''TRUE-RIBBON'' ZVUČNICI - 1. deo

piše: Aleksandar Radisavljević
Copyright © Aleksandar Radisavljević i Hi-Fi Cafe, 2005.

Aurum Cantus model G2

U nameri da objasnim prednosti true-ribona, moraću da se prvo osvrnem na ostale vrste zvučnika. Trudiću se da ne budem previše dosadan ;)

Postoje četiri principa rada pretvaranja električne struje u pomeranje fluida (vazduha, vode, sirove nafte, blata, ...), te proizvodnju onoga što zovemo zvukom: dinamički, elektrostatički, magnetistriktivni i piezoelektrični. U audiu, najzanimljiviji su dinamički, elektrostatički i piezo princip pretvaranja. Mada, možda i grešim, video sam i razna druga pretvaranja koja se koriste u audiofiliji, a jednako su zanimljiva.

Mislim da bi najbolje bilo da u razmatranje vrsta zvučnika, osim po načinu rada, trebalo poći i po redosledu koji uslovljava i jedan veoma važan parametar kod zvučnika uopšte, a to je pokretna masa po jedinici površine. Redosled koji tako nastaje, poklapa se i sa još jednim krucijalnim parametrom - a to je uniformnost sile gonjenja membrana po površini.

Dinamički princip rada se sastoji u interakciji provodnika kroz koji protiče struja i magnetnog polja u kome se nalazi. To je najrasprostranjeniji princip, jer uz pomoć permanentnih magneta nije nam potrebno napajanje za ostvarivanje potrebnog magnetnog polja, pa su dinamički zvučnici relativno jednostavni i laki za masovnu proizvodnju. Postoji nekoliko podvrsta. To su konusni, kalotni, prstenasti (ring), planarni i ribon zvučnici.

Aurum Cantus model Alian 1

Konusni zvučnici su najrasprostranjeniji i po apsolutnom kriterijumu mogu biti i očajnog ali i vrhunskog kvaliteta reprodukcije. Kod njih su prednosti odlična reprodukcija niskih i srednjih tonova, mala (većini prihvatljiva) veličina i mnoge druge. Mane se sastoje u njihovoj komplikovanosti kretnog sistema. Imamo lakom izolovanu žicu namotanu i zalepljenu na okruglo kalemsko telo, zatim sve to zalepljeno za koren konusne membrane koja ima platneni centrator u dnu i gumeno ili sundjerasto vešanje na svom obodu. Od svega toga, ''svira'' samo ono malo žice na koju je zalepljeno 10 do 50 puta više mase nego što je ona sama, a ovo ostalo se uvija, kasni, rasteže, osciluje, opire i šta sve ne. Velike razlike postoje u materijalima membrana, vrsti i obliku žica kojima su namotani kalemovi, oblicima i materijalima vešanja, tako da se kod njih kvalitet postiže samo najboljim mogucim odabirom tih pojedinih elemenata i njihovim pametnim uklapanjem imajući u vidu nekoliko njihovih parametara.


Taj proces je veoma mukotrpan ali može dovesti do odličnih rezultata u okviru uskog ali željenog frekventnog opsega, tako da se mogu pronaći i petosistemske zvučne kutije kod kojih tri konusna zvučnika rade u različitom opsegu. Takodje, ne mali broj audiofila ide u drugu krajnost i koristi samo jedan ''fullrange'' zvučnik, svesno se lišavajući krajeva frekventnog opsega zarad dobitka u kritičnom srednjetonskom opsegu. Bilo kako bilo, ova vrsta zvučnika nije u mogućnosti da jednom jedinicom pokrije ceo audio opseg u zadovoljavajućem kvalitetu.

BEEngineering model Alian 24020

Fleksioni konusni (Hi-Fi: Ohm, Audio Physics) i fleksioni ravni (Manger) su krajnost u ''klasičnim'' dinamičkim zvučnicima, a njihov princip rada za ostvarivanje kvaliteta reprodukcije nema direktne veze sa masom kretnog sistema, već sa njegovom krutošću i sposobnošću da membrana propušta transverzalne (fleksione) talase preko cele svoje površine, za sve frekvencije podjednako ali uz pametno odabrano prigušenje iste da se izbegne ''zvonjava''. Kod njih se problematika ostvarivanja kvalitetne reprodukcije graniči sa proizvodnjom dobre violine, pa bi meni najbolja analogija za izbegavanje predstavljanja njihovih karakteristika bila da neću sada razmatrati da li se od drveta mogu praviti cepanice ili violine, jer uspeh zavisi od ličnog pristupa i odluka konstruktora.

