Poczwórny głośnik elektrostatyczny
Quad Electrostatic Loudspeaker (ESL) to pierwszy na świecie pełnozakresowy głośnik elektrostatyczny , wprowadzony na rynek w 1957 roku przez firmę Quad Electroacoustics , znaną wówczas jako Acoustical Manufacturing Co. Ltd. Głośnik ma kształt przypominający domowy grzejnik elektryczny , lekko zakrzywiony w pionie oś. Są powszechnie podziwiane za klarowność i precyzję, ale wiadomo, że są to głośniki trudne w obsłudze i utrzymaniu.
Oryginalny ESL, produkowany w latach 1957-1985, został okrzyknięty przez Sound & Vision jednym z najważniejszych głośników XX wieku. Został on zastąpiony w 1981 r. przez ESL-63, który był produkowany do 1999 r. Od 2013 r. Quad ma w swojej ofercie cztery głośniki elektrostatyczne.
Historia
Firma Acoustical Manufacturing Company wypuściła na rynek w 1949 roku hybrydowy głośnik wstęgowy z tubą „Corner Ribbon Loudspeaker”, ale nie odniósł on sukcesu komercyjnego. Elektrostatykę zaprojektowali Theo Williamson i założyciel firmy, Peter Walker, na podstawie zasady opracowanej przez Edwarda W. Kellogga dla General Electric , która uzyskała patent w 1934 r. Jednak bardziej bezpośrednio, książka opublikowana w USA w 1954 r. wychwalająca naukowe zalety przetwornika elektrostatycznego [ESL] zainspirowały Walkera do opracowania własnego głośnika elektrostatycznego; Było to technologicznie możliwe dzięki folii Mylar opracowanej przez firmę Dupont, która pojawiła się na rynku w 1949 r. Walker zademonstrował prototyp elektrostatycznego głośnika panelowego (o wyjątkowej przejrzystości w zakresie średnich tonów) oraz głośnika z nieskończoną przegrodą o pełnej częstotliwości (z wystarczającą charakterystyką basów) na poziomie Doroczna wystawa Brytyjskiego Stowarzyszenia Nagrań Dźwiękowych w maju 1955 r. Po dalszych badaniach, w marcu 1956 r. zaprezentowano Towarzystwu Fizycznemu duży głośnik panelowy o lepszej reakcji w całym zakresie częstotliwości. ESL wszedł do produkcji komercyjnej w 1957 r., a zaprzestano jego produkcji dopiero w 1985 r. .
Prace nad jego następcą rozpoczęły się w 1963 r., dając początek nazwie produktu „ESL-63”, wprowadzonemu na rynek w 1981 r. Próbowano zaradzić zarówno niedoborom basu oryginalnego ESL, jak i jego ekstremalnej kierunkowości przy wysokich częstotliwościach. Ten ostatni cel osiąga się poprzez podzielenie stojanów na osiem koncentrycznych pierścieni, z których każdy jest zasilany z niewielkim opóźnieniem w porównaniu z pierścieniem bezpośrednio do wewnątrz, próbując w ten sposób emulować źródło punktowe . Ostatni ESL-63 opuścił fabrykę w 1999 roku, kiedy został zastąpiony przez ESL-988 i jego większy wariant ESL-989.
Głośnik
Stereophile opisał głośnik jako zaprojektowany dla „słuchaczy muzyki poważnej (nazwij ją„ klasyczną ”), którzy odtwarzają płyty bardziej dla przyjemności muzycznej niż dla dźwięku”. Quad wprowadził na rynek głośnik w 1957 roku w cenie 52 funtów, wierząc, że system audio powinien być w stanie wydobyć z nagrania wszystko, co wartościowe, jednocześnie łagodząc irytację wynikającą z przeciętnych nagrań dźwiękowych. Składa się z minimalistycznego, lekko zakrzywionego, płaskiego panelu. „Quad Electrostatic Loudspeaker” lub „ESL”, jak zamierzali go nazwać projektanci, jest różnie określany jako Quad 57 i Quad 55. Jego potomkowie nadal często nazywani są po prostu głośnikami Quad Electrostatic w ramach dziedzictwa. Walker nazwał koncepcję stojącą za ESL-63 FRED, co jest akronimem od „full-range electrostatic dipole”.
