Przewiń do treści

Vademecum realizatora i DJ-a. Część 3

Typy kolumn głośnikowych

Kolumna głośnikowa jest ostatnim ogniwem toru elektroakustycznego, który tworzy źródło dźwięku (mikrofon, odtwarzacz CD, gramofon, itp.), konsoleta i wzmacniacz. Od głośników, a dokładnie od ich parametrów i jakości, będzie zależała wierność reprodukcji dźwięku. Przypadkowy dobór kolumn może mieć nieprzyjemne następstwa podczas nagłaśniania koncertu, imprezy tanecznej, czy też mówców. Rynek estradowego sprzętu elektroakustycznego oferuje wiele typów kolumn do różnych zastosowań. Nie wszyscy są jednak w stanie zdefiniować ich typy i zastosowanie. Przyjrzyjmy się zatem podziałowi kolumn.

Podział ze względu na ilość torów wyjściowych zwrotnicy:

    • dwudrożne

    • trójdrożne

    • czterodrożne

Te ostatnie są dosyć rzadko spotykane. Najczęściej będziemy się stykać z konstrukcjami dwudrożnymi, nieco rzadziej z trójdrożnymi. UWAGA! Ilość głośników nie zawsze decyduje o tym, czy kolumna jest dwudrożna, czy też trójdrożna! Spotyka się bowiem często kolumny dwu – i półdrożne, czyli zestawy posiadające dwa identyczne głośniki basowe, z których jeden ma niższą częstotliwość podziału niż drugi. Taka konstrukcja ma na celu uwypuklenie najniższej części pasma bez potrzeby stosowania dodatkowych zestawów subniskotonowych (subwooferów). Wiele kolumn dwudrożnych to konstrukcje, gdzie dwa głośniki nisko – średniotonowe pracują w tych samych pasmach. Niektóre z pasywnych kolumn mają możliwość przełączenia wewnętrznej zwrotnicy na inny rodzaj zasilania sygnałem. W związku z tym można wyszczególnić kolejny podział:

    • kolumny pasywne zasilane pojedynczym wzmacniaczem

    • kolumny pasywne do systemu bi–amping

Pasywne kolumny o pełnym przenoszeniu korzystają z wewnętrznego systemu filtrów częstotliwościowych, podłączonych do jednego źródła. W zestawach bi-amping zwrotnica jest rozdzielana na dwie części, a głośnik niskotonowy i wysokotonowy są zasilane oddzielnymi wzmacniaczami, wysterowanymi sygnałem pełnopasmowym. Podawanie sygnału w systemie bi-amping odbywa się poprzez znormalizowane złącza głośnikowe Speakon. Złącze typu NL4 posiada dwie pary styków. W trybie pełnopasmowym pierwsza para lub obie podają ten sam sygnał na wspólne wejście zwrotnicy. W trybie bi-amping pierwsza para daje sygnał do gałęzi niskotonowej, a druga para do wysoko- lub średnio-wysokotonowej.

Są również kolumny trójdrożne, gdzie część niskotonowa oraz część średnio-wysokotonowa, są zasilane osobnymi wzmacniaczami. Osobnym przypadkiem są kolumny trójrożne, gdzie każdy z głośników ma swój osobny wzmacniacz. Wtedy możemy mówić, że jest to system tri-amping. System bi- oraz tri-amping mają swoją ważną zaletę. Podstawową zaletą jest możliwość dostarczania określonej mocy do każdego z głośników. Ponieważ każda z gałęzi zwrotnicy jest zasilana własnym wzmacniaczem i każda z nich stanowi dla wzmacniacza inną impedancję, będziemy mieli do czynienia ze zdecydowanie mniejszym poborem prądu poza pasmem roboczym dla poszczególnych głośników. Będziemy mieć również do dyspozycji większą moc wyjściową. Niestety, jak każdy system, bi- i tri-amping ma swoje wady. Największą wadą jest to, że wciąż pozostajemy przy zwrotnicach pasywnych, a to pociąga za sobą niekorzystne zmiany współczynnika tłumienia wzmacniacza oraz straty mocy w zwrotnicach.

