Vivid Audio. G1 GIYA SPIRIT

Laurence Dickie to konstruktor legendarnych Nautilusów B&W, wcześniej namaszczony do tej roli przez założyciela firmy, Johna Bowersa. Dickie odszedł z B&W już dwie dekady temu (a Bowers z tego świata jeszcze wcześniej), jednak obydwu mistrzom udało się wspólnie stworzyć ikoniczną konstrukcję pod ikoniczną marką. Do dzisiaj korzysta z tego zarówno B&W (Nautilus wciąż jest w ofercie), jak i Dickie, posługujący się nie tylko własnym nazwiskiem, ale całą swoją bogatą wiedzą - nawet jego najnowsze konstrukcje mają wiele wspólnego z Nautilusem, stanowią jego ewolucję, bazując na wciąż trwałych, podstawowych założeniach. Nadają one kolejnym projektom Vivid Audio kształty o tyle bardzo oryginalne i egzotyczne, o ile również... do pewnego stopnia przewidywalne.

Laurence Dickie nie pójdzie na kompromis i w żadnym swoim projekcie nie zastosuje typowej, "skrzynkowej" obudowy - czy to regularnego prostopadłościanu, czy nawet jakiejś jego modyfikacji; pochylenie czy zaokrąglenie poszczególnych ścianek to o wiele za mało.

Drugi obowiązkowy punkt programu to stosowanie sztywnych membran w całym zakresie częstotliwości. Nie jest to cecha niespotykana u innych producentów i konstruktorów, ale przez Dickiego bywa egzekwowana bezwzględnie. Żadnych tekstylnych kopułek, polipropylenów ani nawet membran plecionych; nie ma też jednak żadnych sandwiczy, które potrafią łączyć sztywność z wysokim tłumieniem wewnętrznym.

Vivid Audio to domena membran aluminiowych, dzisiaj techniki już tradycyjnej, ale konsekwentnie doskonalonej.

I znowu - membrany aluminiowe pojawiły się w całym pasmie po raz pierwszy (i ostatni...) w B&W właśnie w Nautilusie. Wciąż są to membrany o mocno zaznaczonych break-upach, stąd konieczność zdecydowanego filtrowania i wyraźniejsze korzyści płynące z tworzenia układów wielodrożnych. Ograniczanie zakresu przetwarzanego przez poszczególne typy przetworników pozwala odsuwać częstotliwości podziału na "bezpieczną odległość" od rezonansów na charakterystykach. Z tego też wynika kolejna właściwość Vividów - rozbudowane układy głośnikowe.

Oryginalny Nautilus firmy B&W został zaprojektowany już prawie trzydzieści lat temu, a jego głównym autorem był Laurence Dickie. Współczesne konstrukcje Vivid Audio, zwłaszcza serii Giya, wyraźnie nawiązują do "protoplasty", dzieląc z nim wiele ważnych założeń. Opływowa obudowa z liniami transmisyjnymi, układ czterodrożny, głośniki z aluminiowymi membranami...

Oryginalna koncepcja, uniwersalne zasady

Giya to nazwa najlepszej serii Vivid Audio. Poszczególne modele noszą oznaczenia (od najmniejszego do największego): G4, G3, G2, G1 i G1 Spirit. Wszystkie Giya mają analogiczne konfiguracje głośnikowe i formę obudowy. To układy czterodrożne, z parą niskotonowych umieszczonych na bokach i trzema przetwornikami - nisko-średniotonowym, średniotonowym i wysokotonowym na froncie.

Od najmniejszych G4 do największych G1 rośnie obudowa i średnice przetworników - albo niskotonowych, albo nisko- średniotonowych. W G1 osiągają one odpowiednio 30 cm i 18 cm (brytyjskim zwyczajem producent podaje średnice membran, również w symbolach przetworników - 125 i 225). W G2 niskotonowe mają 25 cm, w G3 - 20 cm (nisko-średniotonowy w obydwu wciąż 18 cm), w najmniejszych G4 niskotonowe mają 18 cm, a średniotonowy - 15 cm.

W G1 Spirit przetworniki nie mają większych średnic niż w G1, chociaż stwierdzenie, że nie są większe, byłoby nieścisłe... Przetworniki niskotonowe mają silniejsze układy magnetyczne, cewki o większej średnicy (100 mm vs 75 mm) i dłuższe, przez co wzrosła wytrzymałość termiczna, co podwaja moc każdego z nich, a całej konstrukcji - z 800 W (G1) do 1600 W (G1 Spirit).

