Niečo o akustike
O tom, že vlastnosti
posluchového priestoru veľmi podstatne ovplyvňujú kvalitu posluchu vie snáď
každý. Málokto má však možnosť vyhradiť si pre počúvanie hudby zvláštny
priestor zariadený výhradne k tomuto účelu. Väčšinou musíme korigovať svoje
predstavy a vystačiť s obývačkou či inou miestnosťou, v ktorej sa nachádza
rad predmetov súvisiacich s ďalšími funkciami danej miestnosti.
I za týchto okolností možno
však väčšinou vytvoriť také podmienky pre posluch reprodukovanej hudby,
ktoré môžu uspokojiť i nadpriemerné nároky. Ďalej uvedené zásady
usporiadania zariadenia v miestnosti určenej pre „dobrú hudbu“ je treba
aplikovať s vedomím, že odchýlka od niekoľkých z uvedených zásad je menšie
zlo ako naprosté ignorovanie aj keď len jedinej z týchto zásad.
Tvar a veľkosť miestnosti
Tvar a veľkosť miestnosti
sú spravidla dané a nemôžeme ich ovplyvniť. Máme však obyčajne to šťastie,
že štandartná veľkosť izieb ( 50-100 m3) a obdĺžnikový pôdorys,
nie veľmi sa odlišujúci od štvorca sú pre naše účely temer ideálne (ideál
100m3, pomer strán 5:4:3). Ak máme možnosť, treba sa vyhnúť
miestnosti v tvare kocky, rovnako ako obdĺžnikovej s veľkým pomerom strán.
Nevhodné sú preto aj miestnosti dlhé a nízke. Tvar miestnosti úzko súvisí s
fenoménom, s ktorým sa stretol snáď každý, kto sa trochu viac zaujíma o
hifi, a to sú stojaté vlny. Vznik stojatých vĺn sa obvykle vysvetľuje na
príklade interakcie vlny postupujúcej kolmo k odrazivej prekážke s vlnou
odrazenou. Ak je splnený istý vzťah medzi vlnovou dĺžkou a vzdialenosťou
odrážačov (napr. rovnobežných stien), vznikne medzi nimi stojaté vlnenie,
ktoré je charakterizované časovo nepremennou sústavou tzv. uzlov a kmitní.
Platí, že pre ľubovoľný priestor, ohraničený dokonale odrazivými plochami je
možné nájsť nekonečný počet frekvencií, na ktorých sa vytvorí stojaté
vlnenie. Ak steny tohoto priestoru zvuk čiastočne pohlcujú, vytvorí sa niečo
ako „skorostojaté“ vlny; rozdiel je len v tom, že hodnota tej ktorej
veličiny nie je v uzle presne nulová, ale vykazuje len lokálne minimum.
Konkrétny tvar priestoru má
vplyv len na konkrétne hodnoty frekvencií, pre ktoré sa stojaté vlnenie
vytvorí. Ak je priestor uzavretý, nie je vôbec nutné, aby boli steny
rovnobežné, nieto ešte rovinné. Frekvencie, na ktorých vznikne stojaté
vlnenie je možné pomerne ľahko vypočítať pre miestnosť tvaru kvádra. V
oblasti pod 100 Hz je týchto frekvencií pomerne málo a sú od seba vo
frekvenčnom merítku dosť vzdialené. A v tom tkvie ich nebezpečenstvo. Výskyt
stojatej vlny v posluchovom priestore znamená, že v niektorých miestach je
signál s príslušnou frekvenciou značne zosilnený a inde zoslabený. V
priestore, kde sa takéto javy výrazne prejavujú je preto kvalita posluchu
veľmi silne závislá na momentálnej polohe poslucháča. Jediným liekom je
zatlmenie týchto stojatých vĺn, čo je väčšinou dosť veľký problém.
Nedostatočné zatlmenie priestoru v niektorej frekvenčnej oblasti (prakticky
sa to týka hlavne nízkych frekvencií) prináša ešte jednu nepríjemnosť -
dochádza k zdôrazneniu tejto frekvenčnej oblasti vo výslednom vneme (známe
dunenie prázdnych miestností).
