PASMO PRZENOSZENIA – CO TO JEST?

Pasmo przenoszenia to najczęściej spotykany, obok mocy, parametr sprzętu audio. Budzi on wiele kontrowersji, a szczególnie jego przełożenie na jakość brzmienia. W poniższym poradniku nasz ekspert rozwiewa wątpliwości i mity, oraz wyjaśnia, jakie pasmo przenoszenia jest nam naprawdę potrzebne.

Definicja

Pasmo przenoszenia określa zakres częstotliwości, które są przenoszone przez dane urządzenie. Dotyczy to jedynie sygnałów analogowych: gramofonowych, liniowych i głośnikowych. Wyobraźmy sobie sygnał od 1 Hz do 100 kHz, w którym wszystkie częstotliwości mają ten sam poziom. Po przejściu przez element audio okazuje się, że taki sygnał nie zostanie przeniesiony w całości. Urządzenia audio przenoszą bez strat sygnał analogowy w określonym przedziale częstotliwości, to jest w ich pasmie przenoszenia. Granice tego pasma określone są jako częstotliwość której poziom jest 3 dB niższy od średniego. Norma Hi-Fi określa, że urządzenia ją spełniające powinny posiadać pasmo przynoszenia minimum 20 Hz – 20 kHz, lub szersze. Ma to w domyśle zapewnić odpowiednie odtwarzanie dźwięków w całym zakresie ludzkiego słuchu.

Przykład z podziałem na przedziały częstotliwości. Pasmo przenoszenia w tym przypadku to 40 Hz – 15 kHz. Oczywiście to ekstremalny przypadek. Źródło: tutaj.

Pasmo przenoszenia kolumn

Kolumny głośnikowe mają dwa kluczowe ograniczenia w przenoszeniu częstotliwości. Odtwarzanie najwyższych dźwięków wymaga odpowiedniego głośnika wysokotonowego. Musi on mieć sztywną membranę, która umożliwi osiągnięcie wysokich częstotliwości. Wiąże się to bezpośrednio ze zjawiskiem przełamywania się membrany – break up. Jest to częstotliwość, przy której membrana przestaje pracować całą swoją powierzchnią, a różne jej części zaczynają poruszać się w różny sposób. Niektóre firmy, takie jak na przykład Bowers&Wilkins opracowują własne głośniki wysokotonowe, które sięgają bardzo daleko, dzięki wysoko położonemu punktowi break-up. Na przykład w kolumnach Bowers & Wilkins 704 S2 zastosowano niezwykle sztywne membrany Carbon Dome, który umożliwiły osiągnięcie częstotliwości aż 28 kHz.

Przenoszenie basu ogranicza rozmiar obudowy i głośnika. Odtwarzanie najniższych częstotliwości jest bardzo nieefektywne i wymaga poruszenia dużej masy powietrza na raz. Dlatego tak ważna jest powierzchnia membrany niskotonowej. Zamiast jednego dużego głośnika można z powodzeniem zastosować równoległe połączenie kilku mniejszych, tak jak na przykład w kolumnach ELAC Debut 2.0 F6.2. Pozwala to na połączenie smukłego wyglądu kolumny i nisko schodzącego basu. Duży głośnik potrzebuje dużej obudowy, żeby odpowiednio działać. Żeby ograniczyć rozmiar kolumny stosuje się specjalne wersje obudów, na przykład.: bas-refleks, czy obudowa z membraną bierną. Pomagają one stworzyć „sztuczne powietrze” dla głośnika niskotonowego, pozwalając zmniejszyć fizyczny rozmiar kolumny. Ich wadą jest natomiast gorsza odpowiedź impulsowa, niż w kolumnie zamkniętej.

