MODYFIKACJE ZESTAWÓW GŁOŚNIKOWYCH
Spis Treści
Wstęp
Zwrotnice
Okablowanie i zaciski
Obudowy
Wytłumienie
Głośniki
Podsumowanie
1. Wstęp
Dążeniem każdego audiofila jest osiągnięcie jak najlepszej jakości odtwarzania muzyki. Nie zawsze musi się to wiązać z kosztowną wymianą poszczególnych elementów toru audio, gdyż, za pomocą samodzielnie przeprowadzonych modyfikacji, można wpłynąć na poprawę dźwięku posiadanego sprzętu. Zestawy głośnikowe uchodzą za najważniejszy element toru audio, często stanowią również najkosztowniejszą część systemu. I to właśnie w kolumnach głośnikowych można dokonać wielu udoskonaleń prowadzących do znacznej poprawy dźwięku. Proponowane poniżej zabiegi cechuje zróżnicowany stopień skomplikowania, dzięki czemu inspirację do podjęcia prób znaleźć mogą zarówno początkujący, jak i bardziej zaawansowani w zagadnienia budowy kolumn hobbyści. Na wstępie trzeba również zaznaczyć, że zakres fizycznej ingerencji w konstrukcję kolumn czyni większość proponowanych rozwiązań niemożliwą do zastosowania bez utraty praw gwarancyjnych. Przed dylematami tego rodzaju nie stoją zatem posiadacze konstrukcji starszych i głównie do nich, jak również ludzi rozważających samodzielną budowę kolumn, adresowane są poniższe porady.
2. Zwrotnice
W kolumnach pochodzących z masowej produkcji najbardziej "podejrzanym" układem jest zwrotnica. Nawet tanie głośniki mogą zagrać nadspodziewanie dobrze, jeśli sygnał ze wzmacniacza popłynie przez elementy, które nie wpłyną na jego jakość destrukcyjnie. Zaglądając do wnętrza niejednych, nieraz całkiem drogich kolumn, możemy natknąć się na marnej jakości komponenty w postaci: cewek rdzeniowych nawiniętych cieniutkim drutem, kondensatorów elektrolitycznych oraz drutowych oporników. Optymalizacja jakościowa elementów zwrotnic stanowi jeden z najbardziej efektywnych sposobów poprawy walorów brzmieniowych posiadanych kolumn.
Przystępując do modyfikacji zwrotnic należy dokładnie przeanalizować drogę sygnału kierowanego do poszczególnych głośników i sporządzić schemat zwrotnicy. Podstawowym problemem, na jaki mogą się natknąć mniej wprawni hobbyści, jest poprawne ustalenie rzeczywistych wartości poszczególnych elementów. Na ogół odczytanie wszystkich potrzebnych informacji bezpośrednio z części nie jest możliwe. Pozostaje więc pomiar wykonany odpowiednim miernikiem (mostkiem) RLC po wylutowaniu poszczególnych elementów z układu. Dokładne rozpoznanie układu zwrotnicy jest czynnością niezbędną, gdyż okazuje się, że nie wszystkie części wpływają na jakość dźwięku w jednakowym stopniu. Modyfikując filtry - największą wagę przywiązywać należy do elementów włączonych w tor szeregowo. Są to: cewki w filtrach dolnoprzepustowych oraz kondensatory i oporniki w filtrach górnoprzepustowych.
Jakie części powinny być stosowane w dobrych zwrotnicach? Ogólnie stwierdzić można, że przed głośnikiem nisko- lub niskośredniotonowym powinna znajdować się cewka powietrzna nawinięta drutem o grubości minimum 1,4 mm. Głośniki średnio- i wysokotonowe powinny być filtrowane przez kondensatory foliowe (najlepiej polipropylenowe MKP) i rezystory metalizowane (MOX) odpowiedniej mocy. Elementy pracujące w układach równoległych teoretycznie mogą być gorsze (cewki z cieńszego drutu, bipolarne kondensatory elektrolityczne, rezystory drutowe) i tych z reguły nie warto wymieniać.
