk, miért is?
Önállóan egy magassugárzó értékelése hasztalan, hiszen zenehallgatás során aligha fog magában megszólalni. Annál inkább - akár egyetlen fuvolahang megjelenítése során - az erősen eltérő tranziens (időbeli) tulajdonságokkal rendelkező középsugárzóval együtt. Ám a keresztezési frekvencia környékén ún. átfedési sáv jön létre, ahol felhangoktól függetlenül mindkét sugárzó hallható. Sajnos a legjobban tervezett hangváltó esetén is csak egy diszkrét frekvencián lesznek azonos fázisban e hangok (tehát koherensek), azaz időben szétcsúsznak, a dinamikai érzet elkenődik, a részletek homályosabbak lesznek. Egyes hangváltó-konstrukciók ezt a hibát minimalizálják, ám ekkor a globális fázismenetben jelentkeznek problémák (feloldhatatlan matematikai szükségszerűség). Tehát hiába jó minőségűek az összetevők, ha időben szétziláljuk a zenei struktúrát.
További gondot jelent az eltérő pontokból való sugárzás: ez is növeli a fázisviszonyok problémáit. Ráadásul legalább egy keresztezési frekvencia a hallásunk számára leginformatívabb sávba, valahova 400 Hz és 6 kHz közé szokott esni.
Ezen problémák révén agyunk hallóközpontját tekintélyes kényszermunkának vetjük alá (csupa jószándékból persze), mely kénytelen helyreállítani a fázisban, lecsengési időkben szétzilált ingerből a helyes információt. Ez zenehallgatás során idő előtti fáradtságérzetet, tompultságot okoz. Mivel ezek az időtorzítások erősen nemlineáris jellegűek, agyunk nem is képes minden fontos információt megmenteni. Ezért többutas rendszer esetében egy jellegzetes, hideg elektronikus íz kerül a hangzásba, melyet referencia hiányában sokszor fel sem ismerünk.
Megoldás-e a szélessávú sugárzó?
A szélessávú hangszórók elméleti előnyeit felsorolni sokszor kevésnek bizonyul. Gyakran emlegetett probléma a színezettség és a sávhatároltság. Azonban tudni kell, hogy e jelenségek nem elméleti korlátokból fakadnak.
Az irányítottságot is kifogásolják néhányan. Véleményünk szerint ez egyenesen erénnyé kovácsolható, ha azt megfelelő alakú membránnal egyenletessé tesszük. Így a szobai reflexiók lecsökkennek, és egy pontos, zengő felrakódásoktól meglehetősen mentes hangzás hozható létre.
A színezés kiküszöbölése már kicsit nehezebb feladat. Fő okozója az, hogy magasabb hangok is kijutnak a viszonylag nagy sugárzó felület peremére, majd onnan visszaverődnek (gyűrűs módusú parciális rezgés). A tapasztalat is megmutatta számunkra, hogy a jó szélessávú hangszóró hatásos sugárzó felületének a frekvencia növekedésével csökkennie kell. Ahogy növeljük a frekvenciát, úgy egyre kevesebb mozgási energia jut el a lengőcsévétől a membrán pereméig. Ezt a gyakorlatban úgy lehet megvalósítani, hogy a magasabb hangok tekintetében merev viselkedésűnek kell lennie a membránnyak környezetének, a növekvő sugárral azonban részben elnyelődnek a membrán anyagában. Ezzel a megfontolással számolva - no és persze sok sikertelen kísérlettel - olyan membránanyag és geometria alakítható ki, mely megakadályozza a hangok visszaverődését a peremről. Így egy speciális, elosztott paraméterű sugárzó felülethez jutunk, melyet történetesen egyetlen motor mozgat.
Hogy jó magashang-átvitelünk legyen nagyon erős motorra, valamint minimális mozgó tömegre van szükségünk. A Sonido SFR144 teljes mozgó tömege például kevesebb mint 5 gramm, mely 7 T*m (teszlaméter) segítségével gyorsul és lassul. (Összehasonlításul: egy jó minőségű, hasonló méretű középsugárzó legalább 7 gramm mozgatott tömeggel rendelkezik, de többségében ennél is nehezebbek. Ehhez az erőtényező sokszor a 3 T*m-t sem éri el.) Ezzel a kimagasló erőtényező/tömeg aránnyal a részletező képességet a sztatikus hangszórók világának nagyságrendjébe emeljük, megragadva a pontszerű sugárzás előnyeit, ugyanakkor elvetve a csatolótranszformátor és a nagy sugárzó felület hátrányait.
Miért tölcsér?
Ilyen erős hangszóró esetén a megszokott dobozkonstrukciók "légrugó" elvét nem alkalmazhatjuk sikerrel az extrém csillapítottság miatt. Azonban kiválóan terhelhetők mélytölcsérrel. A tölcsérek a legjobb hatásfokú illesztők: kis membránkitéréssel csatolják a hangszóró által közvetített energiát, így kisebbek a tehetetlenségből adódó problémák, nem utolsósorban kis torzítást és kiváló dinamikát is eredményezve ezzel.
A tölcséres sugárzás felvetésére sokan reagálnak így: - Ha olyan jó, akkor miért nem terjedt el? Ennek fő oka, hogy az elfogadott méretezési képletek egyszerűen nem jók (nagyon leegyszerűsített speciális esetre lettek felírva), és mivel a méretek többnyire nagyok, a valóságban nehéz elérni a cső- és dobozrezonanciák száműzését. Ráadásul a megvalósítás is költséges.
Hosszas kutakodás és fejlesztés után, rentábilis technológiával és kifinomult dobozkivitellel azonban bátran állítjuk, igen színezetlen mélytölcsér terhelésű hangzást sikerült elérnünk, ráadásul mérsékelt áron.
Dacolva a bevált tervezési klisékkel ma már így közelítjük meg egy zenemű időstruktúrájába, illetve magába a zenébe való elmélyedés kérdését. Az eredmény egy rendkívül koherens, szellős és finoman strukturált hangzás egyértelmű térábrázolással. Ehhez az alsó regiszterekben működő tölcsér meglepő dinamikai potenciálja társul. A transzparencia összevethető a nagyon nehezen hajtható sztatikus panelokéval, de annál magabiztosabb térábrázolás és sávszélesség mellett. Így igazán közeli viszonyba kerülhetünk a zenével, annak valós, finom szerkezetével.
A bejáratás jelentősége
Minden hangszórónál fontos a bejáratás. A pille és a perem "betörik", engedékenysége egyenletessé válik. Ez azonban a papírmembránok esetén, főleg a szélessávúaknál különösen fontos folyamat. Mivel a papír rostszerkezete is rendeződik, jól mérhető változások lépnek fel az átvitelben. Ennek oka a parciális rezgések csökkenése és módusainak változása: nő a belső csillapítás. Ezáltal a bejáratott membrán nem azonosan sugároz a teljes felületén, hanem a perem felé haladva nyelődnek el jótékonyan a magasabb frekvenciák. Ezzel egy olyan elosztott paraméterű sugárzás realizálódik, mely kiválóan közelíti a pontszerű forrás követelményét.
