Kućni teatar - Uređaji i raspored zvučnika

|   1   |   2   |   3   |   4   |

Reprodukcije zvuka poznata iz doba naših djedova; radio prijamnik, pojačalo i zvučnik u jednom kućištu uz eventualno ugrađen gramofon za slušanje glazbe snimljene na polivinile ploče, značajno je evoluirala primjenom modernih tehnologija. Prvo unapređenje reprodukcije zvuka bio je stereo sustav koji je koristio dva zvučna kanala, te potom u kvadrofonski sustav s još dva dodatna pozadinska kanala na stereo sustav, oba utemeljeni na reprodukciji mehaničkog zapisa na polivinilnoj ploči. Stereo sustavi su se pokazali sasvim dovoljni za kućne uvjete slušanja, no ne i za kino dvorane, zbog kojih je i razvijen kvadrofonski sutav koji je omogućavao još dva dodatna pozadinska kanala. Ove tehnologije, nazvane su 'Dolby Stereo' i 'Dolby Surround', izvorno kreiranih u 'Dolby Laboratories, Inc.'.

Napredak u sustavima za reprodukciju zvuka glede stvaranja prostornog (surround) ugođaja donosi 'Dolby Pro Logic' tehnologija. Stereo sustav obogaćuje se s još tri dodatna nezavisna kanala - pet nezavisnih kanala: lijevi, desni, centralni i dva pozadinska (surround) kanala. Prednost ovakvog sustava bila je u njegovoj jednostavnosti jer u osnovi zahtjeva najjednostavnije elektroničke uređaje. Na primjer, signal centralnog kanala je zbroj signala lijevog i desnog kanala, a pozadinski kanali su koristili signal okrenut u fazi i ograničenog frekvencijskog opsega. Potom se sustav proširuje dodatnim (subwoofer) kanalom isključivo za reprodukciju zvukova vrlo niske frekvencije.

Uvođenjem digitalne obrade signala došlo je i do velikog pomaka u kvaliteti stvaranja prostornog ugođaja zvuka. Razvijen je 'Dolby Digital' sustava 1997. godine koji koristi AC3 algoritam za višekanalno kodiranje zvuka, ali je ograničenje kapacitet CD medija zbog čega se je koristila redukcija podataka utemeljena na psihoakustici, nešto slično 'mp3' sustavu kodiranja zvuka. DVD format daje novi zamah u razvoju 'Dolby Digital' sustava. Svi kanali šalju se odvojeno, odnosno nema preslušavanja kanala. 'Subwoofer' ima odvojeni kanal, a ne izvodi se iz lijevog i desnog, što omogućuje zasebno kodiranje i dodavanje boljih efekata, te je omogućeno da dijalozi imaju ujednačenu glasnoću. Sustav se sastoji od 6 kanala, centralnog, prednjih lijevog i desnog i bočnih lijevog i desnog, te dodatni kanal za 'subwoofer', i ima je oznaku 5.1 sustav. Prema slici 3.1a jedina je razlika što nema dva stražnja zvučnika. 'Subwoofer' se može postaviti bilo gdje jer slušni sustav čovjeka nije u stanju odrediti smjer zvukova vrlo niske frekvencije i obično su to zvučnici s vrlo velikom membranom i vlastitim pojačalom snage u svom kućištu. Što je 'subwoofer' više u kutu to jači je 'bas' (zvuk niske frekvencije) ali je njegova definicija slabija.

Daljnje unapređenje prostorne akustike dobiveno je uvođenjem BR medija te lijevog i desnog pozadinskog kanala u audio sustav, sustav 7.1 čiji je koncept prikazan na slici 3.1a. Kako centralni zvučnik reproducira najviše signala jer prenosi praktični sav zvučni spektar, njegova kvaliteta važnija je od osobitosti stražnjih zvučnika. No, nije se samo 'Dolby' bavio prostornom akustikom. Konkurenata ima još, ali je njihov sustav najzastupljeniji. Jako je raširen nešto kasnije razvijen DTS (Digital Theater Systems) sustav koji kao i 'Dolby' podržava stereo, 5.1, 6.1 (međufaza razvoja) i 7.1 koncepte reprodukcije zvuka, te u manjoj mjeri SDDS (Sony Dynamic Digital Sound) sustav koji ima oznaku 5/2.1, odnosno pet zvučnika u pročelju i dva otraga. Na BR medijima može se naći bilo koji od opisanih sustava.