Projekt
Głośnik elektrostatyczny ma jedynie ramę podtrzymującą naładowaną membranę. Jako główny składnik jednostek napędowych wykorzystuje ultracienką, rozciągniętą folię Mylar (dwuosiowo zorientowany politereftalan etylenu). Istnieją dwie perforowane płyty z różnicą potencjałów do 10 000 woltów, pomiędzy którymi umieszczona jest bardzo cienka warstwa pokryta substancją słabo przewodzącą prąd elektryczny. Dźwięk powstaje, gdy sygnał audio – wzmocniony przez transformator podwyższający – wprawia w ruch membranę foliową. Różny ładunek pomiędzy dwiema płytkami pozwala na naprzemienne przyciąganie i odpychanie membrany przez każdą płytkę. W oryginalnym modelu QUAD dwa panele basowe otaczają jeden panel wysokich tonów, aby zapewnić dźwięk w pełnym zakresie.
Membrana panelu wysokotonowego jest dalej podzielona na sekcje średniotonową i wysokotonową, co można uzyskać poprzez zaciśnięcie jej po obu stronach środka. Zarówno sekcja średniotonowa, jak i wysokotonowa napędzana jest oddzielnie, a cała jednostka wysokotonowa pracuje na znacznie niższych napięciach – napięcia robocze określone są na 6 KV dla basu i 1,5 KV dla wysokich tonów. Głośnik należy podłączyć do prądu i naładować przed użyciem. Dzieje się tak dlatego, że membrana działa w trybie „stałego ładowania”, a nagromadzenie ładunku zajmuje trochę czasu. W praktyce głośnik nadaje się do użytku po ładowaniu krótszym niż pół minuty, ale dźwięk stopniowo poprawia się wraz ze wzrostem naładowania. Najlepszą wydajność osiąga się, gdy głośnik jest w pełni naładowany, co może zająć nawet godzinę. Energia elektryczna służy jedynie do ładowania membrany, więc zużycie jest znikome.
Konstrukcja elektrostatyczna eliminuje dwie główne wady głośników pudełkowych: podbarwienia obudowy i degradację sygnału spowodowaną zwrotnicą. Zwrotnica w ESL składa się jedynie z rezystorów, które współpracują z wrodzoną pojemnością elementów głośnika, aby uzyskać odpowiedź pierwszego rzędu. Ponieważ jest dwubiegunowy, obie strony elementów nie są zamknięte, ale promieniują bezpośrednio w powietrze. W ten sposób zminimalizowane są zabarwienia spowodowane składnikami zwrotnicy i eliminowane są odbicia wywołane skrzynką.
Szybka reakcja na stany przejściowe i niskie zniekształcenia są charakterystyczne dla elektrostatyki. Przetwornik, mający zaledwie 0,00137 cala grubości i ważący zaledwie 3 mg, może zatem zatrzymywać się i uruchamiać pozornie natychmiastowo, bez konieczności tłumienia jednostek napędowych. Jednak konstrukcja ogranicza również szerokość pasma do zakresu od 40 Hz do 10 kHz. Kohli z TNT zauważył, że górny rejestr zaczyna się zmniejszać powyżej 10 kHz, a następnie znacznie spada powyżej 13 kHz i spada o 15-20 dB przy 20 kHz. Konstrukcja głośników sprawia, że są one niezwykle kierunkowe, a ogólną praktyką jest ustawianie głośników tak, aby wskazywały bezpośrednio na słuchacza. Chociaż niewielkie odchylenie nie wydawało się mieć znaczenia, w praktyce nie jest możliwe, aby więcej niż jedna osoba mogła cieszyć się w miarę zrównoważoną sceną dźwiękową z ESL.
