Cikksorozatunk befejező részében elértünk azokhoz az audiotechnikai eszközökhöz (a műsorforrás, az erősítők és a kábelek után), amelyek leginkább befolyásolják a hangminőséget zenehallgatás közben. Napjainkban sokféle hangsugárzó közül lehet válogatni, amelyek között vannak csapnivalóan rossz minőségűek és egészen kiváló darabok. Ahogy a kínálat, úgy az árak is rendkívüli változatosságot mutatnak, azonban a minőség számos esetben egyáltalán nincs összhangban a termék árával. Egy rövid, objektív ismertetővel szeretnénk az érdeklődőket bevezetni a hangsugárzók világába; mitől szólhat jobban vagy kevésbé jól egy hangsugárzó?
A hangsugárzók feladata, hogy az erősítőből jövő elektromos jeleket akusztikus információvá alakítsák át. Ennek az egyszerűnek tűnő, de valójában komplex feladatnak a megoldása több tudományterületet felölelő gondolkodásmódot igényel. A legtöbb hangsugárzó három fontos részegységre osztható: hangszórókra, dobozra és hangváltóra.
Hangszórók
Ezek azok az elektromechanikus eszközök, amelyek az elektromos jelet hangrezgésekké alakítják át. Számos hangszóró létezik, amelyek mind méretben és működési elvben, mind pedig anyaghasználatban eltérnek egymástól. A hangsugárzókat tervező szakemberek feladata, hogy kiválasszák azokat a jó ár-érték arányú hangszórókat, amelyek majd a kész hangsugárzókban jól együtt tudnak dolgozni.
Hangszórók: elektromechanikus eszközök, amelyek az elektromos jelet hangrezgésekké alakítják át
A hangszórókat sokféle szempont alapján lehet csoportosítani. Az egyik, hogy milyen frekvenciatartományú jeleket tudnak hatékonyan hangrezgésekké átalakítani:
Mély hangszórók: nagyok, nagy membránnal rendelkeznek. Hangszórótól függően a szub tartománytól a felső basszus pár száz Hz-ig terjedő tartományáig képesek a hangok lesugárzására.
Mély-közép hangszórók: a mély tartománytól egészen a közép-magas tartományig megfelelően képesek a hangok széles skáláját megszólaltatni.
Közép hangszórók: kisebb méretüknél fogva a hangfrekvenciás sáv közép tartományát képesek megfelelően lesugározni. Ez a tartomány pár száz Hz-től egészen 3-4 kHz-ig tarthat.
Magas hangszórók: ezek rendelkeznek a legkisebb méretekkel, ezért a nagy rezgésszámú magas hangokat tudják megfelelően sugározni. Rendszerint 1-2 kHz-től 20 kHz-ig működnek, de számos hangszóró ennél magasabb frekvenciájú (ultra)hangokat is képes sugározni.
Széles sávú hangszórók: céljuk, hogy minél szélesebb frekvenciatartományban sugározzanak, így elvileg elegendő lehet csak egyetlen hangszóró egy megfelelő hangdobozba építve, amit közvetlenül az erősítő kimenetére kötünk. A gyakorlatban azonban bizonyos fizikai korlátok miatt nem lehetséges egyetlen hangszórónak a teljes hangfrekvenciás sávot megfelelően lesugároznia. High-end körökben mégis népszerűek a széles sávú hangszórókat alkalmazó, egyutas hangsugárzók. Ez nem meglepő, hiszen akik ilyen szinten űzik a hifit mint hobbit, nem feltétlenül a pontos, precíz és műszakilag is jó minőségre törekednek, hanem az egyéni ízlések és preferenciák kiszolgálására.
Doboz
A hangszórókat általában (de nem minden esetben) adott méretű dobozba építik, amelynek több funkciója is van. Egyrészt megszünteti a mély hangoknál keletkező úgynevezett akusztikai rövidzárat (a hangszóróból előre és hátra sugárzott mély hangok kioltását), amely megakadályozza azok hatékony lesugárzását, másrészt mechanikai tartóelemként is funkcionál, azaz a hangszórókat megfelelő helyen tartja. Harmadrészt látványelemként is szolgálhat, amire sajnos a legtöbb gyártó nem fordít kellő figyelmet. A fentieken túl a doboznak megfelelő merevségűnek kell lennie és elegendően nehéznek is, hogy a hangszórók által keltett mozgások hatására ne keletkezzenek olyan káros rezgések, amelyek megváltoztatják a hangsugárzóból jövő hangot.