Slika** 3.1 Zvučnički sustav 7.1 / Zvučnici. ( + / - )

Koliko god da je tehnologija TV uređaja napredovala i bez obzira koliko god je velika dijagonala ekrana, bez kvalitetnog pojačala i zvučnog sustava doživljaj kućnog kina jednostavno nije potpun. Udio zvučne slike u doživljaju kućnog kina veći je od 50%. Na slici 3.1a prikazana je shema razmještaja zvučnika i TV uređaja za 7.1 multimedijski sustav. U odnosu na njega 5.1 sustav razlikuje se po tome što nema pozadinskih zvučnika, i prilično je raširen glede zapisa zvučnih sadržaja na BR medije jer je dostatan za prostorno poimanje zvučne slike. Prema veličini fotelje, prostorija za reprodukciju multimedijskih sadržaja imala bi dimenzije nešto veće od 7 m × 5 m × 3 m (dך×v). Skica zvučnika pokazuje njihovu veličinu, po čemu se može zaključiti značaj pojedinih, a na temelju razmatrane RMS snage u prethodnim opisima, elementi zvučnog sustava koji bi podržavao prostornu akustiku prikazani su na slici 3.1b. Multimedija je sve više zastupljena u kućnim sustavima glede zabave, igre ili razbibrige, osobito kao dio kućne (SOHO) računalne mreže.

Prikazani zvučnici proizvod su firme 'McIntosh' i predstavljaju nekakvu 'sredinu' njihove ponude prilagođenu upravo kućnom kinu. Na slici 3.1c prikazan je presjek jedne zvučne kutije, nazivne snage 600 W, po izradi kvalitetnije u odnosu na primjere na slici 3.1b. Snage označene uz zvučnike su njihove nazivne snage, i spadaju u red 'slabijih', naime ima ih s mnogo većom nazivnom snagom reda ' kW ', kao što su zvučnici prikazani na slici 3.4. Njihova preporuka je da pojačala snage za prednji niz zvučnika nemaju manje od 100 W, a za bočne i stražnje zvučnika preporučuju se pojačala od barem 50 W. 'Subwoofer' ima vlastito pojačalo u svom kućištu. Firma ima tradiciju veću od 50 godina i proizvodi koje izrađuje po kvaliteti spadaju u sam vrh ponude u ovoj branši. Cijena najmanjih zvučnika sa slike 3.1b je oko 1'000 $, lijevog i desnog kanala oko 2'000 $, centralnog oko 3'000 $ i 'subwoofer' oko 2'500 $, a cijena zvučnika sa slike 3.1c je oko 3'500 $; jedna impozantna brojka koja varira u velikoj mjeri o prodavaču opreme. Dobro je raspitati se i kod prodavača već korištene opreme (second hand - used).

Na slici 3.2a prikazano je što bi sve trebao imati jedan 'slabiji' Hi‑Fi (High-Fidelity) sustav uređaja visoke vjernosti reprodukcije glazbenih sadržaja firme 'McIntosh' namijenjen upravo za kućno kino.

