Esimese järgu crossoverid: imerohi või probleem?

Olen alati julgustanud lugejatelt kriitilisi e-kirju, sest tagasiside on hea. Kuid paar e-kirja vastuseks minu arvustusele THIEL TT1 kohta said lausa vastik. "Sa ei ole audiofiil!" üks märatses vastuseks minu kommentaarile, et TT1 on "… mitmekülgsem kõlar kui mis tahes Jim Thiel [hiline ettevõtte kaasasutaja] ja tõenäoliselt parem väärtus kui miski muu, mis Jim on kavandanud…"

Mulle meenus see, kui otsisin hiljuti Google’ist teavet THIELi uue SmartSub 1.12 subwooferi eelseisva ülevaate kohta. Kohtasin kirglikke kaebusi ettevõtte otsuse kohta loobuda Jim Thieli töö tunnuseks olnud faaside sidustest kujundustest ja esmajärgulistest ristmikest. Ühes YouTube’i videos kiitis üks helihuviline Jim Thieli disaini kui "valgusaastaid ees sellest, mida kõigil teistel oli pakkuda" ja võttis ettevõtte ülesandeks pakkuda uut toodet, mis "näib olevat sama vana jama, mida oleme näinud kõlarite maailmas viimase 30, 40 või 50 aasta jooksul."

Ärilisest seisukohast on vaieldav, kas THIEL Audiol oli mõistlik loobuda Jim Thieli põhilistest disainikontseptsioonidest, kuid ma eeldan, et enamik kõlarite disainereid oleks teinud sama otsuse nagu THIELi uued inimesed. See ei ole sellepärast, et nad on lollid. Asi pole selles, et see, mida nad teevad, on "jara" (ma ei anna jamadele kõlaritele viietärnilisi jõudlushinnanguid). See ei ole sellepärast, et nad "pole audiofiilid". Selle põhjuseks on asjaolu, et nad mõistavad, et esimese järgu crossoverid toovad sisse üllatavalt palju kompromisse, mida ükski kommenteerijatest, keda ma olen näinud THIEL Audio tõrjumas, ei tundu olevat viitsinud uurida.

Mul on vedanud, et veetsin palju tunde neid küsimusi Jim Thieli endaga arutades. Külastasin teda kaks korda tema tootearenduslaboris ja tehases ning ta astus paar korda minu töökoha juurde, et aidata mul kõlareid seadistada või vestelda, mis tal töös on. Mõne jaoks võib olla üllatav, et tema lähenemine oli sügavalt juurdunud teaduses ja mittemidagiütlevas inseneriteaduses. Minu teada ei lubanud ta kunagi müstilist sõnasõnalisust ja raskesti toetatavaid esitusväiteid, mis on tipptasemel heli puhul tavalised, ning meie aruteludes oli ta sageli tõrjuv moodsate helitavade suhtes, mida teaduslikud tõendid kindlalt ei toetanud.

Esiteks mõned põhitõed neile, kes neid vajavad. Crossover on elektrivõrk, mis jagab heli bassikõlari jaoks ja kõrgsagedusteks (kesksagedusdraiveri puhul sageli kesksageduseks). Kahesuunalisel crossoveril on kaks filtrit: üks, mis filtreerib bassikõlarist kõrged ja teine, mis filtreerib bassi välja tweeterist. (Kolmesuunaline kõlar lisab filtrid, mis eemaldavad kesksagedusdraiverist sügavad bassi- ja ülemised kõrged signaalid.) Neid filtreid iseloomustab sagedus, millega nad hakkavad signaali nõrgendama, ja selle sumbumise kalle. Esimest järku filter summutab -6 dB oktaavi kohta, teist järku filter -12 dB oktaavi kohta jne. Need filtrid mõjutavad helisignaali faasi, viivitades mõningaid sagedusi teistega võrreldes.

Esmajärgu krossoveri eeliseks on see, et see säilitab algse signaali faasi seni, kuni kõlari, milles seda kasutatakse, juhtide akustilised keskpunktid on joondatud vertikaaltasapinnal, sageli kaldse eesmise deflektori abil.. Kuni teie pea on paigutatud nii, et teie kõrvad on kõigist juhtidest võrdsel kaugusel, ei tohiks esimesena teie kõrvadesse jõudva otseheli faas erineda rohkem kui mõne kraadi võrra. Sellepärast nimetavad THIEL ja teised tootjad seda faasikoherentseks disainiks.

Kuidas see mõjutab kuuldavat heli? Olen alates 1990. aastate algusest üle vaadanud võib-olla 10 THIEL-kõlarit, aga ka mitmeid teisi faasisidusaid kujundusi. Minu kõrvade jaoks on faasikoherentse disaini eeliseks see, et saate kaasahaaravama helipildi, mis on rohkem sarnane paneelkõlarilt, nagu MartinLogan või Magnepan, kuulda, kuid täpsema kujutisega kui dipolaarne paneelkõlar. saab toota. See on suurepärane heli, mida soovitan tungivalt igal helihuvilisel hästi läbimõeldud edasimüüja müügisalongis või helisaates ise järele vaadata.

