Focal Shape Twin – aktywne 2.5-drożne monitory studyjne

Nie ma chyba na rynku monitorów studyjnych producenta o takim potencjale technologicznym, jak Focal. Focal to nie tylko dział pro, ale również dział konsumencki i audiofilski – to te działy generują największe obroty. I zyski. Dział rozwoju tego producenta to niezależna jednostka organizacyjna, która pochłania corocznie stały procent zysków. To mądra polityka. Wszystko po to, by być krok przed konkurencją. Focal nie ustaje w poszukiwaniach coraz nowocześniejszych i doskonalszych materiałów do budowy przetworników. Jednocześnie istotnym elementem jest aspekt ekonomiczny – poszukiwania mają na celu opracowanie materiałów o wysokich parametrach jakościowych, ale nie tak drogich w implementacji, jak chociażby osławione membrany tweeterów wysokotonowych z berylu. Seria Shape bazuje właśnie na kilku nowych rozwiązaniach, a model Twin stanowi swego rodzaju „etiudę”, próbę idealnego studium projektowego o stopniu komplikacji przewyższającym praktycznie wszystkie konkurencyjne konstrukcje na rynku. Czy efekt końcowy jest adekwatny do stopnia komplikacji konstrukcji?

Na początku testu powiedzmy sobie wprost – Focal Shape Twin nie jest konstrukcją bezkompromisową. Focal ma w swoim wachlarzu technologii tak bezkompromisowe rozwiązania, jak berylowe tweetery o maksymalnie zminimalizowanych rezonansach harmonicznych i nieharmonicznych i o przegenialnej odpowiedzi impulsowej wynikającej z budowy atomowej berylu – beryl pierwiastkiem w postaci ciała stałego, które jest ośrodkiem w którym najszybciej rozchodzi się dźwięk. Focal jest jedynym producentem wykorzystującym ten pierwiastek do budowy membran.

Focal słynie również z wooferów z kompozytowymi membranami o „kanapkowej” konstrukcji z materiału nazwanego „W” Sandwich, na który składa się pianka o strukturze plastra miodu Rohacell i warstwy włókna szklanego. Materiał ten zapewnia wielokrotnie większą sztywność membrany nawet w stosunku do membran kevlarowych oraz kompozytowych membran z Polyglassu. A to również przekłada się na genialną wręcz redukcję zniekształceń.

W serii Shape nie zaimplementowano tych przetworników. Opracowano nowe. Są pewnym kompromisem, bo to przetworniki z tańszych materiałów. Zastosowano również inne końcówki mocy - zamiast topowych końcówek pracujących w klasie G, w Focal Shape Twin pracują bardzo „muzyczne” końcówki klasy AB. No i z założenia, seria Shape charakteryzuje się możliwie niewielkimi rozmiarami obudowy. Ale to, że Focal Shape Twin nie jest konstrukcją bezkompromisową – jest monitory te są lokowane w średniej klasie cenowej - nie oznacza, że nie jest konstrukcją absolutnie wyjątkową!

Założenia konstrukcyjne są bowiem imponujące. Poziom skomplikowania i ilość zmiennych, nad jaką konstruktorzy musieli zapanować przy tworzeniu tego monitora, przekracza z okładem większość monitorów bliskiego pola. Po pierwsze, żeby nie było łatwo - to absolutnie analogowy monitor. Zero cyfry. Filtry odpowiedzialne za podział pasma to elementy elektroniczne. A jest co dzielić, bo monitor jest konstrukcją 2.5-drożną :-)

Projektując serię Shape, konstruktorzy firmy Focal opracowali aż 5 nowych technologii, które zostały zaimplementowane w nowej serii. Przede wszystkim, został opracowany nowy typ materiału do budowy membran wooferów. Co to może być? Lekkość włókien zbliżona do włókna szklanego, średnica około 20 mikronów, sztywność podobna do Kevlaru, a odporność na rozciąganie zbliżona do włókien węglowych. Do tego wartość charakterystyki tłumienia o wartości 80% charakterystyki tłumienia celulozy... To kompozyt zbudowany z tkaniny z młodych włókien lnu i włókna szklanego. Materiał ten został nazwany „F” Sandwich, a technologię konstrukcji membran nazwano Flax Cone.

Przy konstrukcji wooferów dla serii Shape wdrożono również nowy system zawieszenia membrany nazwany TMD (Tuned Mass Damper) niwelujący według danych producenta nawet o 50% zniekształcenia nieharmoniczne pojawiające się przy maksymalnych wychyleniach membrany. Warto podkreślić, że dzięki temu zawieszeniu nowe membrany z materiału o grubości zaledwie 0.4 mm bardzo liniowo przetwarzają również pasmo średnie w zakresie 1 kHz – 3 kHz.