Doboz: megfelelő helyen tartja a hangszórókat, és megszünteti a mély hangoknál keletkező akusztikai rövidzárat
A költséghatékony termelésnek köszönhetően az egyszerűbb, olcsóbb hangsugárzók doboza sajnos általában silány minőségű anyagból készül (például vékony műanyag- vagy farostlemez), aminek a hangminőség látja kárát. Vékony, direkt rezgő, rezonáló falú hangsugárzót egyébként nem csak az alacsony költségek miatt készítenek. Egyes – szintén high-endnek nevezett – darabok direkt vékony falúak, hogy bizonyos hangszerekhez hasonlóan a doboz is rezegjen, rezonáljon zenehallgatás közben. Érdemes fejben tartani, hogy ez az elv hibás, ha pontos, precíz hangvisszaadásra törekszünk. Bizonyos hangszerek megszólaltatásakor követelmény a különböző rezgő, rezonáló doboz, a hangsugárzóknál viszont teljességgel elfogadhatatlan
Hangváltó
A hangváltó a hangsugárzóba bejövő elektromos jelet osztja szét a hangszórók között annak megfelelően, hogy azok milyen frekvenciasávban működnek. Ideális esetben minden hangszóróra csak a neki megfelelő jelek jutnak, ráadásul úgy kell ezt a feladatot ellátni, hogy végeredményként egyenes és egyenletes frekvenciaátvitelű hangsugárzót kapjunk. Sajnos a valóságban nincs ideális hangváltó, mindegyiknek van kisebb-nagyobb hibája. Jó tervezéssel szerencsére ezek a hibák minimalizálhatók, és a végeredmény kiváló lesz.
A hangváltót a hangsugárzókban leggyakrabban passzív alkatrészekkel (tekercsek, kondenzátorok, ellenállások) valósítják meg. A megoldás előnye, hogy relatíve olcsó, egyszerű és gondos tervezéssel jó minőség érhető el. Hátránya viszont, hogy viszonylag nagy veszteségek keletkeznek a passzív alkatrészeken, illetve az erősítő és a hangszóró kapcsolata sem lesz optimális.
Hangváltó: szétosztja a hangsugárzóba érkező elektromos jelet a hangszórók között
Másik lehetőség a hangváltó megvalósítására az aktív váltás, melynek során a végerősítők előtt aktív elektronikai áramkörök végzik a hangok „irányítását”. Ez a lehetőség általában drágább, mint a passzív hangváltás, ugyanis annyi végerősítő szükséges, ahány részre osztottuk a hangfrekvenciás jelet (sztereó rendszer esetén értelemszerűen kétszer annyi). Előnye viszont, hogy pontosabb váltás realizálható, a végerősítők és hangszórók közötti csatolás erős, és a veszteségek elhanyagolhatók. Az ilyen megoldást elsősorban a professzionális stúdió- és színpadtechnikánál használják.
Csak torzításmentesen
Egy jó hangsugárzó alapja, hogy mindhárom fő részegysége minőségi anyagokból, alkatrészekből épüljön fel. Ha ez teljesül, akkor már „csak” a megfelelő mérnöki munkán múlik, hogy a végeredmény, azaz a kész hangsugárzó is precíz legyen, színezetlenül szóljon. Az úgynevezett színezetlen megszólalás nagyon fontos, ha pontosan azt szeretnénk hallani, ami a hanghordozón rögzítve van. Ennek egyik feltétele az egyenes és egyenletes (lineáris) frekvenciaátvitel, ami azt jelenti, hogy a hangok minél szélesebb spektrumát azonos gerjesztésre lehetőleg azonos hangnyomással tudja az adott hangsugárzó lesugározni. Lineáris frekvenciaátvitelt elsősorban megfelelő hangszórókkal és hangváltókkal lehet elérni, a végeredményt azonban a hangsugárzó doboza is befolyásolja. Ahogy korábban utaltunk rá, egyetlen hangszóró fizikailag képtelen megfelelően lesugározni a teljes hangspektrumot.