Dozvuk
Pojem dozvuk pozná snáď každý, kto k akustike
aspoň pričuchol. Ak sa do priestoru vysiela zvukový signál, zvuk v priestore
je počuť ešte nejakú dobu po skončení vysielania, zvuk doznieva. Rýchlosť
poklesu zvukovej energie v čase je veľmi dôležitou charakteristikou
priestoru, ktorú popisuje tzv. stredná doba dozvuku. To je doba, za ktorú
klesne energia zvukovej vlny v uzavretom priestore na jednu milióntinu
počiatočnej hodnoty. Podľa charakteru doznievania dokážeme zo skúseností
odhadnúť, v akom priestore sa práve nachádzame. Rozlíšime kostol od obývačky
a poznáme, kedy sme na voľnom priestranstve, kde vcelku žiadny dozvuk nie
je. Optimalizácia dozvuku znamená ani veľa, ani málo. Doba dozvuku pre
stredné frekvencie (t.j. okolo 1 kHz) je u obytných miestností s bežným
bytovým zariadením v rozmedzí zhruba 0,3 až 0,5 sekundy, čo je, mimochodom,
pre posluch hudby takmer optimálna hodnota. Vo veľkých priestoroch s malým
tlmením, ako sú napríklad kostoly môže stredná doba dozvuku presiahnuť 10
sekúnd. Najvhodnejšia veľkosť doby dozvuku pre určitý druh použitia
priestoru je známa zo skúseností, čo rešpektujú aj príslušné normy. Pri
hovorenom slove alebo reprodukcii reči je na závadu nadmerný dozvuk, ktorý
znižuje zrozumiteľnosť. Pre sály, využívané k živej produkcii hudby je zase
nutný primeraný dozvuk, inak znie hudba neprirodzene a nepekne. Extrém
predstavuje organová hudba, ktorá znie najlepšie v priestoroch s dlhým
dozvukom (kostoly).
Úloha dozvuku pri posluchu
reprodukovanej hudby v domácich podmienkach je trochu odlišná. Zvukové
záznamy sú už vybavené vlastným dozvukom a posluchový priestor by ho už
nemal viac pridávať. Pre tento účel norma síce neexistuje, môžeme však vyjsť
z hodnôt platných pre nahrávacie réžie, pre ktoré je doporučená stredná doba
dozvuku 0,3 sekundy s toleranciou ±20%. Norma dovoľuje nárast doby dozvuku
na nízkych frekvenciách (pod 250 Hz) až o 50% a pokles na vyšších
frekvenciách (nad 2 kHz) až o 40%. Táto benevolencia vyplýva z dvoch
skutočností. Na nízkych frekvenciách je dosť obtiažne dosiahnuť patričné
tlmenie a príslušné technické prostriedky sú dosť nákladné. Na vysokých
frekvenciách sa okrem strát energie v stenách začínajú uplatňovať aj straty
vo vzduchu samotnom, takže za určitých okolností nie je fyzikálne možné
dosiahnuť väčšiu dobu dozvuku, než je určitá hranica.
Orientácia miestnosti
O dozvuku platí - všetkého s mierou. Stredná doba dozvuku charakterizuje
priestor ako celok a bola by dostatočne výstižná, pokiaľ by sluchový orgán
nebol citlivý na smer prichádzajúceho zvuku. V skutočnosti ale pri
subjektívnom vnímaní akustických vlastností priestoru hrá úlohu tiež
priestorové rozloženie zvukových vĺn a s ním úzko súvisiace rozloženie
časové. Pri posluchu reprodukovaného zvuku prichádza do našich uší najprv
zvuk, vyžiarený reproduktormi a postupujúci najkratšou cestou k uchu. Potom
nasledujú zvuky, ktoré sa odrazili od niektorej steny, zvuky odrazené z
jednej steny na druhú atď. Čo to znamená z hľadiska smerového vnímania?
Dochádza k akémusi zmiešavaniu signálov ľavého a pravého kanála a v dôsledku
toho k zhoršeniu ostrosti lokalizácie v stereofónnom obraze. Pre potlačenie
tohoto efektu by bolo nutné v tých miestach na bočných stenách, kde sa zvuk
odráža, umiestniť silne pohltivý materiál. Ďalšie intenzívne odrazy
prichádzajúce od stropu a podlahy už nemajú na lokalizáciu taký nepriaznivý
vplyv. Môžu ale nepriaznivo vplývať na farbu zvuku a vnímanie priestoru.