Jakiej klasy (jak drogie) części zastosować? Jest to kwestia indywidualna. Biorąc pod uwagę ceny niektórych części (kondensator typu KP-SN o pojemności 2,2 mikrofaradów kosztuje ok. 60 zł, a dobry rezystor 30 zł), po najlepsze elementy powinni sięgać ludzie dysponujący kolumnami wyposażonymi w głośniki najwyższej klasy, które potencjalnie kryją w sobie największe i zarazem niewykorzystane rezerwy. Zwykle do pierwszych prób wystarczą kondensatory foliowe (najlepiej typu MKP na napięcie 250 VDC) za kilka - kilkanaście złotych za sztukę. Co do cewek, może się zdarzyć, że modyfikowana kolumna ma dla głośnika basowego bardzo niską częstotliwość podziału (poniżej 200 - 300 Hz). Wartość indukcyjności cewki może wynosić wtedy powyżej 4 mH, co przy próbie zastosowania cewki powietrznej nawijanej grubym drutem stwarza poważny problem w postaci jej gabarytów i ceny. Wtedy można rozważać ewentualność zastosowania cewki rdzeniowej dobrej klasy.
Sposób montażu elementów zwrotnicy może również wpływać na jakość dźwięku zestawów głośnikowych. Wiele hi-endowych kolumn ma zwrotnice montowane poprzez bezpośrednie łączenie elementów (za pomocą skręcania i lutowanie końcówek) i mocowanie ich na kawałku sklejki. Można zatem zastosować tę metodę, pamiętając o zjawiskach związanych z przepływem prądu przez cewki. Z tego powodu warto pokusić się o odseparowanie toru niskotonowego od reszty układu, nawet jeśli dane kolumny nie są przystosowane do zasilania typu bi-wiring. Montując zwrotnice i okablowanie wewnątrz kolumn, warto zdobyć lut z dodatkiem srebra. Jego wpływ na dźwięk (w porównaniu ze zwykła cyną) bywa zaskakujący. I ostatnia uwaga - zamocowanie zwrotnicy wewnątrz kolumny powinno izolować elementy od drgań i wibracji powstających w ściankach obudowy.
3. Okablowanie i zaciski
Fabrycznie stosowane okablowanie stanowi często obiekt cięć budżetowych producentów kolumn. W takim przypadku wymiana przewodów ma szansę przynieść pożądane rezultaty. Mając pewne doświadczenia w dziedzinie kabli głośnikowych, można próbować kombinacji różnych marek i typów przewodów (lepsze przetwarzanie poszczególnych części pasma, dynamika, przestrzeń itp.). Rozwiązanie szczególnie to warto zastosować w kolumnach przystosowanych do zasilania bi-wiring. Przy modyfikacji okablowania należy zachować zdrowy rozsądek i zakończyć swoje poszukiwania nie przekraczając ceny około 100 zł za metr bieżący. Posiadacze tanich kolumn mogą zastosować rozwiązania bardziej przyjazne dla portfela w postaci różnego rodzaju kabli specjalistycznych (np. taśma stosowana w sprzęcie komputerowym do łączenia dysków, wykonana z posrebrzanej miedzi). Przy odrobinie szczęścia takie "niskobudżetowe" sposoby mogą dać nadspodziewanie dobre rezultaty. Osobom mniej doświadczonym w zagadnieniach audio warto w tym miejscu uświadomić, że grubość (przekrój) kabla nie ma na ogół wiele wspólnego z jego jakością. Dlatego stosowanie efektownie wyglądających przewodów o znacznym przekroju, sygnowanych nazwami "hi-end" itp., raczej nie pozwoli na osiągnięcie optymalnych rezultatów.
Kolejnym elementem na drodze sygnału są zaciski do mocowania przewodów głośnikowych. Ich zła jakość może zniweczyć cały wysiłek włożony w modyfikacje zwrotnic i okablowania. Należy więc zastosować terminale klasy odpowiedniej do jakości pozostałych elementów. Wymiana zacisków może pociągnąć za sobą konieczność drobnej, stolarskiej modyfikacji obudów.
4. Obudowy
Obudowy tanich kolumn nie grzeszą zwykle solidnością. Wątłe ścianki łatwo wpadają w szkodliwe dla dźwięku rezonanse. Bez gruntownych przeróbek stolarskich, czy wręcz budowy nowych skrzynek, nie można w tej materii wiele zdziałać. Pewną poprawę uzyska się, instalując wewnątrz kolumn wzmocnienia w postaci dociętych na wymiar kawałków płyty wiórowej lub MDF, które wkleja się w poprzek pomiędzy przeciwległymi ściankami lub mocuje wzdłuż długich płaszczyzn. Miejsca wymagające wzmocnienia można zlokalizować, badając dłońmi wibracje ścianek obudowy głośno grających kolumn. Redukcję wibracji można również osiągnąć za pomocą odpowiedniego wytłumienia.