G1 Spirit mają obudowę nieco niższą niż G1, ale szerszą w dolnej części, co zostało wymuszone właśnie większymi układami magnetycznymi przetworników niskotonowych (ustawionych naprzeciwko siebie). G1 Spirit są też nieco cięższe - 80 kg vs 74 kg. Nie jest to masa potworna, sama wielkość zapowiada większą. Konstrukcja o takiej kubaturze, ale wykonana z MDF-u, a tym bardziej z aluminium, byłaby znacznie cięższa. Tutaj tworzywo jest relatywnie lekkie - to sandwicz z drewnem balsy pomiędzy warstwami z włókna szklanego.

Głośniki niskotonowe są ustawione w jednym kierunku i z przeciwnymi zwrotami, a dodatkowo sztywno połączone - siły wytwarzane przez ruchy membran i przenoszone na ich kosze znoszą się, dalej już nie przechodząc na obudowę. Czym innym jest ciśnienie akustyczne, które powstaje zarówno na zewnątrz, jak i w obudowie - głośniki są podłączone w fazie (taki układ nazywany jest push-push).

Skorupa ma relatywnie cienkie ścianki (w porównaniu do konwencjonalnych obudów z MDF-u). Wykonana jest z kompozytu balsy i włókna szklanego, ale wewnątrz została wzmocniona siedmioma wieńcami. Przypomnijmy, że Dickie jest też autorem obudowy Matrix.

Laurence Dickie jest przeciwnikiem prostych rozwiązań "inercyjnych", czyli poprawiania parametrów obudowy przez zwiększanie masy. Zapewnia jej odpowiednio wysoką sztywność przy ograniczonej masie, za pomocą "inteligentniejszego" sandwicza i układu wewnętrznych wzmocnień. Gruby, ciężki front, dość powszechnie uznawany za najwłaściwszy fundament dla instalacji głośników niskotonowych, działających na obudowę z dużą siłą, nie jest tutaj potrzebny, bowiem te znajdują się po bokach, i jak już wspomnieliśmy, ustawione są w jednej osi - to rozwiązanie znane, dzięki któremu siły pochodzące od pracy głośników są przeciwnie skierowane, a naprężenia w obudowie w dużym stopniu znoszą się.

Nie należy tego mylić ze znoszeniem się ciśnienia akustycznego. Obydwa głośniki pracują w zgodnej fazie, synchronicznie sprężając i rozprężając powietrze (zarówno dla obserwatora wewnątrz, jak i na zewnątrz), czyli tak, jakby były zamontowane na jednej (np. przedniej) ściance. Taka zgodność jest pochodną dużej długości fal niskich częstotliwości (dłuższych od ich źródła), co powoduje "opływanie" przez nie obudowy i rozchodzenie się dookolne. W tym nie ma już żadnej wynalazczości Dickiego - to sposób działania wielu kolumn i subwooferów, z przetwornikami umieszczonymi w różnych miejscach.

Sekcja niskotonowa pracuje do ok. 220 Hz. Tam przekazuje przetwarzanie 18-cm nisko-średniotonowemu, który z kolei obsługuje dokładnie dwie oktawy - do 880 Hz. Kolejne dwie (do 3,5 kHz) to zadanie dla 50 mm kopułki, a wysokie tony  -dla kopułki 26 mm. Podane częstotliwości podziału to oczywiście częstotliwości, przy których przecinają się charakterystyki poszczególnych sekcji, z nachyleniem związanym z rodzajem filtrów; tutaj to filtry wyższych rzędów. Wybór częstotliwości podziału wydaje się racjonalny w kontekście średnic przetworników. Trochę zastanawiające jest, że nisko-średniotonowy i średniotonowy przetwarzają dokładnie po dwie oktawy - jakby było to jakimś nadrzędnym założeniem, a nie wynikiem swobodnego wyboru opcji najlepszej dla brzmienia na drodze prób... O takie amatorskie podejście Dickiego trudno jednak podejrzewać, chyba że są ku niemu jakieś nieznane, a bardzo zawansowane przesłanki. Mimo wszystko chodzi raczej o zbieg okoliczności.