Všetky naše doterajšie úvahy
vychádzli z predpokladu, že šírenie zvukového signálu je možné popísať na
základe predstavy zvukového lúča. Platnosť tohoto predpokladu má však isté
obmedzenia. Zvuk je predovšetkým vlnenie. Zvukový signál má nejakú
frekvenciu, vlny sa pohybujú určitou rýchlosťou, čomu zodpovedá určitá
vlnová dĺžka. Frekvencie počuteľných signálov ležia v rozmedzí 20 Hz až 20
kHz, čomu zodpovedajú vlnové dĺžky zhruba 17 m až 17 mm. Predstava zvuku ako
lúča je prípustná, ak sú priestorové štruktúry aspoň o pol rádu väčšie ako
vlnová dĺžka. V obytných miestnostiach má opodstatnenie pre frekvencie asi
od 250 Hz vyššie. Pre nižšie frekvencie je nutné zvuk vyšetrovať
predovšetkým ako vlnenie. Vlnová teória zvuku je však veľmi náročná
disciplína. O stojatom vlnení sme už hovorili a do ďalších podrobností
vlnovej teórie radšej nebudeme zachádzať.
Pri rozmiestňovaní
reprosústav a voľbe posluchového miesta by sme mali mať na zreteli
predchádzajúce riadky. Pokiaľ sme v situácii, že miestnosť zariaďujeme, je
situácia jednoduchšia, inak budeme musieť podstúpiť boj o určité zmeny v
zariadení. V zásade je vhodné, aby miestnosť bola pri počúvaní hudby
orientovaná na dĺžku. Vzhľadom na predpokladané nie veľké odchýlky tvaru
pôdorysu od štvorca nie je táto požiadavka nesplniteľná. Je však vhodné, aby
poslucháč sedel v mieste, kde je od oboch bočných i zadnej steny približne v
rovnakej vzdialenosti. Potom je miesto posluchu rovnomerne zásobované
odrazmi od týchto stien. Tieto totiž vytvárajú „priestorovosť“ a vťahujú
poslucháča do priestoru vyplneného hudbou. V miestnosti, ktorá je širšia ako
dlhšia sa nám to pravdepodobne nepodarí vôbec. Zároveň je veľmi vhodné, aby
steny neboli hladké, ale členité. Táto členitosť prispieva k väčšej
difúznosti zvukového poľa a je dobrou prevenciou proti nedostatkom v kvalite
posluchu, spôsobených nevhodne prichádzajúcim intenzívnym odrazom zvuku od
hladkej steny. V každom prípade je žiadúce, aby reproduktorové sústavy boli
umiestnené symetricky k osi miestnosti a miesto posluchu bolo v tejto osi. V
prípade asymetrického usporiadania vyžaruje každá sústava z iného priestoru
a signály od každej sústavy sa môžu líšiť úrovňou i farbou zvuku. Podobný
problém, ale s odrazom vzniká, keď na jednej stene je rozmerné okno so
závesom a na druhej strane hladká stena.
Zatlmenie miestnosti
Zatlmenie miestnosti je ďalšou podmienkou, pri realizácii ktorej nebude
zrejme možné všetko podriadiť kvalitnému posluchu hudby. O optimálnej
hodnote dozvuku sme už hovorili, takisto o potrebe rovnomerného rozloženia
zvukového poľa v miestnosti. Úpravu doby dozvuku dosiahneme tlmiacimi resp.
odrazovými materiálmi, rovnomerné rozloženie zvukového poľa difúzormi.
Meraniami je overené, že doba dozvuku v bežne zariadenej miestnosti sa
pohybuje v celom počuteľnom pásme (s výnimkou najnižších a najvyšších
frekvencií ) dosť presne okolo hodnoty T=0,5s. Toto je hodnota, ktorá je pre
počúvanie reprodukovanej hudby len o málo vyššia ako optimálna (0,3s).
Zníženie doby dozvuku na stredných a vyšších frekvenciách dosiahneme
rozmiestnením zvukovopohltivých materiálov, na nízkych frekvenciách je
nevyhnutné použiť rezonátory. Pohltivé prvky umiestňujeme predovšetkým do
kútov, kde je ich účinnosť vyššia ako pri umiestnení uprostred voľnej steny.