Nii kena kui faasikoherentne heli ka olla saab, pole see kõigest muust "valgusaastaid ees". Kui faasikoherentse disaini eelised oleksid nii suured, kasutaks seda rohkem kõlaritega tegelevaid ettevõtteid, sest oma põhikujul on see ka kõige odavam crossover, mida saate ehitada. Kahesuunalise kõlari jaoks vajab esimese järgu ristmik ainult ühte kondensaatorit, ühte induktiivpooli ja ühte takistit. Iga passiivse filtri lisatud tellimuse jaoks vajate täiendavat kondensaatorit või induktiivpooli. Seetõttu ei kasutata esimese järgu crossovereid kõige sagedamini audiofiilsetes kõlarites, vaid heliribades, juhtmevabades kõlarites ja kodukinosüsteemis. (Selleks võib öelda, et Jim Thieli ristmikud olid hämmastavalt keerulised, impedantsi ja sagedusreaktsiooni anomaaliate parandamiseks lisati arvukalt võrke, kuid põhifunktsioonid pakkusid siiski need kolm põhikomponenti.)

Mis on siis esimest järku crossoverite miinus? Neid on kolm: moonutused, draiveri pikaealisus ja hajumine.

Nagu Jim Thiel mulle ütles, et esimest järku filtrid ei sumbu nii järsult kui kõrget järku filtrid, peab esimest järku ristmikuga kasutatav draiver näitama head jõudlust kaks oktaavi määratud ületuspunktist kõrgemal – st kahesuunaline kõlar, millel on 2,3 kHz ristmik, tweeter peab suutma käsitleda kuni 575 Hz signaale ja woofer peab suutma käsitleda kuni 9,2 kHz signaale. See on eriti raske tweeteri puhul, tekitades suure helitugevuse korral moonutusi ja põhjustades mõnikord draiveri tõrkeid (varasemad Thieli kõlarid olid kurikuulsad kõrgsageduste puhumise poolest). See võib ergutada ka bassikõlari "katkestusrežiime" või moonutusi tekitavaid kõrgsageduslikke resonantse.

Jim Thiel tunnistas neid probleeme täielikult ja lahendas need suures osas, töötades välja ebatavaliselt pika, umbes veerandtollise pöördega tweeterid ja kasutades ainulaadset lainelise diafragmaga kontsentrilist draiverit, mis käsitles tema uuemate mudelite keskmisi ja kõrgeid helisid. Neid probleeme saab vähendada ka kolme- või neljasuunalise kujundusega.

Teine probleem esimese järgu ristmikega on hajuvus. Kuna filtrid on suhteliselt madalad, on mõlemad draiverid üheaegselt kuuldavad, kui helid jäävad ristsagedusest umbes oktaavi piiresse. See pole probleem, kui teie kõrvad on juhtidest samal kaugusel. Kui aga teie kõrvad on ühele juhile lähemal – kui tõusete püsti, mis asetab teie kõrvad tweeterile lähemale, või loidate maha, asetades kõrvad bassikõlarile lähemale –, ei ole kahe draiveri helid enam samal ajal faasis. kõik sagedused. Need on mõnel sagedusel faasis ja teistel faasist väljas, mis tähendab, et mõnda sagedust võimendatakse ja teisi nõrgeneb ning te ei saa enam ühtlast sagedusreaktsiooni. (See probleem võib esineda ka kõrgema järgu ristmikega kõlaritel, kuid palju vähemal määral.)

Jällegi nägi Jim Thiel selle probleemi lahendamiseks palju vaeva; see on põhjus, miks paljud tema kujundused kasutasid koaksiaalset paigutust, kus tweeter oli kesksagedusdraiveri või bassikõlari sees. Kuid eksootiliste juhikujunduste, millele ta tugines, väljatöötamine võttis aastaid, nende tootmine maksis palju ja mõnikord ei võimaldanud tal uusi mudeleid nii kiiresti välja tuua, kui tema äripartneritele ja edasimüüjatele oleks meeldinud.

Mul oli õnn vaadata üle nii Jim Thieli kõige viimane kõlar (ülal näidatud CS1.7) kui ka esimene kõlar, mille ettevõte lõi pärast Jimi surma (paremal näidatud TT1). Erinevus oli dramaatiline. CS1.7, nagu ka varasemad THIEL-i tornkõlarid, mida ma üle vaadanud olin, oli asendis mõnevõrra segane ega saanud puudutada bassi vastust ega dünaamikat, mida pakuvad paljud sarnase hinnaga kõlarid; see oli suurejooneliselt suurepärane akustiliste instrumentide puristlike audiofiilsete salvestuste jaoks, kuid küsitav valik raskema roki ja popmuusika või kodukino jaoks. Samal ajal pakkus TT1 suurel hulgal dünaamikat, ei olnud paigutuse osas kiuslik ja andis lõpuks neutraalsema heli, mis töötas igasuguse muusikaga.

Muidugi võivad vanade THIELi kõlarite fännid väita, et uutes kõlarites pole midagi erilist, et need ei erineks liiga palju sellest, mida toodavad B&W, PSB ja Revel. See on tõsi. Ja loomulikult eelistavad paljud audiofiilid võluvate eripäradega toodet sellele, mis tagab objektiivselt suurepärase jõudluse. See on hea. Ja loomulikult võivad mõned neist nüüd THIEList eemale tõmbuda Vandersteeni poole, teise ettevõtte poole, mis on tuntud faasisidusate disainilahenduste poolest. See on ka hea.

Mis pole hea, on väide, et faasikoherentne kõlar (või peaaegu iga muu helitehnoloogia) on "valgusaastaid ees sellest, mida kõik teised pakuvad". Täpselt nagu iga teine ​​helitoode, mis eales tehtud, esindavad faasisidusad kõlarid mitmeid kompromisse. Mõistes neid kompromisse, saame teha arukaid ostuotsuseid. Me ei saa teha arukaid ostuotsuseid, kui lähtume nende otsuste tegemisel kvaasireligioossest austusest konkreetsete tehnoloogiate, kaubamärkide või isiksuste vastu.