2.1 Dolby i subwoofer Hi‑Fi do odtwarzania muzyki z PC

Z tekstem tego wpisu wchodzę na pole minowe, ale postanowiłem zaryzykować. Odwagę czerpię z pracy mojego idola, którym jest nieżyjący już profesor Czerwiński. Stał się dla zawodowców legendarnym "Gene", a garstka audiofili uważa go z pewnością za wcielenie diabła, ale pozostali najprawdopodobniej nie mają nawet pojęcia o istnieniu tego człowieka. Na początku kwietnia tego roku pojawił się tutaj w wortalu tekst z hi‑fi w tytule. Został obficie skomentowany i poruszono przy okazji temat, który chcę dalej rozwinąć.

Na wstępie wspomnę komentarz wskazujący na normy z 1973 roku, jako początki hi‑fi. Taka informacja jest także zamieszczona w haśle "hi‑fi" polskojęzycznej Wikipedii. Nie zamierzam dociekać czemu. To dzieło entuzjastów encyklopedii. Pewnie trafili tylko na takie źródło.

Czeski pasjonata winylu wspomina w podobny sposób o roku 1966 i widocznie trafił na jakieś wcześniejsze źródło. Deutsches Institut für Normung ma z pewnością precyzyjnie udokumentowane, kiedy pojawiły się poszczególne wytyczne i czego konkretnie dotyczyły, więc zainteresowani mogą sobie to sprawdzić.

Inne podejście do "High fidelity" jest w angielskojęzycznej Wikipedii, gdzie jest zdanie sugerujące początek u schyłku lat 40 XX wieku:

W sprawie tego "zadatowania" nie zamierzam również dociekać. Lepiej jest zwrócić uwagę, że Wiki w haśle "Płyta gramofonowa" podaje informacje sięgające aż 1807 roku, ale dla uproszczenia można założyć, że wspomniane tam prace Yanga, Edisona, Crosa dotyczyły zapisu głosu i były pokrewne z rozwojem telegrafu / telefonu.

Natomiast rok 1885 i założenie American Graphophone Co warto już potraktować w innej kategorii. Tu temat jakości odtwarzania muzyki musiał już być mocno zakorzeniony. W handlu pojawiły się cylindry z nagraną muzyką oraz szafy grające. Długi czas istniało także wiele standardów nagrywania płyt, a ich twórcy przekonywali m.in. o wyższości swoich rozwiązań dla jakości odtwarzania muzyki. Nie można wykluczyć, że angielskojęzyczni fani encyklopedii za kluczowe uznali opracowanie standardu Recording Industry Association of America, który uprościł poszukiwanie lepszej jakości odtwarzania muzyki.

Zamierzchła era mono zrodziła również pierwsze wytyczne dla konstrukcji głośników. Wiele uwagi poświęcono odtwarzaniu niskich tonów. Adekwatne dla mono rozwiązania otrzymaliśmy potem w spadku, gdy na rynku pojawiła się oferta stereo. Podobnie było później z analogową kwadrofonią, co mogło być jedną z najważniejszych przyczyn, że nie stała się ona nigdy popularna. Panie domu są praktyczne i w pokoju gościnnym są w stanie zaakceptować jakoś dwie kolumny głośnikowe, ale cztery takie "ochydności" to już absolutna przesada. Dźwięk przestrzenny mógł zaistnieć w domach na szerszą skalę dopiero, gdy w ofercie ograniczono odtwarzanie niskich tonów do jednego głośnika. Jest tu ogromna zasługa Dolby Labs, podobnie jak z wieloma innymi rozwiązaniami dla odtwarzania muzyki. Ich prace rozwojowe skierowane były na zapewnienie najlepszej możliwej jakości dla instalacji w poważnych inwestycjach, a nie sprzedaży gadżetów dla klientów marketów. Z tego powodu opublikowałem rok temu w wortalu wpis pt "Analogowe i cyfrowe Dolby to skarbnica wiedzy o odtwarzaniu i nagrywaniu muzyki". Na zdjęciu poniżej syn krawca z Warszawy i genialny król swingu, czyli Benny Goodman pozuje przy głośniku JBL Paragon z 1957 roku. Ta konstrukcja ma wiele wspólnego ze współczesną koncepcją soundbar dla kina domowego, ale bardzo się różnią jakością wykonania.

Stosowane w Dolby rozdzielanie głośników niskotonowych nie jest niczym niezwykłym. Jest to absolutnie oczywiste z systemami nagłośnienia koncertów. Nie ma sensu dociekać kiedy to nastąpiło, bo jest w tym temacie zbyt wiele różnych punktów zaczepienia. Warto tylko zwrócić uwagę, że pod strzechy trafiło to przez kino, gdzie przełomowy dla odtwarzania niskich tonów stał się film katastroficzny o trzęsieniu ziemi oraz po nim o płonącym wieżowcu. Ważną rolę odegrały tu rozwiązania oparte na pracach profesora Czerwińskiego, które były również najsilniejszym motorem dla rozwoju dyskotek. To tu profesor stał się legendą, chociaż jego rozwiązania były ważniejsze dla lotnictwa, by przełamać barierę dźwięku dla amerykańskich myśliwców. Niskie tony postrzegał jako energię, a ta wytwarza przecież ciepło. Wprowadził w związku z tym lepsze chłodzenie wewnątrz magnesu głośnika do odtwarzania najniższych tonów. W Wiki jego zdjęcie zamieszczone zostało przy temacie stworzonej przez niego firmy:

"Cerwin-Vega was founded as Vega Associates (with later name changes to Vega Laboratories and then Cerwin-Vega) by aerospace engineer Eugene J. "Gene" Czerwinski (1927–2010) in 1954, and became noted for producing an 18" speaker capable of producing 130 dB in SPL at 30 Hz, an astonishing level during its time."