Nowe woofery mają nowo opracowane magnesy w technologii nazwanej Neutral Inductance Circuit (NIC). Według producenta ma to również zmniejszać zniekształcenia nieliniowe nawet o 50% oraz niwelować efekt kompresji dźwięku.

W Focal Shape Twin znajdziemy dwa woofery o średnicy 5”. Jeden woofer przetwarza według producenta pasmo niskotonowe od 40 Hz do 180 Hz, gdzie sygnał jest ograniczany filtrem dolnozaporowym na około 200 Hz. Drugi woofer pracuje w zakresie od 40 Hz do 2.5 kHz, przy czym z pomiarów wynika raczej, że filtr o nachyleniu 24 dB/oktawę jest ustawiony na około 2,3 kHz. W praktyce można powiedzieć, że oba woofery w dole pracują przy spadku -10 dB od poziomu nominalnego od około 70 Hz. Pasmo poniżej 70 Hz jest generowane przez membrany bierne, o których za chwilkę. Rezonans woofery mają na 44 Hz, co pozwala na tyle wzmocnić najniższe pasmo, żeby w pomiarach w połączeniu z membranami biernymi można było uzyskać 40 Hz przy spadku -10 dB.

Filtr odcinający od dołu tweeter również ustawiono na 2,3 kHz z nachyleniem 24 dB/okt.. Przetwornik wysokotonowy pracuje według danych katalogowych aż do do 35 kHz. Wprawdzie nasz system pomiarowy pracuje tylko do 20 kHz, ale na pomiarach widać, ze krzywa efektywności drivera w najwyższym paśmie wzrasta, o to nawet o 4 dB. Więc te 35 kHz jest możliwe, aczkolwiek pracując na sesjach w częstotliwościach 48 kHz lub 44.1 khz przydatne to będzie bardziej dla nietoperków :-) Chyba, że pracujemy na podwyższonej częstotliwości próbkowania 88.2 kHz lub 96 kHz. Wówczas mamy szansę mieć lepiej odwzorowane nagrania ujęć mikrofonowych.

Do tego dochodzą dwie 8-calowe membrany bierne – niegdyś bardzo popularny sposób na wzmocnienie dolnego pasma przy niewielkich zamkniętych obudowach. Te pasywne radiatory są nastrojone na częstotliwość 50 Hz. Niejednokrotnie spotkałem się z wrażeniem opóźnienia dźwięku w dolnym paśmie przy zastosowaniu membrany biernej. W przypadku tej konstrukcji takie zjawisko nie zachodzi! Co więcej, membrany bierne zostały zainstalowane w takim miejscu, że wpasowują się fazowo w całe pasmo przetwarzania.

Focal Shape Twin to 2.5-drożny układ przetworników i membran biernych tworzący system akustyczny. Ma więc jeden tweeter wysokotonowy, dwa przetworniki 5” i dwie membrany bierne o średnicy 8” każda. Pracę tych wszystkich elementów trzeba było jakoś zsynchronizować. Jak się to firmie Focal udało?

Dwa woofery o średnicy 5” mają nieco większą powierzchnię czynną, niż jeden woofer 7”. Czyli teoretycznie można by porównywać testowane monitory z konstrukcjami z 7-calowym wooferem. Przy tym trzeba pamiętać, że dwa przetworniki w jednym zestawie to zysk 3 dB efektywności, a mniejsza średnica przekłada się na szybszą pracę i lepsze oddanie sygnałów impulsowych. Zwłaszcza, że woofery są niezwykle lekkie, bo zbudowano je z nowego kompozytu o grubości 0.4 mm na bazie włókien lnu i włókna szklanego. Duży skok membran z nowym zawieszeniem TMD gwarantuje dodatkowo dużą dynamikę. Każdy woofer jest zasilany z osobnej końcówki o mocy 80 W pracującej w klasie AB.