Z dôvodu potlačenia bočných odrazov by však stredné časti stien nemali
zostať neošetrené. Tu sa najskôr uplatnia absorbéry pre stredné a vyššie
frekvencie, prípadne rozptyľne odrážajúce prvky (difúzory). V menších
priestoroch sa môže ľahko stať, že po umiestnení všetkých prvkov,
obmedzujúcich zrkadlové odrazy dôjde k pretlmeniu priestoru. To sa stáva
najčastejšie na stredných a vyšších frekvenciách, tlmenie nízkych frekvencií
býva väčšinou nedostatočné. Najčastejšie chyby akustických úprav spočívajú v
tom, že steny priestoru sú pokryté rôznymi zázračnými materiálmi väčšinou na
báze penového polyuretánu, ale strop zostane holý a na nízkych frekvenciách
nie je tlmenie žiadne. Prvý dojem z takéhoto priestoru môže vzbudzovať pocit
slušnej akustickej pohody, pretože v rečovom pásme je utlmený vcelku
primerane. Pri reprodukcii hudby sa ale objavuje dunenie a výšky strácajú
iskru. Skúsenosti ukazujú, že kľúčová je akustická úprava stropu. Preto nemá
zmysel podnikať radikálne kroky k zlepšeniu akustiky priestoru, pokiaľ do
nich nebude zahrnutý aj strop.
Stropy sa v súčasnej dobe
upravujú rôznymi typmi zavesených podhľadov. Používajú sa väčšinou dosky zo
spevnených minerálnych vlákien s rozličnou povrchovou úpravou (napr.
Rockfon). Z týchto dosiek je možné realizovať fungujúcu akustickú úpravu asi
za najnižšiu dosiahnuteľnú cenu. Pre úpravy stien je nutné používať
materiály, ktoré sú dostatočne pevné a mechanicky odolné. Môžu to byť panely
na báze drevín alebo drevovláknitých dosiek, ktoré sú však pomerne drahé
(cena veľmi závisí na kvalite povrchovej úpravy). Lepšou alternatívou sú
dosky zo spevneného piesku SONIT, ktoré majú veľmi priaznivé akustické,
mechanické a klimatické vlastnosti. Ak potrebujete akustické prvky, ktoré
zvuk nepohlcujú, ale rozptyľujú, budete musieť siahnuť do peňaženky
najhlbšie. Pre tento účel sa vyrábajú panely s rôzne zborteným povrchom,
napr. tzv. RGP difúzory. Našťastie v bytových podmienkach môže túto funkciu
plniť napr. knihovnička alebo iný regál, samozrejme nie so zasklenými
dvierkami. Tiež obrazy na stenách pôsobia priaznivo, čalúnený nábytok
funguje ako pórovitý tlmič a rôzne uzavreté skrinky môžu byť perfektné
dutinové rezonátory.
Dobu dozvuku na nízkych
frekvenciách je možné upraviť jedine rezonátormi alebo kmitacími panelmi.
Najvhodnejšie miesto pre ne je za reproduktorovými sústavami, resp. v kútoch
sústavám najbližších. Niekedy sa umiestňujú i na strop. Precízne navrhnúť
rezonátory či kmitacie panely je možné len na základe merania a výpočtov pre
konkrétny posluchový priestor.
Zariadenie miestnosti
Kvalitné podmienky k posluchu je možné ľahšie
dosiahnuť v miestnosti primerane zariadenej nábytkom, kobercom na podlahe,
závesmi na oknách a čalúnenou sedacou súpravou či primeraným počtom kresiel.
Dnes pomerne populárne minimalistické vybavenie izieb nábytkom a veľkými
voľnými plochami a tvrdými podlahami bez kobercov kvalite akustiky veľmi
nepridá. Zvukové pole v miestnosti je vytvorené niekoľkými intenzívnymi
odrazmi, pri ktorých je veľký predpoklad porušenia žiadúcej symetrie.
Členité plochy, ktoré odrážajú zvuk s menšou intenzitou do rôznych smerov
zabezpečia väčšiu difúziu zvukového poľa. Znovu upozorňujeme, že vzhľadom na
vlnový charakter šírenia zvuku sa ako členitá správa iba taká plocha, na
ktorej sú útvary s najmenšími rozmermi väčšími ako je vlnová dĺžka, t.j. s
rozmermi rádovo desiatky centimetrov. Predstava o rozptyle zvuku tvarovaným
molitanom, či členenie populárnymi plátmi od vajec je prinajmenšom nepresná.
