Crossovers de primer ordre: panacea o problema?

Crossovers de primer ordre: panacea o problema?

Thiel-CS17-thumb.pngSempre he animat els correus electrònics crítics dels lectors perquè és bo tenir els comentaris. Però hi ha un parell de correus electrònics en resposta la meva ressenya del THIEL TT1 es va posar francament desagradable. 'No ets audiòfil!' un va respondre al meu comentari que el TT1 és '... un altaveu més versàtil que qualsevol dissenyat per Jim Thiel [l'últim cofundador de la companyia] i probablement un valor millor que qualsevol cosa que Jim va dissenyar ...'

Em va recordar-ho quan fa poc vaig buscar a Google informació sobre la meva propera revisió del nou subwoofer SmartSub 1.12 de THIEL. Em vaig trobar amb queixes apassionades sobre la decisió de l’empresa d’allunyar-se dels dissenys coherents de fase i dels encreuaments de primer ordre que eren un segell distintiu del treball de Jim Thiel. En un Vídeo de YouTube , un entusiasta de l'àudio va elogiar els dissenys de Jim Thiel com 'anys llum per davant del que tots els altres havien d'oferir' i va portar l'empresa a la tasca d'oferir un nou producte que 'sembla la mateixa vella merda que hem vist al món dels altaveus els darrers 30, 40 o 50 anys. '



Des del punt de vista empresarial, és discutible si THIEL Audio va abandonar els conceptes bàsics de disseny de Jim Thiel o no, però crec que la majoria de dissenyadors d’altaveus haurien pres la mateixa decisió que la nova gent de THIEL. Això no és perquè siguin ximples. No és perquè el que fan és una 'merda' (no dono valoracions de rendiment de cinc estrelles als altaveus de merda). No és perquè 'no siguin audiòfils'. Es deu al fet que entenen que els crossovers de primer ordre introdueixen un nombre sorprenent de compromisos, un punt que cap dels comentaristes que he vist insultant THIEL Audio sembla que no s’ha molestat a investigar.



Tinc la sort d’haver passat moltes hores discutint aquests problemes amb el mateix Jim Thiel. El vaig visitar dues vegades al seu laboratori de desenvolupament de productes i a la fàbrica, i va passar un parell de vegades al meu lloc de treball per ajudar-me a configurar altaveus o xerrar sobre el que tenia a les obres. Pot ser sorprenent per a alguns que el seu enfocament estigués profundament arrelat a la ciència i l’enginyeria sense sentit. Que jo sàpiga, mai no es va lliurar a les verbes místiques i a les afirmacions de rendiment difícils de suportar que són habituals en l'àudio de gamma alta, i en les nostres discussions sovint es va desentendre de les pràctiques d'àudio faddish que no estaven fermament recolzades per l'evidència científica.

En primer lloc, alguns conceptes bàsics per a aquells que els necessiten. El crossover és una xarxa elèctrica que divideix el so en greus per al woofer i aguts per al tweeter (i sovint de gamma mitjana per a un controlador de gamma mitjana). Un crossover bidireccional té dos filtres: un que filtra els aguts del woofer i un que filtra els greus del tweeter. (Un altaveu de tres direccions afegeix filtres que eliminen els senyals de graves profunds i aguts superiors del controlador de gamma mitjana). Aquests filtres es caracteritzen per la freqüència amb què comencen a atenuar un senyal i pel pendent d’aquesta atenuació. Un filtre de primer ordre s'atenua a -6 dB per octava, un filtre de segon ordre a -12 dB per octava, etc. Aquests filtres afecten la fase d'un senyal d'àudio, retardant lleugerament algunes freqüències respecte d'altres.



revisió definitiva de la tecnologia prosub 800

L’avantatge d’un crossover de primer ordre és que manté la fase del senyal original, sempre que l’altaveu en què s’utilitzi tingui els centres acústics dels controladors alineats en el pla vertical, sovint mitjançant l’ús d’un deflector frontal inclinat . Sempre que el cap estigui posicionat de manera que les orelles siguin equidistants de tots els conductors, la fase del so directe que arribi primer a les orelles no hauria de variar més d’uns quants graus. Per això, THIEL i altres fabricants es refereixen a això com un disseny coherent de fase.

Com afecta això al so que sentiu? He revisat potser deu altaveus THIEL des de principis dels anys noranta, així com diversos dissenys coherents en la fase. Segons les meves oïdes, l’avantatge d’un disseny coherent de fase és que obtindreu un escenari de so més envoltant, més semblant al que podríeu escoltar d’un altaveu de panell, com ara MartinLogan o Magnepan, però amb una imatge més precisa que un tauler dipolar. altaveu pot produir. És un so fantàstic, que recomano a tots els entusiastes de l’àudio que comprovin ells mateixos en un showroom de concessionaris ben dissenyat o en un programa d’àudio.

Per molt agradable que pugui ser el so coherent de la fase, no hi ha «anys llum per davant» de tota la resta. Si els avantatges d’un disseny coherent de fase fossin tan grans, les empreses més parlants l’utilitzarien, ja que en la seva forma bàsica també és l’encreuament més barat que podeu construir. Per a un altaveu bidireccional, un creuament de primer ordre requereix només un condensador, un inductor i una resistència. Per a cada ordre afegit en un filtre passiu, necessiteu un condensador o un inductor addicional. Per això, l’ús més comú dels encreuaments de primer ordre no és en altaveus audiòfils, sinó en barres de so, altaveus sense fils i sistemes de cinema a casa. (Per al registre, els encreuaments de Jim Thiel eren increïblement complexos, amb nombroses xarxes afegides per corregir la impedància i les anomalies de resposta de freqüència, però la funcionalitat bàsica encara la proporcionaven aquests tres components bàsics.)



