Testing Loudspeakers

Joseph D'Appolito wszedł do historii elektroakustyki i jak sądzę jego nazwisko już na trwałe pozostanie w podręcznikach projektowania kolumn. Podobnie jak Thiele, Small, Linkwitz czy Riley, opracował on kawałek teorii, do której przylgnęła nazwa wzięta od nazwiska autora. Symetryczny układ, w którym głośnik wysokontonowy znajduje się pomiędzy dwoma głośnikami (nisko)średniotonowymi, a jeśli kolumna jest trójdrożna to z kolei głośniki niskotonowe znajdują się na skrajnych miejscach jest właśnie nazywany układem D'Appolito. Nazwę taką stosuje się nawet wtedy, gdy zwrotnice nie spełniają warunków określonych teoretycznie przez autora.

Ale kariera Josepha D'Appolito jest dużo bogatsza i nie ogranicza się do tej jednej teoretycznej pracy. Jest on również praktykiem, który ma na koncie wiele konstrukcji i to takich, które zdobyły międzynarodowy rozgłos. Tak więc już samo nazwisko autora stanowi znakomitą reklamę "Testing Loudspeakers" (dalej TL).

PRZEGLĄD ROZDZIAŁÓW
Sam tytuł poniekąd jasno precyzuje co zawiera książka - jest to obszerna prezentacja technik stosowanych do pomiarów parametrów kolumn i głośników. Książka pojawiła się na rynku w 1998 roku. Tak więc jest to wydawnictwo, które dobrze oddaje aktualne realia, nawet w tych aspektach, które dotyczą konkretnych produktów obecnych na rynku.

Prześledźmy zawartość TL bardziej systematycznie. Na początku autor prezentuje skrótowe streszczenie zawartości książki, a także wyjaśnia motywy, które skłoniły go do napisania tej publikacji oraz cele jakie mu przyświecały. Dalsze rozdziały można podzilić na dwie grupy. W pierwszej mowa jest o technikach pomiaru analogowego (rozdziały 2-5). Druga zajmuje się skomputeryzowanymi systemami cyfrowymi (rozdziały 6-7).

Konkretne informacje zaczynają się od rozdziału drugiego. Jako wprowadzenie autor prezentuje podstawowe informacje z zakresu teorii działania głośników. Są one wprowadzeniem do omówienia parametrów Thiele-Small'a i modelowania zachowania głośnika w ogóle. Wszystko to zmierza do tego, aby na podstawie pomiarów elektrycznych głośnika ustalić jego podstawowe parametry. Prezentowane są różne metody, którymi można się posłużyć. Omówienie tych metod nie ogranicza się tylko do prezenatacji procedury, ale wchodzi też w materię praktyczną, jak choćby sprzęt pomiarowy czy analiza dokładności wyników.

W rozdziale trzecim tematyka ta jest kontynuowana. Tyle tylko, że tym razem przeanalizowany jest skutek jaki powoduje umieszczenie głośnika w obudowie. A więc pojawiają się takie zagadnienia jak parametry całego układu głośnik/obudowa a także parametry samej obudowy. Bardzo ciekawym uzupełnieniem bazowej teorii jest też dołączona na końcu rozdziału grupa zaczerpniętych z praktyki przykładów charakterystyk impedacji i ich analiza. Autor demonstruje w ten sposób jak można wykorzystać pomierzoną charakterystykę imedancji do śledzenia różnych anomalii występujących w projekcie.

Czwarty rozdział zajmuje się już zagadnieniem pomiaru charakterystyk przenoszenia pojedynczych głośników. A więc jest to wejście na teren czysto akustyczny. Sporo uwagi w tym rozdziale poświęcono okolicznościom wpływającym na wyniki. Chodzi tu zarówno o sam sprzęt jak również wpływ pomieszczenia, w którym wykonywany jest pomiar. W konsekwencji pojawia się więc omówienie różnych technik zmierzających do minimalizacji błędów oraz wydobycia wartościowych danych w warunkach domowych, gdy nie mamy dostępu do komory bezechowej. I na koniec rozdziału znowu mamy przykłady praktyczne dotyczące pomiarów akustycznych. Jeden dotyczy doboru częstotliwości zwrotnicy na podstawie charakterystyk. Drugi zaś dotyczy pomiaru strojenia bass-reflexu.

W rozdziale piątym temat charakterystyk przenoszenia jest kontynuowany, ale już w odniesieniu do zestawów głośnikowych. Oczywiście w pomiarach zestawów w dużym stopniu zastosowanie mają prawidła dotyczące pomiarów pojedynczych głośników. Ale dochodzą też dodatkowe okoliczności - integracja promieniowania z większej ilości głośników oraz odbicia. Wpływ topologii zwrotnicy oraz położenia mikrofonu pomiarowego względem głośników daje istotne zmiany i są one omówione w tym rozdziale. Tu także mamy szereg przykładów praktycznych.