Niečo iné samozrejme je, pokiaľ sú takto obložené plochy s rozmermi aspoň
1x1m striedané s hladkým povrchom. Z hľadiska funkčnosti je však úplne jedno
či je molitan tvarovaný, alebo nie. Rovnako však je potrebné, aby zvuk
prichádzajúci z oboch reprosústav prechádzal približne rovnakou cestou. Ak
napríklad v ceste signálu z jednej sústavy visiacej na stene nie je nič (
t.j. okolo dráhy pomyselného lúču od sústavy k miestu počúvania je voľný
valec o priemere min.2m ) a druhá sústava stojí na dlhej polici, tiahnúcej
sa až miestu posluchu, sú podmienky šírenia zvuku veľmi rozdielne a ich
vyrovnanie v amatérskych podmienkach temer nemožné.
Pár slov o reprosústavách
Akustické úpravy miestnosti máme úspešne za
sebou, zostáva nám vybrať vhodné reprosústavy. Na trhu existuje nepreberné
množstvo typov, ktoré sa však dajú rozdeliť do niekoľko málo kategórií
(podľa počtu pásiem, uzavretá alebo basreflexová ozvučnica, aktívna alebo
pasívna konštrukcia). Každá konštrukcia má svoje výhody i nevýhody, takže
výber vhodnej reprosústavy je vždy otázkou nájdenia prijateľného kompromisu.
Prvou otázkou, ktorú
musíme pri výbere reprosústavy zodpovedať, je jej veľkosť. Veľkosť
reprosústavy je spravidla priamo úmerná maximálnemu akustickému tlaku, ktorý
je schopný reprosústava vyvinúť, a ten zase úzko súvisí s veľkosťou
priestoru, ktorý chceme ozvučiť. Malé sústavy s objemom 10 litrov nie sú
schopné ozvučiť miestnosť s objemom 150 m3, takisto je nezmyslom
do miestnosti 2 x 3m umiestniť veľké 150 litrové reprosústavy.
Dvojpásmová alebo
trojpásmová?
Keďže sa dodnes nepodarilo vyrobiť
elektroakustický menič (reproduktor), ktorý by bol schopný v prijateľnej
kvalite preniesť celé počuteľné frekvenčné pásmo (20 Hz - 20 kHz),
konštruujú sa reprosústavy ako viacpásmové. Najrozšírenejšie sú dvoj a
trojpásmové reprosústavy, sporadicky sa stretneme i s viacpásmovými. Na
otázku, koľkopásmová sústava je najlepšia, neexistuje jednoznačná odpoveď,
pretože tu pôsobí niekoľko protichodných faktorov. Ak uvážime, že ideálny
zdroj zvuku je bodový zdroj, vychádza nám ako lepšia dvojpásmová
konštrukcia, ktorá sa bodovému zdroju viac približuje (pri koaxiálnom
usporiadaní reproduktorov takmer ideálne). Dvojpásmové reprosústavy mávajú
zvyčajne aj menšie problémy s naviazaním jednotlivých pásiem. Nevýhodou je,
že deliaca frekvencia býva zvyčajne medzi 1000 a 3000 Hz, čo je tzv. rečová
oblasť, na ktorú je ucho najviac citlivé. Fázové posuvy spôsobené
frekvenčnou výhybkou majú za následok, že v oblasti deliacej frekvencie
vyžarujú oba reproduktory ten istý signál, ale s rôznou fázou, čo spôsobí
zmenu amplitúdy, zhoršenie lokalizácie ako aj zafarbenie zvuku. Z tohoto
hľadiska sú na tom lepšie trojpásmové sústavy, kde rečové pásmo od 300 Hz do
3 kHz môže vyžarovať jeden reproduktor. Každopádne ak môžeme, vyberme
reprosústavu, kde sú jednotlivé reproduktory umiestnené čo najbližšie pri
sebe.
K fázovým posuvom pri
viacpásmových reprosústavách nedochádza len v dôsledku frekvenčnej výhybky,
ale aj kvôli nevyrovnaným akustickým stredom jednotlivých reproduktorov.