Minimum két hangszóró szükséges ehhez a feladathoz, ami viszont hangváltó használatát is szükségessé teszi. Ettől a pillanattól kezdve bonyolódik a feladat, azonban egyáltalán nem reménytelen a megoldás, hiszen a jó minőségű hangsugárzók kivétel nélkül úgynevezett többutas felépítésűek. Ezekben a hangsugárzókban tehát többféle hangszóró dolgozik egyszerre a hozzájuk tervezett hangváltóval. A megfelelő tervezés, kivitelezés és mérésekkel ellenőrzés meghozzák a kívánt eredményt.
A színezetlen megszólaláshoz szintén fontos a rezgés- és rezonanciamentes kivitelezés. Ha egy hangdoboz rezgéseit és rezonanciáit nem csillapítják megfelelően, akkor olyan hangok fognak megszólalni zenehallgatás közben, amelyek az eredeti felvételen nem voltak jelen. Ráadásul az emberi hallás a rezonáns hangokra nagyon érzékeny, így különösen fontos a káros rezonanciák megfelelő csillapítása. A fenti jelenség elkerülése érdekében szükséges a merev, nehéz, csillapított dobozos kialakítás, az így készített testek/tárgyak kevésbé tudnak rezgésbe jönni, rezonálni.
Milyen hangot kedvelünk?
Az elmúlt évtizedekben komoly kutatások folytak annak kiderítésére, hogy miért és mitől szólhat pontosan, precízen és ezért jól egy hangsugárzó. Számos kettős vakteszt segítségével bebizonyították, hogy az átlagember annak a hangsugárzónak a hangját kedveli jobban, amelynek a frekvenciaátvitele egyenesebb, egyenletesebb a többihez képest, és nem keletkeznek rezonanciák megszólalása közben. Sok gyártó és felhasználó azonban ezeket az eredményeket nem ismeri, vagy ha megismeri, akkor elutasítja. Nem értik, vagy nem akarják megérteni ugyanis, hogy egy hangsugárzó esetében a megfelelő mérési eredmények szoros kapcsolatba hozhatók a szubjektív megítéléssel. A kommersz hangsugárzókat gyártó cégek az esetek többségében ráadásul nem adnak megfelelő, részletes specifikációt a termékekhez, ami alapján ki lehetne szűrni a nem megfelelő darabokat.
Van azonban az audiotechnika világában egy szegmens, ahol többnyire a józan ész és a tudományos eredmények dominálnak. Ez a világ a professzionális audiotechnika, vagyis azok a helyek, ahol a hangfelvételek készülnek: hangstúdiók, rádió- és tévéstúdiók. Ezekben az intézményekben többnyire (de nem minden esetben) kiváló minőségű hangsugárzókat használnak, hiszen itt rögzítik, keverik és hozzák végleges, sokszorosítható formára azokat a hangfelvételeket, amelyeket az átlagember majd meghallgat az otthonában.
Stúdióminőséget mindenkinek
Vásárlási tanácsként azt ajánljuk a kedves olvasónak, ha jó hangminőségre, illetve arra törekszik, hogy a hangfelvételeit minél kisebb torzítással minél pontosabban hallgassa meg otthonában, akkor elsősorban jó minőségű hangsugárzókat válasszon, és az otthoni akusztikát is tegye rendbe. Igazán jó hangsugárzót általában, de nem kizárólag a stúdiótechnikában használnak, épp ezért célszerűbb a stúdiók számára kínált megoldások között keresgélni. Szerencsére elég nagy a választék a stúdióminőségű hangsugárzók között, így ma már nem kell egy garzonlakás árának felét kifizetni, hogy jó hangsugárzók szóljanak otthonunkban. A stúdiótechnikának készített hangsugárzók többségét megfelelő, részletes specifikációkkal látják el, és a megbízható gyártók hosszú garanciát és terméktámogatást is adnak a termékeikre. Ha valaki hosszú távra jó hangot szeretne otthonába, akkor ezek a hangsugárzók ajánlhatók.
További cikkek a témában:
- Akusztikai tanácsok - Hova tegyük a hangfalat?
- Analóg és digitális lejátszók - A hang forrása
(Nyitókép: Tim Geers / Flickr)