Podział ze względu na sposób zasilania:

    • aktywne

    • pasywne

Aktywna kolumna głośnikowa zawiera w obudowie wzmacniacz lub kilka wzmacniaczy mocy. Kolumna z pojedynczym wzmacniaczem wykorzystuje zwrotnicę pasywną, natomiast w kolumnach z kilkoma wzmacniaczami każdy głośnik ma swoją oddzielną końcówkę mocy, sterowaną przez zwrotnicę elektroniczną. To drugie rozwiązanie jest zdecydowanie lepsze, gdyż całkowicie została wyeliminowana zwrotnica pasywna, powodująca straty mocy i zmiany impedancji. Zyskujemy również lepsze przetwarzanie dźwięku, ponieważ każdy z głośników jest wysterowany tylko swoim pasmem roboczym. Wpływa to na przejrzystość i czytelność dźwięku.

Odrębnymi przypadkami są duże systemy nagłośnieniowe, gdzie do jednej, pozbawionej pasywnej zwrotnicy kolumny sygnał jest doprowadzany ośmiostykowym przewodem z wtykiem Speakon (NL8), a także kolumny zrównoważone liniowo (Line Array), przeznaczone do koncertowych systemów o szerokim kącie pokrycia. W systemach Line Array zespoły wzmacniaczy są umieszczane blisko kolumn w rackach, bądź są wbudowane w kolumny.

Wróćmy jednak do mniejszych zestawów głośnikowych, gdyż właśnie z takimi najczęściej spotka się mobilny DJ lub realizator.

Na jakie istotne cechy zestawu aktywnego powinniśmy zwracać uwagę:

  1. Ilość końcówek mocy.

Jak już wcześniej zauważyłem, zestaw z oddzielnymi końcówkami mocy na każdy głośnik, wykazuje lepsze parametry jakościowe, gdyż istnieje możliwość modelowania brzmienia poprzez regulację głośności poszczególnych końcówek ręcznie lub przez wbudowany procesor DSP (ang. Digital Signal Processor). Zdecydowana większość kolumn aktywnych ma jednak z góry ustalone proporcje mocowe w stosunku odpowiadającym płaskiej charakterystyce częstotliwościowej.

  1. Elementy manipulacyjne, gniazda przyłączeniowe, regulatory

  • Gniazda

Większość kolumn aktywnych jest wyposażona w zespoły gniazd przyłączeniowych, pozwalających na podłączenie sygnału dwoma rodzajami wtyków: XLR i TRS Jack. Najczęściej wejście jest zrealizowane na tzw. gniazdach combo, czyli gnieździe XLR zintegrowanym z gniazdem TRS Jack. Pozwala to na podłączenie sygnału zarówno symetrycznego, jak i niesymetrycznego. Bowiem włożenie niesymetrycznego wtyku, czyli Jack TR, spowoduje zwarcie żyły tzw. zimnej z masą (vide część artykułu o oklablowaniu). Kolumny aktywne posiadają również gniazda wyjściowe oznaczone jako „Loop”, „Link” bądź „Output”. Przy pomocy tych gniazd przekazujemy sygnał do innych zestawów aktywnych lub wzmacniaczy.

  • Regulacja poziomu

Zestawy aktywne są wyposażone w regulatory poziomów wejściowych. Należy przy tym zwrócić uwagę na pewne rzeczy, ponieważ nie wszystkie regulatory działają na takie samej zasadzie. Przy podłączaniu systemu i regulacji poziomu należy ocenić, czy regulator poziomu jest jedynie tłumikiem poziomu wejściowego w zakresie od – ∞ do 0 dB, czy też ma możliwość wzmocnienia sygnału wejściowego na przykład + 6 dB. W tym drugim przypadku należy zwracać uwagę, czy poziom jest ustawiony na 0 dB, czy też na większy. Każdy sygnał o poziomie większym od 0 dB, może spowodować przesterowanie stopnia wejściowego, a co za tym idzie zniekształcenia dźwięku, lub nawet uszkodzenie sprzętu, jeśli wzmacniacze nie posiadają ograniczników mocy (ang. power clip). Najlepszym rozwiązaniem jest zatem regulacja od – ∞ do 0 dB. Daje ona również mniejsze zniekształcenia ponieważ nie ma dodatkowego wejściowego stopnia wzmacniającego.

