Kolumny krytyczne w ustawieniu

Jakiś czas temu znalazłem na fejsubeku 10 zasad teorii manipulacji społecznej autorstwa Noama Chomskiego. Jeśli kogoś takie rzeczy interesują może się zapoznać, jeśli jeszcze tego nie zna. Czy te zasady są słuszne, czy nie – to odrębna sprawa. Ciekawe jednak jest to, że niektóre z nich, w jakimś sensie przynajmniej, można odnieść do małej grupy, którą są osoby interesujące się sprzętem i jakością dźwięku.

Zasada nr 2 jest taka: „Wygeneruj problem i zaproponuj rozwiązanie”. I tę zasadę można odnieść do tematyki, którą tu omawiamy wręcz dosłownie. Mianowicie słuch nie jest wrażliwy na przesunięcia fazy, ale można powiedzieć ludziom, że jest i że to jest problem oraz jednocześnie zaproponować rozwiązanie, które go eliminuje. A mianowicie są to specjalnie skonstruowane kolumny, które mają zredukowane zniekształcenia „fazowe”.

Po co to wszystko? Po to, żeby skłonić klienta, by nabył nowe kolumny. Z pewnością jakieś już ma, ale biznes polega na tym, żeby sprzedawać. Zatem nabywca musi się w jakiś sposób pozbyć starych kolumn, gdyż po tym jak mu powiedziano, że są jakieś zniekształcenia fazowe on zaczął je słyszeć i one mu przeszkadzają. A jak wiemy realizatorzy dźwięku masakrują go w sposób tak kompleksowy, że można usłyszeć wszystkie zniekształcenia, gdyż jest ich tam tyle ile się dało tylko zmieścić, a nawet i takie, których się nie słyszy lub nawet nie istnieją.

Krótka dygresja. Jakież to są zniekształcenia, które nie istnieją, a które ludzie słyszą? Przykładem, najlepszym zresztą nie tylko dla ilustracji zjawiska, ale i dla wykazania manipulacji, są słynne „schodki” w dźwięku cyfrowym. Żadnych schodków oczywiście nie ma, a sam dźwięk cyfrowy jest dokładnie taki sam, jak analogowy, z tą różnicą, że jest pozbawiony zniekształceń. Ale audiofile „słyszą” te schodki, gdyż pokazano im je na rysunkach.

Wróćmy do kolumn i rzekomych zniekształceń fazy, które jakoby słychać. Na rysunku poniżej mamy przykład takiej zoptymalizowanej pod tym względem konstrukcji.





Prawda, że te kolumny wyglądają okropnie?

Jednak w jakiś sposób trzeba wykazać, że są jakieś zniekształcenia i te szkaradnie się prezentujące meble dźwiękowe je eliminują. I tu dochodzimy do kolejnej manipulacji, ale to już bez nawiązania do tych technik wspomnianych na początku.

Żeby wykazać, że kolumny powodują jakieś zniekształcenia i można je wyeliminować producent przedstawia następujące wyniki pomiarów:




Manipulacja polega na tym, że do wykonania testu użyto sygnału prostokątnego. Z takim sygnałem nie poradzi sobie żaden głośnik, ani żadna kolumna, co zresztą widać. Nawet te zoptymalizowane kolumny przetwarzają taki prostokątny sygnał dość kiepsko. Jednak w rzeczywistości kolumny nigdy nie muszą przetwarzać takiego - prostokątnego - sygnału. Naturalne źródła dźwięku go nigdy nie emitują. Można go uzyskać sztucznie, ale nie ma to wiele sensu. Na płycie analogowej takiego sygnału nie da się zapisać, także na taśmie magnetofonowej. Sygnał prostokątny ma bardzo szerokie spektrum, które sięga w teorii do nieskończoności. Jeśli ktoś ma dobry sprzęt i przede wszystkim magnetofon, to może sobie wygenerować sygnał kwadratowy i nagrać go na taśmę, a następnie sprawdzić, co udało się nagrać. A nagrać uda się składowe tylko do około 20 kHz, a zatem z sygnału kwadratowego, który został nagrany na taśmę analogową zostanie coś, co niespecjalnie kwadrat przypomina. Zatem problem jest wygenerowany sztucznie i zilustrowany w nieodpowiedni sposób.

Teraz jednak wypada wykazać, że problem zniekształceń fazowych jest sztuczny. Mianowicie kolumna, która ma specjalnie skonstruowaną zwrotnicę może zmniejszyć przesunięcia fazy, ale w praktyce nie ma to żadnego znaczenia. Jeśli się siedzi dokładnie na osi kolumny, to fazy będą się zgadzały. Jeśli jednak kolumna będzie stać na podłodze, albo na za niskim stojaku i będziemy ją widzieć, a właściwie to słyszeć, w ten sposób, jak to wskazuje strzałka na pierwszym zdjęciu, czyli poza osią, to cały wysiłek konstruktora spełznie na niczym. Fazy się rozjadą. Efekt będzie bardzo podobny do zwykłych konstrukcji. To samo będzie, jeśli się kolumnę ustawi za wysoko.