5. Wytłumienie
Wytłumienie stosowane wewnątrz kolumn ma na celu: pochłanianie fal stojących, które powstają wewnątrz obudowy, pochłanianie energii pochodzącej od tylnej strony membrany oraz stabilizację drgań ścianek obudów. Osiągnięcie pożądanego wyniku zależy od: ilości, rodzaju i rozmieszczenia materiałów wytłumiających. Stosuje się: włókniny syntetyczne, wełnę owczą, gąbkę, filc, gumę, panele i masy bitumiczne oraz ołów (użycie tego ostatniego, pomimo skuteczności w eliminacji drgań ścianek obudowy, ze względów zdrowotnych i ekologicznych jest kontrowersyjne). Materiały zastosowane oryginalnie nie zawsze we właściwy sposób dostrajają brzmienie kolumn do właściwości akustycznych pomieszczenia, elektroniki oraz indywidualnych preferencji użytkownika. Modyfikacje wytłumienia można przeprowadzać w dużym zakresie, wpływając znacząco na wiele cech dźwięku posiadanych kolumn. Zmniejszając ilość wytłumienia wpływamy na ożywienie dźwięku i poprawę jego walorów przestrzennych. Poprawiamy również warunki pracy (sprawność) układu bass-reflex. Zbytnia redukcja ilości materiałów tłumiących może doprowadzić do nadmiernego rozjaśnienia i agresji dźwięku oraz przebrzmiewania niskich częstotliwości. Jeśli zwiększymy ilość wytłumienia, dźwięk stanie się gładki i spokojny ale może stać się też nudny i płaski. Można też doprowadzić do nadmiernego osłabienia odtwarzania najniższych tonów. Aby temu zapobiec, w kolumnach typu bass-reflex, należy pozostawić wolną przestrzeń w okolicach tunelu.
Właściwe przetwarzanie niskich częstotliwości przez głośnik i obudowę wiąże się dobrocią układu rezonatora Helmholtza. Na wartość tego parametru, prócz solidności wykonania skrzynki i ilości użytego wytłumienia, znaczący wpływ wywiera szczelność obudowy. Dla jej uzyskania głośniki i terminal przyłączeniowy należy mocować do obudowy za pośrednictwem uszczelek (na przykład samoprzylepnych uszczelek okiennych) lub nawet kleju silikonowego.
6. Głośniki
Wiele możliwości modyfikacji posiadanych kolumn stwarza wymiana głośników. Szczególnie posiadacze kolumn, w których doszło do uszkodzenia lub zużycia przetworników, mogą rozważać zastąpienie ich nowoczesnymi konstrukcjami o lepszych parametrach. Dystrybutorzy oferują obecnie hobbystom głośniki większości renomowanych producentów i jedynie ceny najlepszych przetworników mogą ostudzić zapał do powszechnego stosowania tej metody modyfikacji. Decydując się na wymianę należy wziąć pod uwagę fakt, że nawet najlepszy głośnik nie zagra dobrze, jeśli będzie filtrowany przez niewłaściwie zaprojektowaną zwrotnicę. Ogólna zasada przy doborze nowych głośników jest taka, by posiadały one efektywność i impedancję zbliżoną do przetworników oryginalnych. Przy głośnikach niskotonowych należy również zwrócić uwagę na parametry Thiele - Small'a, dzięki którym dobiera się optymalną wielkość oraz typ obudowy, i stosować głośniki najlepiej "dopasowane" do posiadanych skrzynek. Stosunkowo najmniej problemów przysparza wymiana głośników wysokotonowych, gdyż konieczna przeróbka zwrotnic ogranicza się zwykle do dopasowania poziomu efektywności montowanego głośnika za pomocą rezystorów. Należy pamiętać, że projektowanie i gruntowne przeróbki zwrotnic to niestety zagadnienia bardzo skomplikowane i w tak skromnym opracowaniu trudno jest podać nawet ogólny zarys tej tematyki. W związku z tym wszyscy, którzy decydują się na wymianę głośników w swoich kolumnach, muszą mieć świadomość, że inwestycja w najlepsze nawet przetworniki nie spowoduje natychmiastowego osiągnięcia optymalnych rezultatów.
7.Podsumowanie
Jak widać, istnieje wiele sposobów i możliwości poprawy dźwięku posiadanych kolumn głośnikowych. Decydując się na własnoręczne modelowanie ich dźwięku, trzeba mieć świadomość, że jest to zajęcie żmudne i czasochłonne. Niekiedy wymaga również posiadania pewnej wiedzy, doświadczenia i umiejętności technicznych. Jednak satysfakcja z osiągniętych rezultatów z pewnością wynagrodzi z nawiązką miłośnikom dobrego dźwięku poświęcony czas i zainwestowane pieniądze.