  • Inwertery fazy

Inwerter odwraca fazę sygnału o 180 stopni. Jest to przydatne przy nietypowych ustawieniach kolumn, gdzie mogłoby się okazać, że wzajemne położenie kolumn spowodowałoby stłumienie sygnału. Inwerter fazy lub płynną jej regulację, stosuje się powszechnie w subwooferach aktywnych, ponieważ w kolumnach subniskotonowych często zachodzi potrzeba regulacji fazy sygnału.

Co powinno zwrócić naszą uwagę w zestawach pasywnych:

  1. Dopuszczalna moc

Należy szczególnie zwracać uwagę na moc znamionową (nie muzyczną lub w impulsie). Ten parametr pozwoli nam oszacować, czy wzmacniacz jest dobrze dopasowany mocowo do zestawu głośnikowego. Najczęściej popełnianym błędem jest podłączenie wzmacniacza o dwukrotnie mniejszej mocy, niż moc kolumny. Taki układ nie zapewnia pełnego wysterowania zestawu, w jego normalnych warunkach pracy. Ponadto słabszy wzmacniacz będzie generował wyższe zniekształcenia, wynikające z konieczności zwiększenia poziomu wejściowego, potrzebnego do osiągnięcia konkretnego poziomu ciśnienia akustycznego. Paradoksalnie łatwiej jest również o uszkodzenie zestawu głośnikowego wzmacniaczem o mocy połowę mniejszej od mocy kolumny, niż wzmacniaczem o równej mocy. Mniejsze ciśnienie akustyczne wymusza na nas zwiększenie poziomu wejściowego, a co za tym idzie, zwiększą się również zniekształcenia. Zniekształcone przebiegi elektryczne szybciej niszczą głośniki. Reasumując, najlepiej jest stosować wzmacniacze o mocy równej lub zbliżonej do mocy kolumny.

  1. Impedancja znamionowa

Znając impedancję kolumny możemy obliczyć, ile kolumn możemy podłączyć równolegle do danego wzmacniacza. Najczęściej spotykane impedancje to 8 i 4Ω. Na ogół nie powinno się podłączać do wzmacniacza kolumn o impedancji mniejszej niż 4Ω. Co prawda wiele współczesnych wzmacniaczy ma możliwość podłączenia zestawów o impedancji nawet do 2Ω, ale nie jest to zalecane ze względu na wyższe zniekształcenia oraz na większe niebezpieczeństwo przegrzania sprzętu przy większej mocy.

  1. Przyłącza

Współczesnym standardem złącz w kolumnach pasywnych jest złącze Speakon, zaprojektowane przez firmę Neutrik. Jest to okrągłe złącze z blokadą, uniemożliwiającą przypadkowe odłączenie, Złącze takie zawiera cztery lub osiem pinów (w zależności od typu NL4 lub NL8). Speakon zapewnia przesył sygnału pełnopasmowego oraz dla funkcji bi-amping. W przypadku wtyków i gniazd NL8 liczba linii wynosi 4 (cztery „plusy” i cztery „minusy”).

Oprócz złącza Speakon można także spotkać w kolumnach głośnikowych złącza TR Jack, lub dość rzadko XLR.

Należy zwaracać uwagę, ile gniazd zawiera tylny panel kolumny głośnikowej. Standardowo są to dwa gniazda, połączone równolegle.

Specyficznym rodzajem kolumny głośnikowej jest zestaw subniskotonowy (ang. subwoofer). Ten temat będzie poruszony w osobnym artykule.

Dodaj komentarz