W przeciwieństwie do płaskiego wyglądu głośnika, wszystkie trzy panele są lekko zakrzywione wzdłuż osi pionowej, aby poprawić jakość. Same panele są płaskie, ale swoją krzywiznę uzyskują poprzez lekkie wygięcie do zakrzywionego podłoża. Ponieważ głośnik jest dwubiegunowy i emituje dźwięk zarówno z przedniej, jak i tylnej powierzchni, nałożenie filcowego arkusza na tylną część paneli tłumi i pochłania wysokie częstotliwości promieniujące z tyłu. Sieć zwrotnicowa ustawiona na 500 Hz pozostaje konieczna w celu dostosowania do zakłóceń typu back-to-front powodujących utratę mocy wyjściowej przy niskich częstotliwościach. Ponadto głośnik powinien stać na wolnej przestrzeni, aby uzyskać optymalny dźwięk. Instrukcja zawiera zalecenia dotyczące umieszczania głośnika w rogach lub w pobliżu ścian lub równolegle do nich, a także wyjaśnia, że umieszczenie w narożniku niekorzystnie wpłynie na charakterystykę basów i będzie szkodliwe dla tonów średnich ze względu na generowane fale stojące.
Jego impedancję określa się jako „30–15 omów w zakresie 40 Hz–8 kHz spadającą powyżej 8 kHz”, chociaż inne źródło podaje, że „impedancja wynosi w przybliżeniu 1,8 oma przy 20 kHz, ale 60 omów przy 150 Hz”, a jego obciążenie jest bardzo wysokie. pojemnościowy. Nie zużywa dużej ilości energii, ale w niektórych momentach każdego cyklu przekazuje ją z powrotem do wzmacniacza. Jest to bardzo wymagające dla stabilności wzmacniaczy.
Chociaż jest przeznaczony do stosowania ze wzmacniaczami mocy QUAD II, 303 lub 405 z ogranicznikami, wystarczy wzmacniacz mocy zdolny dostarczyć 15 watów na kanał – wiadomo, że nadmierne napięcie wejściowe powoduje wyładowania łukowe w panelach głośników. Tak naprawdę z instrukcji wynika, że jest mało prawdopodobne, aby jakikolwiek prawidłowo wyregulowany wzmacniacz dostarczający napięcie szczytowe nie większe niż 33 V przy jakimkolwiek obciążeniu spowodował uszkodzenie głośnika. Głośniki elektrostatyczne są dokładniej oceniane na podstawie napięcia, a nie mocy. W przypadku ESL, przy znamionowej impedancji nominalnej wynoszącej 16 omów, granica 33 woltów szczytowych zostanie osiągnięta, gdy moc wyjściowa wzmacniacza osiągnie 15 watów (przy konwencjonalnym obciążeniu). [ potrzebne źródło ]
Najczęstszymi awariami była utrata czułości spowodowana przedostawaniem się kurzu do paneli głośników oraz wewnętrzne wyładowania łukowe paneli spowodowane nadmierną mocą transformatora podwyższającego napięcie; stosowanie na dużych wysokościach może również powodować ten sam efekt. Ponadto, ze względu na swoje nowatorskie właściwości elektryczne, głośnik może powodować niestabilność niektórych wzmacniaczy, co może skutkować uszkodzeniem jednego lub obu. Pod koniec życia głośnika wielu właścicieli odkryło, że bardzo stabilny 15-watowy Naim NAIT wprowadzony na rynek w 1983 roku dobrze współpracuje z ESL.