Na tym przekroju dobrze widać komory/tunele/linie transmisyjne przetworników nisko-średniotonowego, średniotonowego i wysokotonowego. Panel, do którego mocowane są te przetworniki, nie stanowi integralnej części  kompozytowej skorupy, lecz element dodany. Prawie cała objętość obudowy wykorzystywana jest przez przetworniki niskotonowe. Górna część komory ma formę ślimaka (tłumiącego rezonanse), a na dole widać wygięty tunel bas-refleksu (drugi głośnik niskotonowy i drugi bas-refleks znajdują się naprzeciwko).

Tak czy inaczej, głośnik nisko-średniotonowy, przejmując pracę przy 220 Hz, nie będzie już musiał pracować z bardzo dużymi amplitudami (jak głośniki niskotonowe), ale też zacznie przyjmować dużą porcję mocy elektrycznej, z której zdecydowana większość zamieni się w ciepło; jego cewka musi być na to przygotowana, ma więc średnicę 75 mm. W G1 ma średnicę "tylko" 50 mm, ale tamże współpracuje z proporcjonalnie "słabszymi" głośnikami niskotonowymi.

Wydaje się, że 18-tka z aluminiową membraną i tak dużą cewką nie jest w stanie zapewnić dobrego przetwarzania całego zakresu średnich częstotliwości, co w pełni uzasadnia wprowadzenie do układu kopułki średniotonowej. Co prawda producent chwali się, że w nowej wersji - mimo powiększenia cewki, a dzięki zastosowaniu tłumiącego karbonowego pierścienia (na obwodzie membrany) - udało się przesunąć break-up z 4,3 kHz do ponad 10 kHz, co sugeruje możliwość "szerszego" zastosowania tego przetwornika, ale ostatecznie 50-mm kopułka z pewnością lepiej odtworzy zakres pierwszych kilku kHz, również pod względem charakterystyk kierunkowych. Obecność 26 mm kopułki wysokotonowej to już oczywistość i formalność.

Obydwie kopułki mają kształt nieco inny niż wycinek kuli, bowiem wyprowadzony z krzywej łańcuchowej, co jest jednym ze sposobów przesunięcia wyżej częstotliwości break-up. 

Dla kopułki średniotonowej (50 mm) pojawia się on przy 20 kHz (jak w przypadku standardowych, aluminiowych kopułek 25 mm), a dla wysokotonowej (26 mm) - aż przy 44 kHz (jak dla berylowych!). Widać więc, że konstruktor dba o odsunięcie tych efektów od częstotliwości podziału, albo od granicy pasma akustycznego (w przypadku wysokotonowego), nawet przy stromym filtrowaniu, co w sumie ma zapewnić brzmienie wolne od metalicznych naleciałości, pochodzących właśnie od rezonansów - ich wpływ, związany z przesunięciami fazy i widoczny też na charakterystykach wodospadowych, sięga znacznie niżej. Zastosowanie układu czterodrożnego i dobór przetworników są więc gruntownie przemyślane. Po części wynikają z przyjętej, oryginalnej koncepcji, a po części z uniwersalnych zasad prawidłowego konstruowania, lecz nic nie stoi tutaj ze sobą w sprzeczności, wszystko się zgadza.

Jak grają obudowy

Akustyczne znaczenie obudowy Giya jest "zewnętrzne" i "wewnętrzne".

Pierwsze odnosi się do faktu, że przy tak opływowych kształtach fale nie odbijają się od ostrych krawędzi, nie interferują i nie zaburzają charakterystyk przetwarzania (częstotliwościowych). Warto dodać, że w teorii podobny efekt można uzyskać również z nieskończenie wielkiej odgrody (nie ma krawędzi), a w praktyce - przy bardzo dużej powierzchni przedniej ścianki (krawędzie odsunięte na "bezpieczną" odległość). Z taką jednak różnicą, że cała energia fal krótszych od wymiarów odgrody (ścianki) idzie "do przodu", co podnosi efektywność, ale pogarsza charakterystyki kierunkowe.

Zwrotnica została wyprowadzona na zewnątrz, chociaż jest to konwencjonalny układ filtrów  pasywnych. Nie jest to rozwiązanie najwygodniejsze dla użytkownika - trzeba znaleźć dodatkowe miejsce  bezpośrednio przy kolumnie (krótkie połączenie specjalnym, wielożyłowym kablem)

Obudowa takiego typu jak Giya pozwala falom swobodnie ją opływać, dzięki czemu rozpraszanie staje się bardzo dobre.