Przetwornik wysokotonowy jest wyposażony w magnezową membranę (aluminium + magnez - Al+Mg) o charakterystycznym kształcie M. Membrana jest „wklęsła”, a zewnętrzne pierścienie umożliwiają pracę przód-tył nie dopuszczając do dużych odkształceń wnętrza membrany. To pozwala bez zastosowania falowodu czy tuby - która zawsze wprowadza pewne zniekształcenia fazowe, uzyskać szerszą dyspersję i szerszy sweetspot. Dodatkową zaletą są również niższe zniekształcenia, które zawdzięczamy zarówno kształtowi membrany, jak materiałowi, z jakiego ją zbudowano. Stop Magnezjum, którego sztywność jest 8-krotnie wyższa od kopułek jedwabnych i ponad 3 razy wyższa od membran tytanowych charakteryzuje się również relatywnie niskim, dość ubogim w harmoniczne rezonansem własnym – dodatek magnezu niweluje nieprzyjemny rezonans w najwyższym słyszalnym paśmie w okolicy 14 – 18 kHz, który jest charakterystyczny dla membran z czystego aluminium. To również przekłada się na uzyskanie niewielkich zniekształceń harmonicznych i nieharmonicznych testowanych monitorów. Lekkość membrany i gęstość materiału, z jakiego została wykonana umożliwiają również uzyskanie o wiele szerszego efektywnego zakresu pasma pracy – przetwornik wysokotonowy w Focal Shape Twin przetwarza dźwięk aż do 35 kHz. Przetwornik wysokotonowy jest napędzany końcówką o mocy 50 W, również w klasie AB.

Dla zapewnienia sztywności, do wykonania obudowy zastosowano gęsty MDF, który na frontowej części ma niebagatelną grubość 25 mm. Reszta ścianek obudowy ma grubość 15 mm. Obudowa jest pokryta po bokach czarnym lakierem, a z przodu gustowną okleiną.

Interesującym rozwiązaniem jest zamontowanie w podstawie 4 regulowanych metalowych nóżek, dzięki którym możemy kierunkować płaszczyznę pracy monitorów góra / dół. Przydatne rozwiązanie.

Monitory są wyposażone w dwa typy wejść – symetryczne XLR oraz niesymetryczne cinch/RCA. Co ciekawe, oba wejścia działają równocześnie, choć może mieć to wpływ na zmniejszenie dynamiki. Na tylnym panelu są zamontowane dwa gwinty M6 umożliwiające zamontowanie monitora do ściany na specjalnym uchwycie montażowym. Zalecane są konstrukcje firmy K&M (komplety ramię plus uchwyt). Bardzo przydatne rozwiązanie, jeśli korzystamy na przykład z dwóch lub więcej dużych monitorów komputerowych i nie chcemy zbyt szeroko ustawiać monitorów, co mogło by odrealnić scenę stereo naszych miksów.

Z tyłu prócz wejść, gniazda zasilania i włącznika sieciowego znajdziemy szereg przełączników pozwalających dopasować testowane monitory do warunków akustycznych panujących w naszym domowym studiu. Należy podkreślić, że wszystkie filtry są analogowe.

Monitory w standardowym ustawieniu pracują w pełnym paśmie, od 40 Hz do 25 kHz. Jeśli zaistnieje taka potrzeba, możemy ograniczyć przetwarzanie pasma w dole przy użyciu filtrów załączanych dla wartości 45 Hz, 60 Hz bądź 90 Hz. Jeśli więc chcemy podłączyć subwoofer do naszych monitorów, najlepiej będzie je odciąć na 90 Hz.

Niezwykle przydatny okaże się w wielu przypadkach filtr Midrange/Bass – ustawiony na 160 Hz z dobrocią jednej oktawy (Q = 1), umożliwia skorygowanie na przykład wzmocnienia tego zakresu pasma przez odbicia od biurka czy miksera. Ten filtr można ustawiać w zakresie +/-3 dB.

Poza tym mamy dwa filtry półkowe – dla dolnego pasma @250 Hz oraz dla górnego @4.5 kHz z płynną regulacją w zakresie +/-6 dB.

Regulacja wartości odbywa się płynnie, za pomocą zwykłych potencjometrów bez zaskoku – dotyczy to również potencjometrów poziomu wzmocnienia końcówek... By precyzyjnie ustawić identyczną wartość na obu monitorach, trzeba się po prostu skupić. Ale da się z tym żyć i pracować. W końcu ile razy zmieniamy ustawienia filtrów korekcyjnych dla przystosowania monitorów do naszego domowego studia?

Jak te wszystkie technologie przekładają się na pracę nad miksami? Pierwsze, co zwraca uwagę, to nieprawdopodobnie precyzyjne, punktowe, ale i miękkie w wybrzmieniu niskie pasmo. Woofery 5” z lekkimi membranami nadają ogromną czytelność impulsów, a membrany bierne dokładają oktawę w dół dla niskiego pasma pracy wooferów. Wrażenie jest niesamowite. Nie jest to natomiast monitor do miksowania i odsłuchiwania hip hopu, z długim ciągnącym się po nogawkach subbasem. Focal Shape Twin to precyzyjne narzędzie, jak swego rodzaju makro-zoom, wychwytujący wszelkie nierówności i błędy muzyków lub nagrania. Potrafi zawstydzić niejedną sekcję rytmiczną obnażając niedoskonałości rytmiczne i intonacyjne w dole.