Slika* 3.2 McIntosh sustav. ( + / - )

Na samom dnu je uređaj za nadzor napojne snage gradske mreže (Power Controller) 'McIntosh MPC1500'. Osnovna namjena mu je da preko toroidnog transformatora električki odvoji napajanje gradske mreže od uređaja koje opslužuje i time riješi problem uzemljenja. Osim toga vrši 'čišćenje' napona gradske mreže od harmoničnih komponenti i regulira odstupanja napona u rasponu od ±2.5%. Nazivna snaga mu je oko 1500 W. Opslužuje do 12 uređaja preko priključaka na stražnjoj strani. Osim navedenog, na posebnu kontrolnu elektroniku preko zasebnih konektora povezani su svi uređaji koje opslužuje kako bi dobio povratnu informaciju od njih. Efikasan način za drastično eliminiranje električnih smetnji napona gradske mreže i 'brujanja' sustava pojačala. Cijena je oko 4'000 $.

Na prethodno opisanom uređaju nalazi se 'McIntosh MX151' kontrolni centar kućnog kina. U osnovi se radi o predpojačalu (preamplifier) koje obradu prispjelog analognog signala ili vrši digitalno dekodiranje. Uređaj ima ugrađen mikrofon kako bi se automatski izvršila korekcija zvučnog spektra ('Room Perfect' tehnologija), HDMI konektore i konektore drugih standarda za međusobno spajanje uređaja i mnoštvo kontrola ugrađenih u uređaj glede upravljanja s njim, ili se s uređajem upravlja preko daljinskog upravljača, a parametri se mogu očitati na pokazivaču u sredini prednje ploče. Korištenjem uključenog mikrofona, 'RoomPerfect' tehnologija modelirati će zvučnu sliku koristeći trodimenzionalnu prostornu analizu, čak ako zvučnici po visini nisu jednako postavljeni. Za tradicionalne stereo ljubitelje glazbe, uređaj ima mod za rad s dva analogna kanala kada se isključuje digitalna obrada, čime se smanjuje 'elektronička buka' i omogućava ekstra tiho okruženje. Osnovni parametri predpojačala prikazani su na slici 3.3b. Cijena je oko 12'000 $.

Na predpojačalu nalazi se 7 kanalno pojačalo snage (amplifier) 'McIntosh MC207', snage 200 W po kanalu, dizajnirano upravo za kućno kino s osnovnom svrhom da opsluže zvučnike prikazane na slici 3.1b. Pojačala opslužuje naponski izvor od ±62 V uz dva elektrolitska kondenzatora od 67'000 µF glede filtriranja ispravljenog napona. Naponi napajanja dovoljno su veliki da se ostvari kvalitetna dinamika. Veliki dinamički raspon omogućava da se ispravno reproduciraju kratki i veliki 'špicevi' signala, bez rezanja vrha amplitude signala (clipping). Ako je vrh signala 'odrezan', nastali 'ravni' dio signala prepoznaje se kao istosmjerna struja zbog čega induktivni otpor zvučnika nema značaja, ukupni otpor potrošača (zvučnika) naglo pada i može doći do preopterećenja izlaznih tranzistora i oštećenja zvučnika. Pojačala rade u ' AB ' klasi i imaju nadzor regulacije istosmjernog nivoa struje (BIAS) kroz izlazne tranzistore, glede ostvarivanja što veće linearnosti, osobito glede pojačanja malih signala. Svaki kanal ima dvije simetrične (protutaktne) grane sa po 4 tranzistora u paralelnom radu u svakoj grani. Nema daljinski upravljač :-). Osnovni parametri pojačala prikazani su na slici 3.3a. U dnu slike 3.3a prikazani su ulazni priključci pojačala (XLR connectors) za dovod signala iz predpojačala, kao i višekontaktni konektor (DB25 connector) za prijenos signala i nadzor koji se posebnim kablom spaja s istim takvim na predpojačalu. Parametri pojačala prikazani su na istoj slici. Cijena je oko 6'000 $.

