Førsteordens delefilter: Panacea eller problem?

Førsteordens delefilter: Panacea eller problem?

Thiel-CS17-thumb.pngJeg har alltid oppfordret kritiske e-poster fra leserne, fordi det er bra å ha tilbakemeldingene. Men et par av e-postene som svar på min anmeldelse av THIEL TT1 ble rett og slett stygg. 'Du er ikke en lydfil!' en raset som svar på min kommentar om at TT1 er '... en mer allsidig høyttaler enn noen Jim Thiel [den avdøde selskapets medstifter] designet og sannsynligvis en bedre verdi enn noe Jim designet ...'





Jeg ble påminnet om dette da jeg nylig googlet litt informasjon for min kommende gjennomgang av THIELs nye SmartSub 1.12 subwoofer. Jeg opplevde lidenskapelig klager over selskapets beslutning om å gå vekk fra de fasekohærente designene og førsteordens delefilter som var et kjennetegn på Jim Thiels arbeid. I en YouTube-video , en lydentusiast hyllet Jim Thiels design som 'lysår foran det alle andre hadde å tilby' og tok selskapet til oppgave for å tilby nytt produkt som 'ser ut til å være det samme gamle drittet vi har sett i høyttalerverdenen for de siste 30, 40 eller 50 årene. '





hvor du skal dra for å skrive ut noe

Fra et forretningsmessig synspunkt kan det diskuteres hvorvidt det var lurt av THIEL Audio å forlate Jim Thiels sentrale designkonsepter, men jeg forventer at de fleste høyttalerdesignere ville ha tatt den samme avgjørelsen som de nye menneskene på THIEL. Det er ikke fordi de er dumme. Det er ikke fordi det de lager er 'crap' (jeg gir ikke femstjerners ytelsesvurderinger til crap-høyttalere). Det er ikke fordi de ikke er lydfiler. Det er fordi de forstår at overordnet crossovers introduserer et overraskende antall avveininger, et poeng som ingen av kommentarene jeg har sett ødelegge THIEL Audio ser ut til å ha giddet å undersøke.





Jeg er heldig som har brukt mange timer på å diskutere disse problemene med Jim Thiel selv. Jeg besøkte ham to ganger på produktutviklingslaboratoriet og fabrikken hans, og han kom innom arbeidsplassen min et par ganger for å hjelpe meg med å sette opp høyttalere eller for å prate om hva han hadde på jobb. Det kan være overraskende for noen at hans tilnærming var dypt forankret i vitenskap og ingeniøs ingeniørfag. Så vidt jeg vet, hengav han seg aldri til de mystiske ordlydene og vanskelig å støtte ytelseskrav som er vanlige i high-end lyd, og i våre diskusjoner var han ofte avvisende for faddish lydpraksiser som ikke ble støttet av vitenskapelig bevis.

Først noen grunnleggende for de som trenger dem. Crossover er et elektrisk nettverk som deler lyden i bass for basshøyttaleren og diskant for diskanthøyttaleren (og ofte mellomtone for en mellomtone driver). En toveis crossover har to filtre: ett som filtrerer diskanten ut av bashøyttaleren og en som filtrerer bassen ut av diskanten. (En treveis høyttaler legger til filtre som fjerner den dype bass- og øvre diskant-signalene fra mellomtone-driveren.) Disse filtrene er preget av frekvensen de begynner å dempe et signal på, og av skråningen til den dempningen. Et førsteordens filter dempes ved -6 dB per oktav, et andreordens filter ved -12 dB per oktav, og så videre. Disse filtrene påvirker fasen til et lydsignal, noe som forsinker noen frekvenser i forhold til andre.



Fordelen med en førsteordens crossover er at den opprettholder fasen til det originale signalet, så lenge høyttaleren den brukes i har de akustiske sentrene til driverne justert i vertikalplanet, ofte ved bruk av en skrånende frontplate . Så lenge hodet er plassert slik at ørene er like langt fra alle driverne, bør ikke fasen med direkte lyd som først når ørene dine variere mer enn noen få grader. Derfor refererer THIEL og andre produsenter til dette som en fasekohærent design.

Hvordan påvirker dette lyden du hører? Jeg har vurdert kanskje 10 THIEL-høyttalere siden begynnelsen av 1990-tallet, samt flere andre fasekohærente design. I mine ører er fordelen med fasekohærent design at du får et mer innhyllende lydbilde, mer som det du forventer å høre fra en panelhøyttaler som MartinLogan eller Magnepan - men med mer presis bildebehandling enn et dipolært panel høyttaleren kan produsere. Det er en flott lyd, en som jeg anbefaler alle lydentusiaster å sjekke ut selv i et godt designet forhandlerutstillingslokale eller på et lydshow.





Så fin som den fasesammenhengende lyden kan være, er det ikke 'lysår foran' alt annet. Hvis fordelene med fasekohærent design var så store, ville flere høyttalerselskaper bruke det, fordi det i sin grunnleggende form også er den billigste crossoveren du kan bygge. For en toveis høyttaler krever en førsteordens crossover bare en kondensator, en induktor og en motstand. For hver ekstra bestilling i et passivt filter trenger du en ekstra kondensator eller spole. Derfor er den vanligste bruken av førsteordens delefilter ikke i audiofile høyttalere, men i lydfelt, trådløse høyttalere og hjemmekinoanlegg. (For ordens skyld var overgangene til Jim Thiel utrolig komplekse, med mange nettverk lagt til for å korrigere impedans og frekvensresponsavvik, men kjernefunksjonaliteten ble fremdeles levert av de tre grunnleggende komponentene.)