Realnie pasmo przenoszenia głośników rzadko sięga 20 Hz. Uzyskanie tak niskiej częstotliwości wymagałoby nie tylko bardzo dużych kolumn, ale również odpowiedniego pomieszczenia. W praktyce spotykamy raczej dolne częstotliwości rzędu 30-50 Hz. Nie oznacza to, że najniższe częstotliwości nie są odtwarzane. Są, lecz dużo ciszej niż inne dźwięki. Również samo pomieszczenie potrafi „pomóc” kolumnie w odtwarzaniu najniższych partii muzycznych.

Bardzo częsty widok: zdublowane głośniki niskotonowe pozwalają uzyskać bas kojarzony z większymi przetwornikami. Dzięki temu nowoczesne kolumny są tak smukłe i eleganckie. Na zdjęciu ELAC Debut 2.0 F6.2.

Pasmo przenoszenia słuchawek

Słuchawki borykają się z podobnymi problemami jak kolumny, ale dzięki swojej konstrukcji osiągają znacznie szersze pasmo. Dzieje się tak ponieważ nie są ograniczone pomieszczeniem, ani koniecznością odtworzenia dużego natężenia dźwięku. Wielu producentów oferuje słuchawki, których osiągi znacząco wykraczają poza zakres 20 Hz – 20 kHz. Audio-Technica ATH-MSR7b to słuchawki których pasmo rozciąga się od 5 Hz aż do 50 kHz. Wiąże się to z bardzo wysoką sztywnością zastosowanej membrany. Dolna częstotliwość graniczna słuchawek zależy mocno od typu obudowy. Zamknięte słuchawki oferują lepsze osiągi w zakresie dołu pasma, podczas gdy w otwartych basu jest wyczuwalnie mniej. Dopiero w naprawdę dużych słuchawkach nausznych udaje się uzyskać głębokie niskie tony, przykładem niech będą Audeze LCD-2.

Słuchawki Nauszne Audio-Technica projektowane są z myślą o szerokim pasmie przenoszenia. Pozwala to na wykorzystanie maksimum jakości plików Hi-Res, oraz bardzo niskie zniekształcenia w całym paśmie. Na zdjęciu Audio-Technica ATH-MSR7b.

Pasmo przenoszenia urządzeń elektronicznych

W przypadku urządzeń elektronicznych pracujących z sygnałem analogowym, pasmo przenoszenia zależy od wielu czynników. Górna częstotliwość graniczna nowoczesnych układów elektronicznych leży zazwyczaj daleko poza granicą słyszalności. Niektórzy producenci sztucznie ją ograniczają filtrami, żeby nie przenosić zakłóceń mogących intermodulować sygnał słyszalny. Ma to miejsce między innymi we wzmacniaczu NAD C338. Z kolei bardzo szerokim pasmem przenoszenia charakteryzuje się wzmacniacz Yamaha A-S1200, tam uznano, że przenoszenie szerszego zakresu częstotliwości pomaga w odtwarzaniu zakresu słyszalnego.

Dolna częstotliwość graniczna zależy w dużej mierze od układu wejściowego urządzenia. Powszechnie stosuje się kondensator na wejściu urządzenia. Oprócz odcinania napięcia stałego ogranicza on pasmo przenoszenia od dołu. Producenci dbają sami, aby była to odpowiednia wartość. Problem może pojawić się podczas podłączania starego sprzętu lampowego z nowym urządzeniem tranzystorowym. Wówczas może nastąpić ograniczenie basu w słyszalnym pasmie. Dzieje się tak ponieważ kondensator na wyjściu starych lampowych przedwzmacniaczy był przystosowany do pracy z urządzeniami o dużej impedancji. Wzmacniacze tranzystorowe o niskiej impedancji wejściowej w połączeniu z niewielkim kondensatorem spowodują ograniczenie przetwarzania basu. Podczas projektowania nowoczesnych układów lampowych, takich jak przedwzmacniacz Audio-Technica ze swoimi słuchawkami, czy Yamaha ze swoimi wzmacniaczami. Czy faktycznie różnica jest słyszalna? Zapraszamy do salonów.