Budowa
ESL ma wymiary 31 na 34,5 na 10,5 cala (79 cm x 88 cm x 27 cm) i waży 35 funtów (16 kg). Jeśli chodzi o wygląd, oryginalny ESL ma rozszerzoną metalową maskownicę i trzy małe drewniane nóżki. Wcześniejsza wersja ma maskownice ze złotego brązu i klasyczne zaślepki z drewna tekowego. Późniejsze wersje produkcyjne mają czarne kratki, a zaślepki mają wykończenie z drewna różanego; istnieją inne mniejsze warianty. Do podstawy obudowy przytwierdzono elektronikę głośnika, składającą się głównie z transformatora audio, zasilacza EHT , zwrotnicy i transformatora sieciowego.
Oryginalny ESL-57 miał problemy z niezawodnością, często spowodowane użyciem niewłaściwego wzmocnienia lub zbyt mocnym napędem. Zasadniczo membrana uległaby wyładowaniu łukowemu na skutek przesterowania lub transformator audio uległby zatarciu w wyniku wystawienia na działanie nadmiernych napięć.
Brak integralności strukturalnej projektu jest postrzegany jako kolejna znacząca słabość Quad ESL-63 od jego powstania i była obecna w jego różnych następcach. Inne wady obejmują bardzo ograniczony poziom ciśnienia akustycznego , co oznacza, że nie będzie grał głośno i brakowało basu. Ponadto jeden z recenzentów doświadczył problemów z przestojami podczas odtwarzania muzyki z użyciem bębnów basowych o dużej intensywności.
Wersje produktu
Quad wypuścił obecnie pięć generacji klasycznej konstrukcji elektrostatycznej. Pierwotnie zaprojektowany do dźwięku monofonicznego w warunkach domowych, popularyzacja dźwięku stereofonicznego skłoniła producenta do modyfikacji paneli elektrostatycznych w celu poprawy ich dyspersji stereo. Głośniki te posiadały większe panele i rewolucyjną konstrukcję stojana, złożoną z ośmiu koncentrycznych pierścieni zasilanych od środka na zewnątrz przez analogowe linie opóźniające, dzięki czemu sygnał audio sprawiał wrażenie, jakby promieniował ze źródła punktowego znajdującego się jedną stopę za panelem.
Quad w pewnym stopniu rozwiązał ograniczenia oryginalnego projektu, wprowadzając ESL-63. Prace nad nowszą konstrukcją rozpoczęto w 1963 r., a produkt wypuszczono na targach CES w 1981 r. Ze względu na zmianę orientacji, ESL-63 ma wymiary 36 na 26 na 6 cali (91 cm × 66 cm × 15 cm), a głośnik wydawał się mniejszy niż wcześniej. Aby zapobiec wyładowaniu łukowemu, wprowadzono nowy obwód ochronny „zaciskania triaka”. Inny obwód zabezpieczający przed działaniem łomu może wykryć szum o wysokiej częstotliwości towarzyszący jonizacji powietrza w przypadku wyładowania łukowego głośnika i odłączyć zasilanie, gdy to nastąpi. Moc znamionowa została zwiększona do 100 W. Co więcej, ponieważ panele w oryginalnym ESL były podatne na przyciąganie kurzu, ESL-63 stał się pyłoszczelny.
W 1988 roku potrzebna była nowa pozycja marketingowa na rynku amerykańskim. Ponieważ rosnący funt szterling spowodował, że produkt był znacznie droższy dla klientów w USA, zdecydowano ulepszyć specyfikację ESL-63 i osiągnąć cenę 4000 dolarów w wersji „USA Monitor”. Wzorowany był na bardziej wytrzymałym modelu „Pro”, który posiadał metalowe maskownice i stalową ramę (zamiast aluminium), stworzony dla działu nagraniowego firmy Philips.