Dodatkowo konstrukcja w zasadzie zamknięta okazuje się mniej podatna na nierównomierności wynikające z niedoskonałości pomieszczenia. Odsłuchiwaliśmy te monitory w trakcie testów w trzech różnych, raczej niezbyt przystosowanych akustycznie pomieszczeniach – ot, normalne „domowe” studia na biurku w pokoju :-) I za każdym Focal Shape Twin charakteryzował się mniejszymi nierównomiernościami w dole pasma, niż monitory o konstrukcji bass-reflex używane w tych studyjkach.

Drugim elementem brzmienia, na które zwróciliśmy uwagę, to punktualność transjentów. Dźwięk w środkowym i górnym paśmie sprawia wrażenie „rozebranego” na czynniki składowe. Warto podkreślić, że mówimy tu również o zakresie pasma przetwarzanego przez woofer. Wychodziło to na przykład przy odsłuchiwaniu podziałów rytmicznych granych hi-hatem oraz na bongosach. W miksowanych nagraniach nagle jakby otworzyła się nowa warstwa rytmiczna, która wymagała skorygowania. Ciekawe, że w skomplikowanej fakturze brzmieniowej te monitory „nie męczą się”, nie tracą na szczegółowości. Fakt, że trudniej było uzyskać „ładny” miks, niż na przykład na monitorach z popularnymi w ostatnich latach quasi-wstęgowymi przetwornikami. Ale... w monitorach studyjnych chyba właśnie o to chodzi. Mają przekazywać prawdę, a nie koloryzować i dokładać „ładność”.

Jeśli chodzi o równomierność pasma przenoszenia – jak widać na powyższym pomiarze w programie SMAART (górna część to wykres fazy, dolna część - pasmo przenoszenia) - w większej części zakresu mieści się w tolerancji +/-2 dB, zaś w pełnym zakresie jest utrzymane w ryzach +/-3 dB. Nawet w pomiarze w „wolnej” przestrzeni sporej sali teatralno-koncertowej, obarczonej odbiciami w paśmie środkowym 350 – 700 Hz wynikającymi z wysokości, na jakiej stały monitory, charakterystyka okazała się bardzo równa.

Na poniższym screenie można zobaczyć pomiary wszystkich elementów składowych - dwóch pasywnych radiatorów, dwóch wooferów, z których jeden pracuje od samego dołu pasma aż do 2.5 kHz oraz pomiar tweetera (jak widać, na pomiar tweetera załapały się również woofery :-) ). 

Zaskakującą cechą monitorów Focal Shape Twin jest to, że prezentują bardzo wyrównaną charakterystykę częstotliwościową również przy niższych poziomach głośności. Wynika to z lekkości membran wooferów i zastosowania dwóch mniejszych 5” przetworników, które potrzebują mniejszego impulsu, niż na przykład większa 7-calowa membrana. Oczywiście, izofoniczna krzywa słyszenia pozostaje w mocy :-) Chodzi nie tyle o głośność, co o precyzję i „podatność” przetworników na pracę – nie trzeba w nie „ładować” w głośniki dużej mocy, żeby móc kontrolować pełen obraz częstotliwościowy miksowanego materiału.

Co do charakteru brzmienia – ponieważ osobiście staram się pracować na niezbyt wysokich poziomach głośności, by skompensować sobie charakterystykę słyszenia, podbiłem korektorem półkowymi o około 3 dB dół pasma – dla lepszego wrażenia osadzenia dołu. Musiałem skompensować również odbicia od blatu biurka używając dedykowanego filtru – użyłem wartości około -2 dB. Górę pasma podbiłem korektorem HF o 2 dB – dla lepszej kontroli fraz wokalnych. Pamiętajmy, że zwiększając w dole poziom głośności, musimy się liczyć z koniecznością skompensowania głównej głośności monitora. Moc końcówek jest ustawiona w optymalnej pozycji dla uzyskania pełnego maksymalnego SPL bez użycia podbicia korektorem (110 dB z 1 metra !!!). Przy podbiciu dolnego pasma przekraczamy maksymalną moc. Należy więc skompensować te 3 dB na głównym potencjometrze głośności.

Jestem zadowolony ze swojego zestawu monitorów. Ale gdybym szukał nowych monitorów, Focal Shape Twin znalazły by się na liście kilku modeli walczących o moje względy :-) Jeśli lubimy przewalony furkoczący bas, Focal Shape Twin nie są monitorami dla nas. Chyba, że uzupełnimy zestaw o subwoofer. Natomiast jeśli szukamy precyzyjnego, wiarygodnego pełnopasmowego monitora w korzystnej cenie, Focal Shape Twin jest to bardzo interesująca propozycja.

Do testów dostarczył: MBS