Tytułowe modele głośników Duevel (Planets, Enterprise, Bella Luna, Sirius), choć w ofercie jest ich jeszcze więcej, mają wspólną cechę – emitują falę dźwiękową wokół własnej pionowej osi, rozpraszając ją w miarę możliwości równomiernie dookoła. Im dokładniej się to dzieje, ze względu na różne konstrukcje kolumn i użyte materiały, tym lepszy uzyskuje się efekt. Żeby jednak zrozumieć, dlaczego ta koncepcja jest tak dobra i świetnie się sprawdza, trzeba zrozumieć kilka zasad fizyki fali dźwiękowej i właściwości naszego słuchu. Posiłkując się materiałem pochodzącym bezpośrednio od producenta – marki Duevel (Anette i Markus Duevel, Niemcy), postaramy się w tym artykule przybliżyć fenomen tego rozwiązania. Oryginalny tekst w języku niemieckim – tutaj.

Fenomen ludzkiego ucha i jego złożoność budowy

Jak wyjaśnia Anette Duevel, ludzkie ucho jest absolutnie fascynującym narządem, ponieważ w przeciwieństwie do innych narządów zmysłów, takich jak oczy, nos, język i skóra, które mają dużą liczbę zakończeń komórek nerwowych, przez co mogą wysyłać mózgowi odpowiednio dużo szczegółowych informacji, ucho pracuje na jednym sygnale lub inaczej mówiąc, przekazuje informacje na podstawie pojedynczego wahania ciśnienia powietrza w czasie. Wszystkie docierające do ucha sygnały łączą się w jedną trójwymiarową „mieszankę” ciśnień otaczających nas cząsteczek powietrza, które uderzają w błonę bębenkową. Kosteczki słuchowe w uchu wzmacniają sygnał mechanicznie, ponieważ powietrze (ucho zewnętrzne, ucho środkowe) i ciecz (ucho wewnętrzne) mają różne impedancje (opór fali akustycznej). Ostatecznie na skutek podrażnienia rzęsek komórek receptorowych znajdujących się wewnątrz przewodu ślimakowego powstają impulsy elektryczne. Docierają one do pnia mózgu przez nerw czaszkowy. To właśnie w tym miejscu sygnały z obu uszu zbiegają się i są przetwarzane w korze mózgowej.

Ciekawostka

„Bodźcem odbieranym przez uszy jest fala dźwiękowa, która przemieszcza się w powietrzu, podłożu, przedmiotach oraz w wodzie. Gdy wypowiadamy słowa, słyszymy dźwięk docierający z krtani do ucha wewnętrznego zarówno przez powietrze, jak i przez tkanki ciała. Dlatego, gdy słuchamy nagrania własnego głosu, wydaje się on inny niż ten słuchany podczas wypowiadania słów – słychać wtedy tylko część głosu docierającą przez powietrze.”

Rozchodzenie się fali dźwiękowej

Najcichsze słyszalne ciśnienie akustyczne wynosi około 20 uPa (mikropaskali) i odpowiada poziomowi dźwięku 0 dB. Jest to tzw. próg słyszalności, natomiast próg bólu wynosi ponad 120 dB. Ludzkie ucho nie działa jednak liniowo, lecz logarytmicznie. Przykładowo dwa razy większe natężenie fali akustycznej nie jest odbierane przez nas, jako wrażenie dwa razy głośniejszego dźwięku. Natomiast gdy wydaje nam się, że dźwięk jest dwa razy głośniejszy, w rzeczywistości energia fali dźwiękowej jest wielokrotnie wyższa. I tak np. 2-krotny wzrost natężenia fali, to wzrost głośności określanej w dB o 3 jednostki. Ale gdy wzrost głośności określimy na poziomie 20 dB, to oznacza, że jest to wynikiem wzrostu natężenia fali aż 100-krotnego. Rozpiętość dynamiczna reakcji ludzkiego ucha wynosi więc 10¹² czyli 1.000.000.000.000. To powinno uświadomić nam jak wiele niuansów dociera do naszego mózgu, ale czy potrafimy je wszystkie wychwycić i odróżnić?

Aby jeszcze bardziej skomplikować temat, trzeba sobie uświadomić kilka kolejnych cech ludzkiego ucha mających wpływ na wrażenia odsłuchowe:

• Różne częstotliwości fali dźwiękowej dają różne wrażenie głośności
• Narząd słuchu posiada możliwość adaptacji, to znaczy, że po czasie przyzwyczaja się do głośności (obniżona zostaje w mózgu czułość słuchu)
• Narząd słuchu posiada bezwładność, tj. różny czas reakcji na różne częstotliwości – im niższe tym dłuższy
• Narząd słuchu poddaje się maskowaniu dźwięków, tzn. gdy dociera do ucha więcej dźwięków jednocześnie, te silniejsze i o niższej częstotliwości osłabiają wrażenie słyszalności pozostałych.