Przyjęcie
Z niecierpliwością oczekiwano na jego premierę: jeszcze przed jego premierą napisano o nim kilka artykułów w Wireless World w 1955 roku; ukazał się na okładce Rocznika Hi-Fi z 1956 roku . Głośnik, ogólnie dobrze przyjęty od chwili premiery, już bardzo wcześnie został nazwany „Cudem Walkera”. Głośnik służył jako monitory studyjne do kontrolowania jakości dźwięku audycji. Do takich profesjonalnych użytkowników należeli Philips i BBC.
Oryginalny model ESL, produkowany w latach 1957–1985, sprzedał się w ciągu swojego życia w liczbie 54 000 par. Pomimo pewnych poważnych słabości, jest powszechnie uznawany za jednego z najważniejszych mówców XX wieku. Home Theatre Review stwierdził, że jest to „najbardziej ceniony produkt hi-fi wszechczasów” i że Walker został wyniesiony do rangi boga w świecie audio. Co Hi-Fi odnotowuje fanatyczną lojalność właścicieli głośników lub fascynację ludzi, którzy pragną je posiadać. Popyt na używane wersje oryginalnych ESL z 1957 r. lub późniejszych ESL-63 utrzymuje się na wysokim poziomie wiele lat po ich wycofaniu.
Zapotrzebowanie klientów spowodowało, że produkcja „ESL-57” była kontynuowana w Wielkiej Brytanii do 1995 r. Obrabiarki Quad do ich produkcji zostały następnie zakupione przez przedstawiciela QUAD w Niemczech, firmę QUAD Musikwiedergabe, która w dalszym ciągu produkuje kompletne głośniki i części zamienne oraz zajmuje się remontami klientów głośniki. Na całym świecie istnieją małe firmy zajmujące się serwisowaniem tego głośnika.
Komentując ESL-63, J. Gordon Holt ze Stereophile uznał, że główną awarią głośnika było wyłączanie się podczas kulminacyjnych momentów orkiestry. Powiedział, że „niezależnie od zalet dźwiękowych, jakie posiada, [głośnik] po prostu nie miał możliwości przenoszenia mocy” w przypadku nowszych materiałów programowych na płycie CD. Jednakże przegląd ten został przeprowadzony na dużej wysokości, co wpłynęło na zdolność głośników do osiągania dużych poziomów głośności.
Dźwięk podpisu
ESL słynie z przejrzystości dźwięku i bardzo niskich zniekształceń. Jego wydajność w zakresie średnich tonów jest zwykle opisywana w kategoriach doskonałych, wspólnych dla innych konstrukcji elektrostatycznych. Jego dźwięk jest neutralny tonalnie, wyjątkowo przestrzenny, a reakcja transjentowa bardzo szybka. Prawidłowo skonfigurowana para stereo wygeneruje bardzo mały „słodki punkt”, w którym scena dźwiękowa nabiera ostrości. Doprowadziło to do krytyki kierunkowości głośnika, która w praktyce rzadko stanowiła problem, a miała tę zaletę, że zmniejszała skutki rezonansów pomieszczenia.
Doświadczenie słuchania ESL jest często opisywane jako niemęczące lub dające się słuchać. Sam Tellig napisał w „Stereophile” w czerwcu 1989 roku o neutralnym dźwięku wydobywającym się z ESL-63: „Nie ma nieciągłości od basu przez środek do góry – wszystko jest takie naturalne. Reakcja na stany przejściowe jest doskonała. Nie ma pudełkowatych podbarwień, ponieważ nie ma pudła". Jego doskonałe właściwości dźwiękowe zostały zrównoważone przez umiarkowane przenoszenie mocy i potrzebę stosunkowo dużej przestrzeni, w której można „oddychać”. Jego użyteczne pasmo przenoszenia mieści się w zakresie od 40 Hz do znacznie powyżej 20 kHz i czasami jest krytykowane za to, że jest lekki. Jego umiarkowane rozciągnięcie basu jest uważane za odpowiednie dla fanów muzyki klasycznej, choć mówi się, że późniejsze wcielenia zapewniają lepszą jakość basu.
Notatki
Linki zewnętrzne