Akustický stred reproduktora je pomyselný bod, z ktorého je zvuk vyžarovaný
(ak považujeme reproduktor za bodový zdroj). Tento bod leží viac či menej vo
vnútri reproduktora, podľa jeho konštrukcie. Každému je zrejmé, že u
basového reproduktora leží viac vo vnútri ako u výškového. Ak sú
reproduktory umiestnené na rovnej prednej stene reprosústavy, je akustický
stred výškového reproduktora bližšie k uchu poslucháča ako stred basového
reproduktora, takže signál z výškového reproduktora dorazí k poslucháčovi
skôr, ako z basového reproduktora. Rozdiely môžu činiť až 500 ms. Dôsledky
sú rovnaké ako pri fázovom posuve. Niektorí výrobcovia tento problém
vyriešili mechanicky zošikmením prednej steny, prípadne jej odstupňovaním,
alebo elektricky zaradením oneskorenia do výškovej cesty (toto riešenie je
možné len u aktívnej konštrukcie). Pri výbere reprosústavy si všimnite, ako
je tento problém vyriešený.
Uzatvorená ozvučnica alebo
basreflex?
Ďalšia otázka, na ktorú neexistuje jednoznačná
odpoveď. V súčasnosti je väčšina reprosústav konštruovaná s basreflexovým
otvorom. Ozvučnica s basreflexovým otvorom funguje ako akustický rezonátor,
ktorý sa využíva na zvýšenie akustického tlaku na nízkych frekvenciách a
zníženie spodnej hraničnej frekvencie. Nevýhodou je, že správne funguje len
pri frekvencii, pre ktorú bol navrhnutý. Dôsledkom je fázové skreslenie a
veľmi zvlnená frekvenčná charakteristika, čo sa prejaví dunivými a
nekonkrétnimi basmi. Niektorí výrobcovia eliminujú tento problém viacerými
otvormi, z ktorých každý je ladený na inú frekvenciu. Výhodou basreflexovej
konštrukcie je subjektívne väčšie množstvo basov, získané prakticky zadarmo.
Uzatvorená ozvučnica netrpí
takýmito neduhmi, jej nevýhodou je vyššia spodná hraničná frekvencia. Basy
sú však presné, konkrétne, lepšie kontrolované.
Aktívna či pasívna
konštrukcia?
Pokiaľ berieme do úvahy len kvalitatívne
hľadisko, je odpoveď na túto otázku pomerne jednoznačná. Aktívne
reprosústavy sa stali prakticky štandardom v profesionálnych zvukových
štúdiách a v súčasnosti pomaly, ale iste začínajú prenikať aj do oblasti
domáceho použitia. Oproti pasívnym sústavám majú niekoľko podstatných výhod.
Predovšetkým frekvenčné filtre (výhybky) a ich spôsob zapojenia do reťazca
sú tým najslabším článkom pasívnej sústavy, ktorý je príčinou mnohých
nedostatkov v kvalite prenosu signálu. Z teórie je známa skutočnosť, že čím
je vyššia strmosť použitého filtra, tým je väčšie natáčanie fázy, inými
slovami povedané - väčšie fázové chyby na deliacich frekvenciách, čo má za
následok nepresnú lokalizáciu zvukového zdroja a zafarbenie zvuku. Ďalším
problémom, ktorý je dôsledkom zapojenia filtra na výstup výkonového
zosilňovača, je radikálne zníženie faktora tlmenia, ktorý je tak potrebný
pre kontrolu pohybu membrány basového reproduktora. Aktívna konštrukcia
rieši tieto nedostatky presunutím frekvenčnej výhybky pred výkonové
zosilňovače, pričom každý elektroakustický menič má svoj vlastný výkonový
zosilňovač. Frekvenčná výhybka tak pracuje s nízkou úrovňou signálu a medzi
výkonový zosilňovač a samotný menič už nie je zapojené nič (okrem kábla).
Presunutie frekvenčného
filtra pred výkonové zosilňovače do oblasti nízkoúrovňovej patrí medzi
rozhodujúce zmeny vo filozofii rozdelenia audio spektra na jednotlivé
prenosové pásma. Pomocou moderných operačných zosilňovačov nie je problém
zostrojiť výhybku s vysokou strmosťou, a pritom s nulovou fázovou chybou na
deliacej frekvencii. Vysoká strmosť filtrov zabezpečí dokonalé oddelenie
jednotlivých frekvenčných pásiem, čím je zabezpečené, že elektroakustické
meniče prenášajú len tú časť spektra, ktorú sú schopné optimálne spracovať.
Aktívna konštrukcia naviac umožňuje elektronicky korigovať posuv akustických
stredov jednotlivých reproduktorov zavedením oneskorenia do výškovej, resp.
stredovej cesty. Nie nepodstatnou výhodou aktívnej konštrukcie je možnosť
jemného nastavenia úrovne v jednotlivých pásmach a tým aj prispôsobenie
reprosústavy konkrétnemu posluchovému priestoru.