Kalotni zvučnici su derivat konusnih i prednost u odnosu na konusne je što kalota, sama po sebi, predstavlja najčvršći mogući oblik za datu masu. Dobitak je i u tome što je kalota gonjena od strane kalema po svom obodu, a ne iz centra kao kod konusa, pa su i stresovi takve membrane drastično manji jer opiranje vešanja ne učestvuju u teranju kalote da se uvija i ''lomi''. Njihov problem parazitnih masa ostaje, samo u manjoj meri. Frekventni opseg im je ograničen sa obe strane, tako da nema primeraka koji dobro rade i srednji i visokotonski opseg zajedno. Prednosti i mane im zavise od želja i ciljeva konstruktora, pošto se i oni mogu napraviti u veoma širokim marginama kvaliteta, ali u apsolutnom kriterijumu i kod vrhunskih primeraka postoje zamerke.

RAAL model 140-15D

Prstenasti zvučnici (Pro: JBL, Fane, TAD-Pioneer, ...; Hi-Fi: Vifa, ScanSpeak) su derivat kalotnih i već nekoliko decenija se koriste u ozvučavanju kao drajveri za visokotonske horne. Imaju za nijansu manje problema od kalotnih zvučnika, pa i bolje rade, ali im je površina premala da bi se mogla dobiti mala izobličenja, tako da im se opseg mora pomerati naviše u odnosu na kalotne, ako se očekuje isti rezultat što se dinamičkih sposobnosti tiče. Prednost je u nedostatku sredine (vrha) kalote koja ima osobinu da kasni, pa je posledica proširen prenosni opseg sa gornje strane. Mana je povećana usmerenost.

Planarni zvučnici (Pro: HPV technologies, Stage Accompany, Adam audio, ...; Hi-Fi: Magnepan, Apogee, EMT, Infinity, ...) su po veličini membrane i nedostatku kutije slični elektrostatskim zvučnicima, pa ih mnogi zovu i magnetostatskim, što nije baš tačno, ali je opšteprihvaćeno. Membrana im je tanka plastična folija, po kojoj su celom njenom površinom, zalepljene aluminijumske žice, čineći pravilnu rešetku. Na perforisanom limu iza folije, iza svake žice nalazi se red magneta, pa je sva žica u magnetnom polju. Normalno, propuštanjem struje kroz te provodnike, neminovan je pomeraj, koji ce usloviti da cela površina folije to prati i tako dobijamo zvuk. Prednosti ovakvog uredjenja su veoma uniformno gonjenje membrane po celoj njenoj površini tj. nedostatak stresova koji se tako ostvaruje i veoma veliki mogući frekventni opseg iz jedne jedinice. Takodje, skoro uniformno gonjenje membrane omogućava male koloracije. Umesto žica, korišćene su na nekima i aluminijumska folije zalepljene za glavnu plastičnu membranu, pa su se zbog toga zvali i ''full range'' ribonima. Što se zvučnog kvaliteta tiče, ubrajaju se u vrhunske zvučnike uz blagi nedostatak ''živosti''. Mane su izražena usmerenost i mala sila po jedinici površine, ali za razliku od elektrostatika, to se može nadomestiti snagom jer su veoma izdržljivi. Maksimalni zvučni pritisak je ograničen izobličenjima i kompresijom dinamike, ali sa dovoljno snage i glasnoća bez neprijatnih izobličenja postaje dovoljna.

TAD Pioneer model PT-R9

Akustički transformatori (Pro: Adam audio, Hi-Fi: ESS, Eton, Piega) su veoma interesantna varijanta planarnih zvučnika gde je membrana ''spakovana'' kao harmonika, tako da je realna površina oko 5 puta veca od one koju vidimo spreda. Kvalitet zvuka odličan. Prednosti su dimenzije i visoka efikasnost.

Pre nego što obradimo i ribon zvučnike, pogledajmo još i tri glavna primera kondenzatorskog tipa pretvarača. I ovde važi redosled od veće ka manjoj kretnoj masi. 