Dodatkowym skutkiem w pomieszczeniach odsłuchowych jest większa intensywność odbić fal średnich i wysokich częstotliwości. To efekt zamierzony lub co najmniej łatwy do przewidzenia, wpływający na odtworzenie przestrzeni (swobodniejsze, ale mniej precyzyjne), a także na charakterystykę tonalną (rozjaśnienie) - dlatego "wyjściowa" charakterystyka kolumn o swobodnym rozpraszaniu pozostaje czasami lekko obniżona w zakresie wysokich częstotliwości. Takie podejście do tematu Dickie zaprezentował już w Nautilusach, gdzie minimalizacja powierzchni czołowej obudowy była nawet jeszcze dalej posunięta.

Oddziaływanie "wewnętrzne" dotyczy sposobu rozpraszania i absorbowania fali od tylnych stron membran. Komora głośnika niskotonowego nie jest jednak zamknięta (jak w Nautilusie), lecz działa jako bas-refleks.

Dlaczego Dickie zrezygnował z obudowy zamkniętej, zapewniającej najlepszą odpowiedź impulsową, a ponadto pozwalającej przygotować optymalną formę i wytłumienie?

Nautilus okazał się aż nadto bezkompromisowy, a przez to kłopotliwy. Był bowiem układem z aktywną zwrotnicą, wymagającym zastosowania oddzielnych wzmacniaczy dla każdej sekcji. Z obudową zamkniętą wiąże się to w taki sposób, że w parametrach głośnika niskotonowego wysoka efektywność jest skorelowana zwykle z niską dobrocią Qts, co utrudnia osiągnięcie niskiej częstotliwości granicznej, zwłaszcza przy obudowie zamkniętej.

Można ją obniżyć poprzez korekcję charakterystyki w aktywnej zwrotnicy, co właśnie miało miejsce w Nautilusie. Na podobnej zasadzie działają aktywne subwoofery z obudową zamkniętą, natomiast większość konstrukcji pasywnych wciąż jest bas-refleksami - właśnie ze względu na lepsze rozciągnięcie charakterystyki, nawet kosztem odpowiedzi impulsowej. Trzeba też zaznaczyć, że prawidłowo zestrojone obudowy bas-refleks, z odpowiednimi, wysokiej jakości głośnikami niskotonowymi, też mogą zapewnić dobrą odpowiedź impulsową, czemu tym razem służy... właśnie niska wartość Qts.

Laurence Dickie wycofał się więc z idealistycznego, ale dość ekstrawaganckiego i kosztownego (dla użytkownika) układu zamkniętego/aktywnego, na rzecz popularnego, praktycznego układu bas-refleks/pasywnego.

Aktywna zwrotnica oryginalnego Nautilusa miała też inne uzasadnienie, które w pewnym stopniu się zdezaktualizowało. Przygotowane wówczas głośniki z aluminiowymi membranami były dalsze od doskonałości niż te, które stosowane są w Giyach; ich rezonanse break-up pojawiały się bliżej założonego zakresu pracy i miały wyższą amplitudę. Opanowanie takich charakterystyk i wyeliminowanie towarzyszącego im metalicznego brzmienia było znacznie łatwiejsze dla filtrów aktywnych (chociaż mocno komplikowało cały system). Problem ten zmniejszyły dopiero wprowadzone później modyfikacje membran (wspomniane już usztywniające pierścienie karbonowe i profil łańcuchowy kopułek), tym samym ułatwiając zastosowanie filtrów pasywnych.

Głośniki kopułkowe (średniotonowy i wysokotonowy) mają proste "fajki" zwężające się ku zakończeniu, wypełnione wełną owczą - tradycyjnym materiałem wytłumiającym. Chociaż nie są bezwzględnie bardzo długie (mają ok. 50 cm, a więc mieszczą się w całej bryle), to i tak w relacji do długości fal, jakie się w nich układają, pozostają wystarczająco skuteczne, aby je na takiej drodze wytłumić. Trudniej będzie ze znacznie dłuższymi falami emitowanymi przez tylną stronę membrany głośnika 18 cm (pracuje od 220 Hz). Tunelu o długości potrzebnej dla "transmisyjnego" wytłumienia nie udało się przygotować, ale lepszy taki niż "zwykła" komora - ponadto sam głośnik jest mocowany do tylnego grzbietu skorupy za pomocą pręta biegnącego wewnątrz tunelu.

Andrzej Kisiel