Ďalšou výhodou aktívnych
reprosústav sú zabudované výkonové zosilňovače. Každý, kto sa zaujíma o hifi
už určite počul, prípadne aj na vlastnej koži (aparatúre) zistil, že nie
každý zosilňovač je vhodný ku konkrétnym reprosústavám. U aktívnych
reprosústav starosti s výberom vhodného zosilňovača odpadajú, výrobca toto
urobil za vás. Na zosilňovače aktívnej reproduktorovej sústavy sú kladené
miernejšie výkonové požiadavky ako u verzie pasívnej. Pre dosiahnutie
rovnakého akustického tlaku je potrebný približne štvrtinový výkon v každom
pásme, takže aktívna reprosústava spravidla poskytuje väčšiu výkonovú
rezervu, potrebnú pre neskreslený prenos aj tých najdynamickejších pasáží a
signálových špičiek. Priaznivejšia je aj stabilita zosilňovača, keďže
nepracuje do takej komplexnej záťaže, akú predstavuje pasívna výhybka. V
neposlednom rade pôsobí priaznivo aj skutočnosť, že zosilňovače pracujú len
v úzkom frekvenčnom pásme.
Aktívne reprosústavy bývajú
spravidla vybavené aj zložitými ochrannými obvodmi, ktorých hlavnou úlohou
je zabrániť zničeniu reproduktorov. Trvalá zaťažiteľnosť reproduktorov
viacpásmovej sústavy približne zodpovedá rozloženiu energie v spektre
prirodzeného signálu. Najmä elektronické hudobné nástroje porušujú toto
prirodzené rozloženie energie. U reprosústav pre profesionálne použitie
pristupuje naviac riziko zničenia pri manipulácii s prepojovacími káblami,
pri nastavovaní rôznych efektových zariadení a pod. Ochranné obvody by mali
vyhodnocovať strednú hodnotu hudobného signálu tak, aby krátkodobé špičky
mohli byť prenesené s plným výkonom, ale stredný výkon neprekročil dlhodobú
zaťažiteľnosť meniča. U špičkových modelov sa vyhodnocuje aj okamžitá
hodnota výkonu tak, aby nedošlo k limitácii signálu vo výkonovom zosilňovači
a výchylka membrány basového reproduktora, aby nedošlo k mechanickej
limitácii, resp. poškodeniu reproduktora. Ochranné obvody ďalej zabezpečujú
oneskorené pripojenie reproduktorov po zapnutí reprosústavy a ich okamžité
odpojenie pri jej vypnutí, aby sa zabránilo nežiadúcim prechodovým javom.
Špičkové modely majú zabezpečené automatické vypnutie reprosústavy pri
dlhšej neprítomnosti signálu a jej okamžité zapnutie pri jeho prítomnosti.
Snáď jedinou nevýhodou
aktívnych reprosústav je ich vyššia cena v porovnaní s rovnako veľkými
pasívnymi sústavami. Ak však k cene pasívnych reprosústav pripočítame aj
cenu výkonového zosilňovača (zosilňovačov) a nie zanedbateľnú cenu
prepojovacích káblov, vyznie veľakrát aj cenové porovnanie v prospech
aktívnych reprosústav.
... a záverom
Možno pre väčšinu hifistov niekoľko zbytočných
poznámok o zásadách pre výber a inštaláciu zvukového zariadenia pre
počúvanie reprodukovanej hudby:
-
Pri výbere zariadenia
majte na zreteli predchádzajúce riadky, ale riaďte sa predovšetkým
vlastnými ušami.
-
Reproduktorové sústavy
umiestnite tak, aby tvorili s miestom posluchu približne vrcholy
rovnostranného trojuholníka. Ak to nie je možné, dbajte aspoň na to, aby
vzdialenosť poslucháča bola od oboch reprosústav rovnaká.
-
Výškové reproduktory by
mali byť približne v úrovni uší sediaceho poslucháča.
-
Ak chcete skutočne
vychutnať pôžitok z kvalitnej nahrávky, vyvarujte sa používania tónových
korekcií. Verte, že majster zvukár mal k dispozícii kvalitné zariadenie,
a ak nie, nahrávku už nevylepšíte neúmerným zosilovaním nízkych či
vysokých frekvencií.