Så hva er ulempen med førsteordens delefilter? Det er tre: forvrengning, førerens levetid og spredning.





Som Jim Thiel fortalte meg, fordi et førsteordens filter ikke dempes like brått som filtre med høy ordre, må en driver som brukes med en førsteordens crossover, utvise god ytelse to oktaver utover det spesifiserte delepunktet - dvs. i en toveis høyttaler med et 2,3 kHz krysspunkt, en diskanthøyttaler må kunne håndtere signaler så lave som 575 Hz, og en bashøyttaler må kunne håndtere signaler så høye som 9,2 kHz. Dette er spesielt vanskelig på en diskant, som produserer forvrengning ved høyt volum og noen ganger fører til førersvikt (tidlige Thiel-høyttalere var beryktet for å blåse diskanthøyttalere). Det kan også begeistre wooferens 'breakup modes' eller forvrengningsproduserende høyfrekvente resonanser.

Jim Thiel erkjente fullstendig disse problemene, og han løste i stor grad dem ved å utvikle diskanthøyttalere med en uvanlig lang utflukt på omtrent en kvart tomme, og gjennom bruk av en unik bølgepapp-membran konsentrisk driver som håndterte mids og highs i hans nyere modeller. Disse problemene kan også reduseres ved å gå til tre- eller fireveisdesign.

Det andre problemet med førsteordens delefilter er spredning. Fordi filtrene er relativt grunne, er begge driverne samtidig hørbare når lyder er innenfor en oktav av kryssfrekvensen. Dette er ikke noe problem hvis ørene er i samme avstand fra sjåførene. Men hvis ørene dine er nærmere en driver - hvis du står opp, som setter ørene nærmere diskanthøyttaleren, eller slår seg ned og setter ørene nærmere bashøyttaleren - vil ikke lydene fra de to driverne lenger være i fase ved alle frekvenser. De vil være i fase ved noen frekvenser og ut av fase på andre, noe som betyr at noen frekvenser blir forsterket og andre dempes, og du vil ikke lenger få jevn frekvensrespons. (Høyttalere med overordnet delefilter kan også ha dette problemet, men i mye mindre grad.)

Igjen tok Jim Thiel store smerter for å løse dette problemet. Det er grunnen til at så mange av designene hans brukte et koaksialt arrangement med diskanthøyttaleren i en mellomtone-driver eller bashøyttaler. Men de eksotiske førerdesignene han stolte på, tok år å utvikle, kostet mye å produsere, og noen ganger hindret ham i å få ut nye modeller så raskt som forretningspartnere og forhandlere kanskje hadde likt.

Thiel-TT1-thumb.jpgJeg var heldig å gjennomgå både den aller siste høyttaleren Jim Thiel designet (CS1.7, vist ovenfor) og den aller første høyttaleren selskapet designet etter at Jim gikk bort (TT1, vist til høyre). Forskjellen var dramatisk. CS1.7, som tidligere THIEL-tårnhøyttalere jeg hadde gjennomgått, var litt masete å plassere og kunne ikke berøre bassresponsen og dynamikken som mange lignende priser høyttalere tilbyr, den var fantastisk flott for puristiske lydfilopptak av akustiske instrumenter, men en tvilsomt valg for tyngre rock og popmusikk eller for hjemmekino. I mellomtiden leverte TT1 masse dynamikk, var ikke masete med plassering, og til slutt leverte en mer nøytral lyd som fungerte med alle slags musikk.

Selvfølgelig kan fans av de gamle THIEL-høyttalerne insistere på at det ikke er noe spesielt med de nye høyttalerne, at de ikke er så forskjellige fra hva B&W, PSB og Revel produserer. Det er sant. Og selvfølgelig foretrekker mange lydfiler et produkt med sjarmerende særegenheter fremfor et som gir objektivt overlegen ytelse. Det er greit. Og selvfølgelig kan noen nå trekke seg bort fra THIEL og mot Vandersteen, et annet selskap kjent for fasekohærente design. Det er også greit.

Det som ikke er bra, er å hevde at den fasekohærente høyttaleren (eller for den saks skyld nesten hvilken som helst annen lydteknologi) er 'lysår foran det alle andre har å tilby.' Akkurat som alle andre lydprodukter som noen gang er laget, representerer fasekohærente høyttalere en rekke kompromisser. Ved å forstå disse avveiningene kan vi ta intelligente kjøpsbeslutninger. Vi kan ikke ta intelligente kjøpsbeslutninger hvis vi baserer disse beslutningene på en kvasi-religiøs ærbødighet for spesifikke teknologier, merkevarer eller personligheter.

Tilleggsressurser
Fordeler og ulemper med flere subwoofere på HomeTheaterReview.com.
Hvordan velge en subwoofer for surroundlyd eller stereo på HomeTheaterReview.com.
THIEL TT1 Tower Speaker reviewed på HomeTheaterReview.com.

hp laptop fan noise windows 10