Eliminowanie przesunięć fazy, chociaż to sztuka dla sztuki, ma sens tylko dla konstrukcji głośników umieszczonych koncentrycznie. Jednak przesunięć fazy nawet w zwykłych konstrukcjach się nie słyszy. Także innych powodowanych przez nie skutków. Można się o tym przekonać w ten sposób, że się słucha siedząc w fotelu, a więc w domyśle na osi, oraz słucha siedząc na podłodze oraz stojąc, a zatem poza osią. W ten sposób można usłyszeć zmianę barwy, ale nie zniekształcenia fazy. Słuch ignoruje przesunięcia fazy. Owszem, można je usłyszeć, ale gdy inne są dla kanału lewego i prawego. A inne są wtedy, gdy realizator dźwięku zastosuje taki efekt lub sprzęt się popsuje.

Kolumna będzie mniej przesuwać fazę jeśli, przykładowo, zastosuje się filtry 6 dB na oktawę i odpowiednio ustawi głośniki. Widać to, tzn. przesunięcie głośników, na pierwszym zdjęciu, jak i na poniższym rysunku.






Rysunek pochodzi z czasopisma radioelektronik 1/86. W artykule można znaleźć też źródła opisujące ten rzekomy wpływ zniekształceń fazowych na jakość odbioru. Warto by je odnaleźć i zobaczyć co tam jest napisane. Jednak sprawdzić, że te zniekształcenia nie są słyszane można już tu i teraz. Można to na pewno zrobić w lepszy sposób niż ten przeze mnie opisany.

Załóżmy teraz, że ktoś chce jednak zrobić kolumny, które mają małe przesunięcia fazy, ale nie chce, żeby wyglądały tak szkaradnie jak to widać na powyższych przykładach. Można przesunąć głośniki względem siebie zachowując płaski front pochylając całą kolumnę w tył. Wydawać by się mogło, że w ten sposób piecze się dwie pieczenie na jednym ogniu: kolumna wygląda dobrze, a zniekształcenia są mniejsze, oczywiście na przewidzianej osi odsłuchu.

Ale nie zawsze siedzimy dokładnie an osi. Można zaryzykować stwierdzenie, że przeważnie nie. A już dla takich pochyłych kolumn to prawie nigdy. I dodatkowo pochylony front powoduje, że taka kolumna jest bardzo krytyczna w ustawieniu. Ale przede wszystkim w odsłuchu.

We wcześniejszym poście zajmowaliśmy się charakterystyką promieniowania głośników przy wyższych częstotliwościach. Teraz musimy do tego wrócić. Popatrzmy na rysunek.


 

Jeśli dla pewnej częstotliwości charakterystyka będzie wyglądać w taki sposób, to osoba wyższa lub niższa będzie poza osią, którą przewidział konstruktor. W praktyce prawie zawsze się będzie siedzieć poza osią. Szczególnie zbyt niskie miejsce odsłuchu skutkuje wyraźnym spadkiem głośności dla tej częstotliwości.

Dlatego pochylenie obudowy nie jest dobrym pomysłem. Lepiej, jeśli się już wybiera taką konstrukcję zwrotnicy, która wymusza przesunięcie, a właściwie to cofnięcie, głośników względem tego, który przetwarza niskie tony, zastosować konstrukcję obudowy jak na zdjęciu czy rysunku.

A co by było, jeśli pochyła obudowa jest tylko skutkiem wizji plastycznej? Wtedy lepiej wybrać zwykłe konstrukcje, gdyż prawdopodobieństwo, że się znajdzie w osi promieniowania głośnika wysokotonowego będzie większe. A skutkiem tego szanse na dobry odbiór wzrosną.

Żeby zilustrować problem dokładniej potrzebny by był rysunek w trzech wymiarach. Wtedy można by zobaczyć, że wyjście poza oś pionową i jednoczesne wyjście z osi poziomej daje wyraźne spadki. Tzn. większe niż ten pokazany na powyższym rysunku.

I warto przypomnieć, że monitory zawsze trzeba ustawiać tak, aby głośnik wysokotonowy był na wysokości ucha. Zamontowanie go wyżej i pochylenie w dół daje problem z odległością odsłuchu. Jeśli się usiądzie za blisko lub za daleko, to barwa wyraźnie się zmieni. A za słabe lub za silne skręcenie do wewnątrz to spotęguje.

Czy rzeczywiście kolumny o pochylonej do tyłu obudowie są na tyle krytyczne w ustawieniu, że warto o tym pisać? To zależy. Przede wszystkim od właściwości pomieszczenia. Takie, które ma dobrze zrobioną adaptację akustyki spowoduje, że mała ilość dźwięku odbitego będzie skutkować za małą ilością wysokich tonów jeśli się wyjdzie z osi kolumny. Gdy pomieszczenie jest "twarde" i odbić jest dużo, to nie będzie tak wyraźnie odczuwalne. W nowocześnie urządzonym pokoju problem jest mały i być może nie każdy go zauważy.