Ponieważ człowiek posiada dwoje uszu oddalonych od siebie, najpierw odbiera sygnały niezależnie w prawym i lewym uchu i są to różniące się sygnały, a dopiero potem je scala i interpretuje w mózgu. Ma to duże znaczenie podczas słuchania czegokolwiek, w szczególności muzyki w naszym pokoju odsłuchowym i to właśnie sprawia, że słyszymy „stereo” i jesteśmy w stanie określić położenie źródła dźwięku:

• W różnym momencie fala dźwiękowa dochodzi do ucha lewego i prawego.
• W różnym stanie fala dźwiękowa dociera do uszu, zarówno jeśli chodzi o jej natężenie, jak i informacje, które ze sobą niesie. Chodzi o zakłócenia z powodu przeszkód. Dotyczy to choćby własnej głowy, gdy ją odwrócimy bokiem do źródła dźwięku – dla fal krótkich głowa będzie przeszkodą, dla dłuższych nie. Do jednego ucha dotrze sygnał zmieniony, inny niż do drugiego.
• W zależności od odległości od źródła dźwięku, w jakim go słuchamy, większe lub mniejsze znaczenie ma fala odbita. Dla małych odległości mamy do czynienia z dużo większym udziałem dźwięku bezpośrednio wydobywającego się ze źródła, a wraz z oddalaniem się od źródła, na całość wrażenia odsłuchowego zaczynają znacząco wpływać fale odbite.

Pomieszczenie odsłuchowe też gra

Duevel Sirius - highendowe kolumny głośnikowe

Dochodzimy w ten sposób wreszcie do zagadnień związanych z akustyką samego pomieszczenia, najlepszego punktu odsłuchowego w tym pomieszczeniu oraz rzecz jasna właściwości tego przedmiotu, który emituje dźwięk, a więc kolumny głośnikowej. Anette Duevel w swoim artykule przywołuje zasadę o nazwie: „Prawo pierwszego frontu falowego” (prawo pierwszej fali), które mówi, że jeśli do ucha słuchacza dochodzą z różnych kierunków dwa podobne sygnały dźwiękowe, to słuchacz rozpoznaje pozorne źródło na podstawie pierwszej docierającej fali. Druga nie ma znaczenia dla stwierdzenia pozornego położenia źródła, czyli kierunku skąd przybywa dźwięk. Opóźnienie drugiego sygnału nie może przekroczyć pewnej wartości progowej, ponieważ wówczas słuchacz odbierze to jako dwa oddzielne sygnały, czyli po prostu echo. Jeżeli opóźnienie drugiego sygnału (fala odbita) jest mniejsze niż 1-3 ms, następuje wrażenie zsumowania ich i na tej podstawie określamy lokalizację kierunkową fali, a fale odbite wówczas nie są postrzegane jako oddzielone od dźwięku bezpośredniego. Tak więc, nawet w pomieszczeniach z tendencją do dużych odbić, zmysł słuchu jest w stanie przeprowadzić lokalizację źródła dźwięku (pierwsza fala), nawet jeśli odbicia mają wyższy poziom od dźwięku oryginalnego. Ponadto, subiektywne odczucie odbieranego dźwięku, gdy jest on złożony z fal odbitych daje pełniejsze i bardziej przestrzenne wrażenie niż tylko odbierając bezpośrednio sam dźwięk oryginalny. Fale odbite nietworzące echa są więc sprzyjające dla budowania sceny dźwiękowej. Przyjmuje się, że powyżej 40 ms opóźnienia mamy do czynienia ze słyszalnym echem (pogłosem).

Wpływ budowy kolumn głośnikowych na wrażenia odsłuchowe

Duevel Planets - najtańsze kolumny omnipolarne

W jaki sposób konstrukcja kolumn głośnikowych może świadomie wykorzystywać tą wiedzę, by wrażenia odsłuchowe były jak najlepsze? W tradycyjnych kolumnach z głośnikami umieszczonymi na frontowych ścianach, dźwięk emitowany jest dwojako: faktycznie tylko niskie częstotliwości rozchodzą się przestrzennie (wszechkierunkowo), zaś średnie i wyższe częstotliwości emitowane są w węższym, ograniczonym zakresie do przodu w stronę słuchacza. W ten sposób tylko pierwsza fala dźwiękowa dociera do słuchacza w całym zakresie częstotliwości, a alikwoty, które są tak ważne dla przestrzennego wrażenia słuchowego i barwy dźwięku, doznają jedynie niepełnego odbicia, nawet jeśli znajdujemy się w idealnym punkcie trójkąta pomiędzy kolumnami głośnikowymi. Niestety ludzie posiadają 3 razy więcej komórek nerwowych odpowiedzialnych za odbieranie wyższych częstotliwości niż niższych, z czego widać, że znaczenie odbić o wyższych częstotliwościach jest bardzo duże.

Słusznie więc kierujemy naszą uwagę na pomieszczenie odsłuchowe, ponieważ jest ono końcowym komponentem audio i działa jako element odtwarzający dla puszczanej przestrzennie muzyki, podobnie jak powierzchnia projekcyjna rzutnika slajdów. Lustrzany ekran rzutnika odpowiadałby pogłosowemu pomieszczenia (np. w łazience czy kościele), a idealnie czarny ekran to jak nadmiernie wytłumione, bezechowe pomieszczenie.