Rozdział 6 to już przejście do tematyki pomiarów cyfrowych. Dość długa wstępna część służy przybliżeniu teorii leżącej u podstaw cyfrowych technik pomiarowych. Chodzi tu głównie o tematykę związaną z transformatą Fouriera i próbkowaniem sygnałów. Jak mi się wydaje autor bardzo sprawnie poradził sobie z przystępnym wyjaśnieniem zagadnień, które wcale nie są zbyt proste. Ukoronowaniem tych rozważań teoretycznych jest omówienie sygnałów MLS, których postać wynika poniekąd z wcześniej omówionej teorii. W dalszej części rozdziału już prezentowana jest grupa zagadnień ściśle związanych z pomiarami jako takimi.

Także w rozdziale 7 kontynuowana jest ta tematyka, tyle że już w ujęciu praktycznym. Najpierw następuje krótka, ogólna prezentacja systemów MLSSA i CLIO, a więc produktów dobrze znanych, zakorzenionych i aktualnie osiągalnych na rynku. Następnie mamy już uwagi i wyjaśnienia do szeregu konkretnych pomiarów. Generalnie są to te same pomiary, które wcześniej były już omawiane przy okazji prezentacji technik analogowych.

SZERSZY KONTEKST
Jak już wspomniałem, Joseph D'Appolito nie ograniczył się tylko do suchej prezentacji technik pomiarowych, sprzętu czy analizy dokładności. Bardzo poważna część książki wyjaśnia zjawiska fizyczne związane z pomiarami kolumn i głośników. W rozdziale poświęconym charakterystykom głośników długa część wstępna wyjaśnia różnice w działaniu pomiędzy poszczególnymi typami mikrofonów, omawia powstawanie rezonansów pomieszczenia, efekty dyfrakcyjne zarówno w odniesieniu do mikrofonu, jak i samych kolumn, odbicia od ścian pomieszczenia. Zresztą omawianie kontekstu wcale się na tym nie kończy. Równolegle z opisem wspomnianych zjawisk fizycznych pojawiają się przykłady z prawdziwych pomiarów wykonanych przez autora. Przykłady te są ponadto omówione, opisane są warunki wykonania owych przykładowych pomiarów, a dodatkowe uwagi jeszcze wskazują czytelnikowi istotne szczegóły, na które warto zwrócić uwagę przy interpretacji wyników.

W rozdziale o pomiarach zestawów głośnikowych także podane są różne informacje dodatkowe. Można między innymi znaleźć zalecenie odnośnie uwzględnienia odbicia od podłogi przy wyborze dolnej częstotliwości podziału w zestawach trójdrożnych.

UWAGI REDAKCYJNE
D'Appolito niestety nie uwolnił się od wpływu amerykańskiego rynku. Co prawda dość często korzysta z jednostek metrycznych, ale są one przemieszane ze stopami i calami. To jest poniekąd stała przypadłość amerykańskiej literatury fachowej. Jak zwykle w takich przypadkach żałuję, że autor nie zastosował konsekwentnie jednostek metrycznych z uzupełnieniem w posatci miar imperialnych podanych obok w nawiasach. Chodzi mi nie tylko o własną wygodę i forsowanie lokalnego punktu widzenia czytelnika ze strefy miar metrycznych. Przewaga miar metrycznych polega na tym, że można się na nich oprzeć w sposób w pełni konsekwentny. Natomiast w przypadku miar imperialnych raczej nie. Co prawda miary długości jak stopy czy cale sa nadal popularne, ale imperialne miary ciśnienia już nie. Miary metryczne dominują też w katalogach głośników i stąd uważam, że nawet amerykańscy autorzy powinni jednak pierwszoplanową rolę przyznać miarom metrycznym. Natomiast cennym dodatkiem jest indeks terminów, który ułatwia znalezienie wybranych zagadnień w szybki sposób.

KONKLUZJA
Osobiście bardzo wysoko cenię Testing Loudspeakers. Bardzo trafna wydaje sie zarówno sama koncepcja, czyli zakres przedstawionej tematyki, jak również sposób prezentacji tego materiału. D'Appolito nie tylko dysponuje bardzo rozległą wiedzą praktyczną i teoretyczną, ale jak widać ma też talent dydaktyczny. Tematyka prezentowana w TL typowo stanowi treść wykładów dla studentów elektroakustyki. A jednak w tej książce udało przedstawić dość skomplikowane zagadnienia w sposób mniej akademicki, chyba tak przystępny jak to tylko możliwe.

Doskonale zdaję sobie sprawę, że wielu majsterkowiczów-amatorów zachowuje się troszkę niecierpliwie, każdy chce przecież jak najszybciej usłyszeć swoje dzieło! Dlatego mało kto zaczyna swą działalność konstrukcyjną od wertowania podstawowej teorii a i pokusa by zlekceważyć pomiary jest często bardzo silna. Stąd też większe zainteresowanie budzą publikacje prezentujące wybiórczo zawężone fragmenty teorii bezpośrednio używane przy konstrukcji, czy też wręcz gotowe projekty. Osobiście jedem jednak zdania, że lektura TL jest tak samo, a może nawet bardziej potrzebna. Od siebie gorąco Państwu tą książkę polecam. Uważam, że jest to jedna z pierwszych pozycji, które powinny się znaleźć w biblioteczce amatorów konstruujących kolumny. (GS)