Piezo pretvarači (Hi-Fi: Panasonic, Audax, Anthony Gallo, ...) se u poslednje vreme ne prave od ''senjetove soli'' i sličnih kristala. Sada postoje dopirane plastične folije koje pokazuju piezoelektrične efekte u dovoljnoj meri da im je sila po jedinici površine sasvim adekvatna. Po konstrukciji su veoma slični membranskim elektrostaticima, a i po kvalitetu reprodukcije. Prednost u odnosu na elektrostatike je bolji impulsni odziv, nedostatak potrebnog napajanja, moguć veliki zvučni pritisak i velika sloboda pri oblikovanju membrane prema željenoj karakteristici usmerenosti. Mana je nešto veća masa membrane u odnosu na elektrostatik.

Eletrostatički princip rada funkcioniše pomoću privlačenja i odbijanja naelektrisanih čestica ili objekata od drugih naelektrisanih objekata. Ovaj princip rada ima dve podvrste. Jedna su elektrostatski membranski zvučnici, a druga su jonofonski zvučnici.

BEEngineering konstrukcija

Elektrostatski membranski zvučnici (kondenzatorski) su najpoznatiji (QUAD i mnogi drugi). Oni vazduh pokreću pomoću pomeraja naelektrisane, tanke plastične folije koja je izmedju dve (najčešće), statički naelektrisane rešetke. Masa te folije je veoma mala, još manja nego kod planarnih zvucnika jer nema aluminijuskih žica ili folija zalepljenih na nju. I oni imaju jako malu iskoristivost po jedinici površine ali veličina nije problem. Tako se mogu napraviti i zvučnici koji rade (skoro) pun audio opseg. Prednost je idealna uniformnost gonjenja membrane (svaka tačka te folije je naelektrisana i samim tim, pogonjena u isto vreme) i dobar impulsni odziv, u smislu prilično brzog zaustavljanja posle prestanka signala, za šta je zaslužan efekat sličan onome koji sprečava padobran da slobodno pada, jer membrana zahvata veliku količinu vazduha i brzo se zaustavlja. Njihova najveća mana se i sastoji upravo u tome (to važi i za planarne dinamičke) što membrana mora biti velika zbog male sile po jedinici površine, ali ta velika zahvaćena masa vazduha, u stvari, otežava tu membranu, te je početna ivica tranzijenta zaobljena. Oni zvuče veoma prirodno, ali im malo nedostaje ''atak'' da bi zvučali baš kako treba. Ostale mane su nemogućnost ostvarivanja dovoljnog zvučnog pritiska i veoma izražena usmerenost, takodje zbog njihove veličine.

Jonofonski zvučnici (Hi-Fi: Magnat) su druga podvrsta elektrostatskih zvučnika. Nude nam najbolju moguću reprodukciju jer kod njih umesto membrane, koja neminovno mora imati neku masu, pomoću modulisanog elektrostatskog polja, osciluju i svoje oscilacije prenose dalje u vazduh, naelektrisani atomi kiseonika (joni, pa otuda i naziv). Prednosti su izuzetne brzina reakcije, zbog nedostatka mase, i samim tim, fantastičan odziv od +/- 0 dB sve do 250 kHz (toliko propušta elektronika za pobudu, nije principijelni limit). Praktične mane su nephodan način za jonizaciju vazduha, a to je vodonikov plamen ili mikrotalasno zračenje i još važnije, proizvodnja ozona koji je toksičan kada se udiše naročito kod principa za jonizaciju sa tzv. ''električnim vetrom''. Nažalost, zbog toga što imaju jako malu iskoristivost po jedinici površine, morali bi biti veoma veliki a samom tim i veoma otrovni, pa su se proizvodili kao relativno male jedinice koje su mogle da se koriste tek od 7-8 kHz pa naviše, a danas su napušteni.


Dakle stigli smo i do zvučnika koji ''nema'' masu kretnog sistema, ali je otrovan. Vratićemo se korak nazad. Treba nam nešto što skoro da nema masu kretnog sistema i što ima uniformnu i veliku silu pogona po površini. Kondenzatorski zvučnici imaju dovoljno malu masu i uniforman pogon po površini, ali ta površina mora biti prilično velika. Čim je površina velika, membrana počinje da pati od neželjenih oscilacija i rezonansi. Tu način vešanja i prigušenje membrane predstavlja skoro nerešiv problem. Dakle, nije loše imati relativno malu membranu, bar po jednoj osi, a to pomaže i kod (ne)usmerenosti. Za malu membranu treba imati veliku silu po jedinici površine, a to kondenzatorski zvučnici nemaju (principijelno nemoguće). Dinamički to mogu, ali membrana onda mora biti provodna traka u magnetnom polju, tj. ribon. Veoma jednostavno.


True-ribbon zvučnici - 2. deo >>

vrh strane