Symulacja wizualna

Poniższy film jest podsumowaniem i zobrazowaniem opisanych tu tematów na przykładzie klasycznej konstrukcji kolumn głośnikowych (trójdrożnych) w odniesieniu do kolumn omnipolarnych, emitujących dźwięk dookolnie 360 stopni w płaszczyźnie poziomej dla wszystkich częstotliwości, w szczególności dla średnich i wysokich. Kolorami oznaczono częstotliwości akustyczne:

• czerwony – niskie
• zielony – średnie
• niebieski – wysokie
• biały – pełne spektrum, czyli nałożone na siebie wszystkie częstotliwości

Na filmie (otwórz osobno w YouTube) najpierw pokazano symulację w jaki sposób rozchodzi się fala w kolumnach tradycyjnych trójdrożnych. Aby nie zaciemniać grafiki, pokazano to tylko dla jednej kolumny. Niskie częstotliwości rozchodzą się ze swojej natury wszechkierunkowo i następują odbicia, a pozostałe częstotliwości rozchodzą się z coraz węższym zakresem (coraz bardziej kierunkowo), a więc i odbicia odpowiedzialne za przestrzenne postrzeganie dźwięku są zaburzone i niepełne w poszczególnych zakresach częstotliwości. Widać, że tylko pierwsza fala w całości wszystkich częstotliwości (kolor biały) dociera do słuchacza w spójny sposób. Potem następuje zburzenie spektrum.

Następnie na filmie zaprezentowano ideę rozchodzenia się fali w kolumnach Duevel. Wszystkie częstotliwości rozchodzą się w podobny sposób, uderzając w słuchacza nie tylko za pierwszym razem w całym zakresie częstotliwości (kolor biały), lecz każdorazowo podczas odbić docierają także wszystkie częstotliwości.

Zalety kolumn omnipolarnych Duevel

Rodzina kolumn głośnikowych Duevel - pełna oferta

Do najważniejszych zalet takich konstrukcji należy spójniejszy przekaz, wrażenie większej przestrzenności, natychmiastowe oderwanie dźwięku od kolumn, odbiór dźwięku z przestrzeni bez wrażenia słuchania dwóch punktów (dwóch głośników). Ponadto kolumny Duevel łatwiej ustawić w pomieszczeniu. Punkt odbioru muzyki nie jest tak ściśle związany z kierunkowością ustawienia kolumn, a więc można słuchać muzyki w wielu miejscach pokoju, nie tracąc zbytnio na wrażeniu sceny muzycznej. Kolumny mogą stać bliżej ścian niż tradycyjne z bassrefleksem skierowanym do tyłu.

Wszystkie modele kolumn głośnikowych omnipolarnych Duevel realizują tą samą ideę. Od sposobu propagacji dźwięku i użytych komponentów (materiał, kształt rozpraszacza), ale też od jakości zwrotnicy czy samych przetworników, zależą efekty końcowe i cena kolumn.

Oferta Duevel to kolumny na każdą kieszeń od Duevel Planets w cenie od 4.000 zł za parę, po modele absolutnie bezkompromisowe Sirius BE (przetworniki z berylu)  w cenie 159.000 zł:

Duevel Planets – rozpraszanie dźwięku dzięki kulkom umieszczonym nad głośnikami.

Duevel Enterprise – rozpraszaczem średnich i wysokich częstotliwości jest stożkowy element

Duevel Venus – rozpraszanie dźwięku z obu przetworników za pomocą wspólnego drewnianego elementu

Duevel Bella Luna Diamante – rozpraszanie dźwięku odbywa się za pomocą dwóch drewnianych elementów o odpowiednim profilu, innym dla niskich częstotliwości, innym dla wysokich

Duevel Orion – modele w przygotowaniu; rozpraszanie za pomocą dwóch półkul z drewna lub metalu

Duevel Sirius i Sirius BE – podobnie jak w modelu Bella Luna, lecz kolumna jest większa i posiada lepsze przetworniki

Konkluzja

Duevel konkluduje:

„sztuka odtwarzania muzyki we własnych czterech ścianach polega na stworzeniu autentycznej iluzji rzeczywistości, aby móc cieszyć się muzyką w bardzo indywidualny sposób.”

My, jako Perfect Audio, mając na myśli, że kolumna gra dobrze, raczej wolimy użyć stwierdzenia, że gra naturalnie, a więc tak, jak tego oczekujemy, symulując w ten sposób w naszym pokoju brzmienie świata prawdziwego – prawdziwej orkiestry w sali koncertowej czy prawdziwego koncertu rockowego na stadionie lub kameralnego występu w klubie jazzowym. Dodatkowym atutem jest ich niesamowicie ciekawy projekt wizualny i wykonanie. Ciekawy wygląd odróżnia je od wszystkich innych kolumn głośnikowych. Możliwe jest ponadto indywidualne wykończenie dopasowane do każdego wnętrza – zobacz na przykładzie modelu Bella Luna.

Zapraszamy na odsłuchy. Dostępne są od ręki różne modele kolumn głośnikowych Duevel z bardzo dobrą elektroniką AVM lub wzmacniaczami lampowymi.