Na pojačalu nalazi se 'McIntosh MVP881BR', univerzalni uređaj za čitanje CD, DVD i BR sadržaja (player). Ladica za medije nije od plastike već od lijevanog aluminija, a vibracije nastale okretanjem medija učinkovito su prigušuju. Pomoću ugrađene programske potpore dekodira SACD, DVD-A, DVD-V, CD, DVD+/-RW, audio CD-R/RW, MP3, CDR/RW, DIVx, WMA, HDCD, JPEG slike, Kodak CD sa slikama i Fuji CD sadržaje u boji. Podržava dva stereo kanala uz 5.1 sustav, dakle 7.1 sustav kodiranja glazbe. Ima ugrađene 24 bit-ne dekodere koji rade na frekvenciji uzorkovanja do 192 kHz. Podržava u suštini i 'Dolby' i 'DTS' sustave reprodukcije multimedijskih sadržaja. Ima daljinski upravljač. Cijena je oko 8'000 $.

Osim navedenog raspoloživo je još nekoliko specifičnih uređaja, kao klasični gramofon, ali je najinteresantnija mogućnost korištenje iPad i iPhone uređaja. Zaista svestrani načini upravljanja sustavom. Ono što je značajno napomenuti, o čemu treba voditi računa, je raspoloživi dinamički opseg pojačala snage. Na slici 3.2b prikazani su mjerni instrumenti (VU meter) tri različita pojačala nazivne snage 200 W, 600 W i 1200 W, ali se u nastavku skale svakog od njih može očitati koliko je još raspoloživo snage da se bez izobličenja obradi neki brz i snažan impuls. Naravno, ključnu ulogu u navedenom ima napon napajanja izlaznih tranzistora.

Slika* 3.3 Specifikacija multimedijskog pojačala snage i nadzornog predpojačala. ( + / - )

Naredna slika 3.4a prikazuje dio prostorije dizajnirane u svrhu reprodukcije multimedijskih sadržaja. Na slici dominira velika televizija HD rezolucije i 'McIntosh' multimedijski sustav sastavljen od mnoštva pojedinačnih ali i moćnijih komponenti u odnosu na prethodno opisane.

Slika** 3.4 Multimedijska prostorija / Akustički obrađeni zidovi prostorije. ( + / - )

Može se uočiti osobit izgled poda, iz čega se da zaključiti da je prostorija akustički 'obrađena'. Niz vrsta materijala i njihovog oblikovanja koristi se za obradu prostorije, tako da krajnji rezultat može izgledati zaista čudnovato, kako prikazuje slika 3.4b. Najvažnije je dovesti refleksiju na razumnu mjeru. Dio refleksije mora ostati kao se ne bi izgubio efekt jeke. Cijena takve obrade prostorije sigurno nije mala.

Da sustav za kućno kino mora biti skup - ne mora. Na narednoj slici prikazan je zvučnički sustav 5.1 ukomponiran u jednom kućištu koje se postavi ispod TV uređaja. Ovakvi sustavi dosta variraju u kvaliteti, osobitostima (2.1 / 3.1 / 5.1 / 7.1) te stoga i cijeni (od 100 $ do preko 1'000 $) ali predstavljaju praktičnije rješenje od prethodno opisanog. Mogu stvoriti vrlo prihvatljiv prostorni akustički dojam za prosječnog korisnika.

Slika 3.5 Soundbar.

Linijski sustav zvučnika (Soundbar) u jeftinijoj varijanti imati će 'subwoofer' kao zasebnu jedinicu u odnosu na sustav prikazan na slici te će po dimenzijama biti nešto tanji. Snaga zvučničkog sustava od stotinjak wati RMS (25 W za 'subwoofer' i po 15 W za ostale pojedine zvučnike) posve je prihvatljiva. Princip rada zasniva se na usmjeravanju zvuka u više pravaca duž prostorije tako da reflektirani zvučni valovi od bočnih i stražnjih zidova tvore prostornu zvučnu sliku. Glede toga pametna elektronika vrši potreban fazni pomak u signalu za svaki ugrađeni zvučnik. Ugrađeni mikrofon za analizu prostorne akustike i samo-podešavanje sustava osobitost je koju će imati neki skuplji sustav. Ako sustav ima S/PDIF optički ulaz, spajanje prema primjeru na slici 3.1 za multimedijski uređaj više je nego jednostavno.