Miałem okazję dobrze zgłębić możliwości najbardziej profesjonalnego sprzętu Cervin-Vega. Załapałem się w czasach studenckich do firmy wynajmującej systemy nagłośnienia na koncerty. Jeden z właścicieli był perkusistą sesyjnym. Dzieliłem z nim fascynację legendarnym Gieńkiem Krupą, o którym dziwnie mało jest informacji w języku polskim. Miałem dzięki temu w tej firmie nieograniczony dostęp do sprzętu dla najróżniejszych testów z idealną referencję odsłuchową z "żywą" perkusją i możliwości weryfikowania wszystkiego podczas koncertów świetnych muzyków.

Dogłębnej wiedzy w temacie głośników nie można oczekiwać od sprzedawcy sprzętu RTV. Sama nazwa wskazuje, że jego zadaniem jest sfinalizowanie transakcji handlowej. W tym celu powinien w najlepszy możliwy sposób zapoznać się tym co ma ofercie. Nie dziwi przez to, że w komentarzach pod wspomnianym na wstępie tekstem pojawił się argument o sprzedawcach, którzy nie poruszają nawet tematu "głośników 2.1". Szansa na poruszenie tego tematu mogła być ewentualnie z doświadczonym sprzedawcą w małym sklepie RTV w Skandynawii, bo na początku lat 80 XX wieku popularne stały się tam relatywnie nieduże subwoofery do zestawów hi‑fi.

Tą popularność wykreował aktywny subwoofer Audio-Pro B2-50, w którym było wiele innowacyjnych rozwiązań. Zastosowane tam podłączenie "push-pull" zyskało później dużą popularność w instalacjach samochodowych, a potem w głośniczkach niskotonowych do kina domowego. Najbardziej tajemniczy w tej konstrukcji jest ACE‑BASS z opisem, którego nie spróbuję nawet przetłumaczyć "the amplifier comprizes a negative resistans Rs, new parallel a circuit and a driven power generator instead for excitement generator". To wyjaśnienie ma chronić kwestie patentowe. Najprościej jest to określić jako wersję dla obudowy z tunelem rezonansowym na bazie rozwiązań Motional Feedback, które Philips opracował dla nieskończonej odgrody (infinite baffle). Nazwa pojawia się nadal ze współczesnymi konstrukcjami z marką Audio-Pro, ale to są już zupełnie inne rozwiązania, a nie to o czym jest ta cytowana przez producenta opowiastka o dziennikarzu:

The editor wanted to have professional and impartial help that few pre‑coped with that the he consulted actually each physical possibleily, for never earlier had he consulted so clean and considerable basis with so little distorsion and the explanation to why the came so powerful basis from a so small carton set all established speaker concepts on the head. 

Jednak ta opowiastka nie dotyczyła chyba subwoofera. Najprawdopodobniej chodziło o tradycyjne rozwiązanie stereofoniczne z parą głośników A4‑14, gdzie ACE‑BASS znalazł zastosowanie już w 1978 roku. Ich symbol oznacza aktywny system z 4 elementami w 14 litrowej obudowie. Elektronika miała pomóc, by z tak małą obudową uzyskać poprawne odtwarzanie niskich tonów. W subwooferze B2‑50 były dwa takie same basy z połączeniem push-pull, ale w obudowie 50 litrowej. Później te dwa basy zaoferowano w obudowie powiększonej do 70 litrów. Flagowy model B4‑200 dostał aż cztery elementy w 200 litrowej obudowie i silniejszy wzmacniacz 150 W. Pojawienie się aktywnych monitorów A4‑14 PRO ze złączami XLR wskazuje jednak, że producent nie był pewny swojej oferty handlowej z centralnym głośnikiem basowym. Przyczyna mogła być bardzo prosta. Normy DIN dla hi‑fi przewidziały tylko pomiar dla głośnika w jednym kawałku, czyli dla kolumny, a krzywe testów to ważny argument marketingowy.

Podsumowanie

Archaiczne normy DIN dla hi‑fi dawno temu przestały być gwarancją dla dobrej jakości odtwarzania muzyki. Najlepiej obrazują to wytyczne dla magnetofonu kasetowego. Możliwości współczesnych PC w roli domowego magnetofonu są pod każdym względem wyższe. Specom od marketingu nie przeszkadza to oczywiście sugerować, by dla lepszej jakości dźwięku kupować nowe produkcje muzyczne wydawane na kasecie.

Zestawy głośniczków 2.1 do komputera nie mają zapewnić jakości odtwarzania dźwięku na potrzeby wymagającego melomana, co nie znaczy, że dobre rozwiązanie z centralnym głośnikiem dla niskich tonów tego nie potrafi. Niskie tony to energia, którą trzeba właściwie kontrolować, a nie generować tylko dudnienie, by gry stały się bardziej realne.

PC ma odpowiedni potencjał dla zagospodarowania możliwości odtwarzania muzyki z subwooferem, ale oprogramowanie nie jest do tego optymalnie dostosowane. Ciekawe rozwiązanie oferuje wtyczka do foobar i w jej opisie można przeczytać: "Extract bass from the source signal using linear phase low‑pass filter and send it to the LFE channel".

:‑) Po lekturze o odtwarzaniu polecam "zajęcia praktyczne" z nagraniem archiwalnym z czasów, gdy według Wikipedii jakość dźwięku była jeszcze "abstrakcją": The Benny Goodman big band playing Sing Sing Sing, featuring Gene Krupa at the end. We get the added benefit of hearing Mr. Harry James play a trumpet solo.