Quin és l’avantatge dels crossovers de primer ordre? N’hi ha tres: distorsió, longevitat del conductor i dispersió.

Com em va dir Jim Thiel, perquè un filtre de primer ordre no s’atenua tan bruscament com els filtres d’ordre alt, un controlador utilitzat amb un crossover de primer ordre ha de mostrar un bon rendiment dues octaves més enllà del punt de crossover especificat, és a dir, a un altaveu bidireccional amb un punt de creuament de 2,3 kHz, un tweeter ha de ser capaç de manejar senyals de fins a 575 Hz i un woofer ha de ser capaç de manejar senyals de fins a 9,2 kHz. Això és especialment difícil en un tweeter, produint distorsió a gran volum i, de vegades, condueix a la fallada del conductor (els primers altaveus de Thiel eren famosos per fer sonar els tuiters). També pot excitar els 'modes de ruptura' del woofer o les ressonàncies d'alta freqüència que produeixen distorsions.

Jim Thiel va reconèixer plenament aquests problemes, i els va resoldre en gran mesura desenvolupant tuiters amb una excursió inusualment llarga d’aproximadament un quart de polzada, i mitjançant l’ús d’un controlador concèntric de diafragma ondulat únic que gestionava els mitjans i els màxims dels seus models més recents. Aquests problemes també es poden reduir anant a dissenys de tres o quatre vies.

L’altre problema amb els encreuaments de primer ordre és la dispersió. Com que els filtres són relativament poc profunds, els dos conductors són audibles simultàniament quan els sons es troben a aproximadament una octava de la freqüència de creuament. Això no és cap problema si les orelles estan a la mateixa distància dels conductors. Tanmateix, si les vostres orelles estan més a prop d’un conductor (si us poseu de peu, que les acosta al tweeter o s’incrementa, acostant les orelles al woofer), els sons dels dos conductors deixaran de ser fase a totes les freqüències. Estaran en fase a algunes freqüències i desfasades a d’altres, cosa que significa que algunes freqüències augmentaran i d’altres s’atenuaran i ja no obtindreu ni resposta de freqüència. (Els altaveus amb encreuaments d’ordre superior també poden tenir aquest problema, però en un grau molt menor).

De nou, Jim Thiel es va esforçar molt per solucionar aquest problema, és per això que molts dels seus dissenys utilitzaven una disposició coaxial, amb el tweeter dins d'un controlador de gamma mitjana o woofer. Però els dissenys de conductors exòtics en els quals confiava van trigar anys a desenvolupar-se, van costar molt de fabricar i, de vegades, li van impedir treure nous models tan ràpidament com els seus socis comercials i els seus concessionaris haurien pogut agradar.

Thiel-TT1-thumb.jpgVaig tenir la sort de revisar tant l'últim altaveu dissenyat per Jim Thiel (el CS1.7, que es mostra més amunt) com el primer altaveu que va dissenyar l'empresa després de la mort de Jim (el TT1, que es mostra a la dreta). La diferència era dramàtica. El CS1.7, com els passats altaveus de torre THIEL que havia revisat, era una mica complicat de posicionar i no podia tocar la resposta i la dinàmica dels baixos que ofereixen molts altaveus de preu similar. Va ser espectacularment fantàstic per als enregistraments audiòfils puristes d'instruments acústics, però opció qüestionable per a la música pop i el rock més pesat o per al cinema a casa. Mentrestant, el TT1 oferia una gran quantitat de dinàmiques, no tenia cap tipus de preocupació pel que fa a la col·locació i, en última instància, emetia un so més neutre que funcionava amb qualsevol tipus de música.

Per descomptat, els fans dels antics altaveus THIEL poden insistir que no hi ha res d’especial en els nous altaveus, que no són massa diferents del que produeixen B&W, PSB i Revel. Això és cert. I, per descomptat, molts audiòfils prefereixen un producte amb una idiosincràsia encantadora a un que ofereix un rendiment objectivament superior. Està bé. I, per descomptat, alguns ara poden gravitar lluny de THIEL i cap a Vandersteen, una altra companyia coneguda pels dissenys coherents en la fase. També està bé.

El que no està bé és afirmar que l’altaveu coherent en la fase (o, en aquest cas, gairebé qualsevol altra tecnologia d’àudio) està “anys llum per davant del que tothom pot oferir”. Igual que qualsevol altre producte d’àudio fabricat mai, els altaveus coherents en la fase representen una sèrie de compromisos. En comprendre aquestes compensacions, podem prendre decisions de compra intel·ligents. No podem prendre decisions de compra intel·ligents si les basem en una reverència quasi-religiosa per a tecnologies, marques o personalitats específiques.

concert de piano de cua sonus faber

Recursos addicionals
Els pros i els contres de diversos subwoofers a HomeTheaterReview.com.
Com triar un subwoofer per a so envoltant o estèreo a HomeTheaterReview.com.
THIEL TT1 Tower Speaker revisat a HomeTheaterReview.com.