SAŽETAK:

Iz svega navedenog može se zaključiti da je kvalitetna reprodukcija multimedijskih sadržaja vrlo skupo zadovoljstvo. Ali u osnovi, cijena je sitnica za recimo jednog 'tajkuna'.  A za običnu 'raju' preskupi su i proizvodi firmi kao 'Sony' ili 'Samsung'. Sigurno je da se mogu kupiti i komponente koje su mnogo jeftinije, i ako slušatelj nije glazbeni 'sladokusac' i nema vrlo istančan sluh, nema potrebu za sustavom kakav je opisan, već za sustavom koji mu je novčano prihvatljiv. Naravno, ne treba nasjesti na kutijicu u kojoj su dva mala zvučnika u plastičnom kućištu na kojima piše da spadaju u Hi‑Fi klasu i razvijaju 200 W. Osobito treba biti oprezan prilikom nabave pojačala ' D ' klase, naročito ako su malih dimenzija. Pojačala, ' D ' klase, pogotovo s ugrađenim SPS izvorom energije mogu razviti jako veliku snagu, i prije kupnje dobro je na takvom sustavu poslušati neki kvalitetni glazbeni zapis, jer slušni dojmovi unatoč 'fascinantnoj' snazi mogu biti jako grozni. I dalje vrijedi opće načelo da je uređaj bolji ukoliko je teži, i to je prvo 'brzinsko' mjerilo kvalitete uređaja. Pojačalo snage sa slike 3.2 teži preko 35 kg.

Ako se uzme u obzir prosječni glazbeni ukus slušatelja iz ovog podneblja, te dinamički raspon sadržaja koji se 'snima' na medije koji po veličini točno odgovara kvaliteti sadržaja za glazbu vrste 'cajka' tj. gotovo je nikakav, onda ovakav sustav u stanu ne služi ničemu osim za zagorčavanje života susjedima. Autor ovih redaka nema ni približno nešto opisanom, ali sanja li ga? Sanja. Hoće li ga dosanjati? Vjerojatno neće nikad. Ipak, koristi jednu 'Hitachi' glazbenu liniju snage 2×70 W ' G ' klase na potrošaču od 4 Ω ili 8 Ω, uz napone napajanja pojačala od ±20 V i ±48 V te povećan kapacitet elektrolitskih kondenzatora za 4×4'700 µF, s kutijama za zvučnike vlastite izrade, još iz doba polivinilnih ploča. Za ploče može se sa sigurnošću kazati da su one s oznakom 'CBS', zapakirane u tvrde korice obložene celofanom, imale veći dinamički raspon od onih koje su imale oznaku 'Jugoton'. Nije vjerojatno da će se glede navedenog kod nas nešto bitno promijeniti iako se sada koriste CD/DVD mediji.

Mali teoretski kuriozitet za kraj. Membrana zvučnika prilikom titranja stvara dva zvučna vala, prednji i stražnji, koji su u protufazi. Ako se ta dva vala zbroje međusobno se anuliraju. Idealni zvučnik stoji u otvoru beskonačno velike ravne plohe, te stražnji zvučni val nema priliku utjecati na prostor sa prednje strane membrane. Zvučna kutija ima zadaću da val sa stražnje strane membrane apsorbira i tako 'odglumi' beskonačnu plohu, ili da val sa stražnje strane pomoću labirinta unutar kutije izbaci kroz 'rupu' u kutiji tako da bude u istoj fazi kao val koji je izazvala prednja strana membrane zvučnika. Veličina membrane zvučnika obrnuto je proporcionalna radnoj frekvenciji. Pa ako se pogleda slika 3.1b, nije teško zaključiti za koje frekvencije su predviđeni različito veliki zvučnici centralnog zvučnika. Kako su unutra međusobno povezani (filtrima) nije tema ovih sadržaja.

|   1   |   2   |   3   |   4   |