Najlepsze kolumny Koaksjalne jak Tannoy

Wczesne lata i trudności

Fred Roy Cizek urodził się 29 stycznia 1943 r. i już od wieku trzech lat był niewidomy w wyniku oparzenia. Mimo tej niepełnosprawności stał się jednym z nielicznych inżynierów-konstruktorów w świecie hi-fi, który potrafił łączyć precyzyjne wyczucie dźwięku z techniczną wiedzą.

Jego wczesna działalność obejmowała współpracę z takimi firmami jak Acoustic Research, JBL, Altec Lansing — doświadczenia te wzbogacały jego wiedzę o konstrukcji przetworników i obudów, choć często spotykał opór ze strony techników, dla których jego sugestie mogły wydawać się prowokacyjne. Jego głęboka wrażliwość słuchowa, „techniczny słuch”, pozwalała mu wychwytywać niuanse, które dla innych mogły być niewidoczne.

W latach 70. założył firmę CIZEK Audio System, z siedzibą w Andover, Massachusetts. Jego najbardziej znanym produktem stała się kolumna Cizek Model One, wprowadzona na rynek w 1976 r.

Cizek Model One i idea „płaskiej impedancji”

Co to znaczy „płaska impedancja”?

W klasycznych konstrukcjach głośnikowych impedancja (czyli „oporność zmienna z częstotliwością”) głośnika zmienia się znacznie w funkcji częstotliwości. W praktyce często obserwuje się:

wzrost impedancji wokół częstotliwości rezonansowej przetwornika,
tendencję wzrostu impedancji przy wysokich częstotliwościach z powodu komponentów indukcyjnych cewki głośnika,
oraz inne anomalie wynikające z elementów mechanicznych i magnetycznych.

Te zmienne skoki impedancji powodują, że wzmacniacz musi reagować na nierówną charakterystykę obciążenia – co czasem prowadzi do zniekształceń, niestabilności czy subtelnego koloryzowania dźwięku.

Cizek przyjął strategię, aby zaprojektować zwrotnicę w taki sposób, by liniowy moduł impedancji kolumny był w praktyce „płaski” (z wyjątkiem naturalnego wierzchołka przy rezonansie przetwornika). W skrócie: dążył do tego, by cała kolumna – ze zwrotnicą – przedstawiała wzmacniaczowi możliwie stabilne, niemal rezystancyjne obciążenie.

Taka konstrukcja niosła kilka korzyści:

łatwiejsza praca dla wzmacniacza — brak dużych skoków impedancji oznacza mniej skomplikowane sterowanie prądem przez wzmacniacz,
linearna charakterystyka — mniej zabarwień indukowanych przez interakcję wzmacniacz ↔ głośnik,
stabilność niezależnie od częstotliwości — lepsza przewidywalność zachowania układu przy różnych utworach, różnorodnej dynamice i poziomach głośności.

Model One był przedstawiany właśnie jako pierwszy system głośnikowy, który dzięki swojej zwrotnicy osiąga „płaską krzywą impedancji (poza szczytem rezonansowym)”

Jak Cizek to osiągnął — koncepcje stosowane w Model One

Kilka ważnych elementów tej konstrukcji:

Kombinacja cewek, kondensatorów i rezystorów – zwrotnica w Model One stosowała układ mieszany (zarówno elementy pasywne indukcyjne, pojemnościowe, jak i rezystory), często z dodatkowymi układami kompensacyjnymi (np. element Zobel), aby wyrównać tendencje zmiennej impedancji głośnika.
Dostosowanie Q basów – użytkownik mógł wybrać przełącznikiem wartość parametru Q dla sekcji basowej, między 0,6 a 1,0, co pozwalało regulować charakter odtwarzania niskich tonów (bardziej tłumiony lub bardziej swobodny bas).
Specjalna konstrukcja przetworników i obudowy – Cizek sam projektował własne głośniki niskotonowe, stosując ciężkie magnesy (ok. 1 kg) i długie cewki, a obudowa była uszczelniona („acoustic suspension”) z wewnętrznym usztywnieniem i wypełnieniem akustycznym, by zminimalizować rezonanse i nadmierne tłumienie pasma.
Kompensacja w zwrotnicy — w dokumentacji reklamowej podkreśla się, że zwrotnica łączy zalety prostego przenoszenia napięcia (celem minimalizacji zniekształceń) z zaletami bardziej zaawansowanych filtrów.
Precyzyjna selekcja komponentów i kontrola jakości» – Cizek dbał o to, by każdy egzemplarz kolumn spełniał jego rygorystyczne tolerancje. Ponieważ nie mógł wizualnie kontrolować pomiarów, zbudował swój własny sposób: przy produkcji kolumn dotykał palcami igły wskaźnika urządzeń pomiarowych — jeśli wskazówka przekraczała jego palce, oznaczał to błąd tolerancji i kolumna była odrzucana.
Kompensowanie dyfrakcji i ustawienie baffle’a – Cizek stosował w konstrukcji obudowy pochylony front (ustawienie kolumn na specjalnych podstawach) oraz tłumienie foamem na ściankach przedniej powierzchni, by ograniczyć efekty dyfrakcyjne krawędzi obudowy.

Dzięki tym zabiegom i kompozycji elementów zwrotnicy udało mu się osiągnąć deklarowaną tolerancję ±1 dB na zakres częstotliwości od ok. 35 Hz do 18 kHz oraz impedancję nominalną 4,25 Ω ±0,25 Ω od ~100 Hz do 15 kHz (w trybie Q = 0,6)

Częstotliwość podziału między głośnikiem niskotonowym a wysokotonowym w Model One wynosiła około 1 500 Hz.

Dlaczego Cizek „postawił na ten kierunek”?

Skąd taka obsesja na punkcie „płaskiej impedancji”? Oto kilka motywacji, które można wydobyć ze źródeł i relacji entuzjastów:

Poprawa kompatybilności z wzmacniaczami Zmienne skoki impedancji zmuszają wzmacniacz do adaptacji – w ekstremach mogą prowadzić do napięciowych czy prądowych obciążeń, ograniczeń dynamicznych czy zniekształceń. Cizek chciał uprościć to obciążenie, by wzmacniacz mógł „widzieć” bardziej przewidywalny układ.
Neutralność barwy i minimalizacja koloracji Jeśli zwrotnica i obciążenie będą bez drastycznych skoków impedancji, mniej energii zostanie „zagubione” lub zmodyfikowane przez interakcje elektromagnetyczne. To sprzyja wierniejszemu odtwarzaniu sygnału.
Wyróżnienie się na rynku hi-fi Koncepcja kolumn ze „stałą impedancją” była wtedy bardzo oryginalna i stanowiła innowacyjny wyróżnik – coś, co mogło przyciągnąć audiofilów poszukujących czystszego brzmienia. I faktycznie – kolumny Cizek zdobyły popularność w Europie, zwłaszcza we Włoszech.
Własna wrażliwość słuchowa i dążenie do perfekcjiJako osoba niewidoma, Cizek polegał bardzo na słuchu. Jego konstrukcje – szczególnie zwrotnica – były wyrazem jego wewnętrznego „rozumienia” dźwięku. Wspomniane relacje mówią, że mógł słuchowo wychwycić, co trzeba zmienić, by uzyskać lepszy efekt. Ta wrażliwość i osobiste zaangażowanie przekładały się na rygorystyczne wymagania co do jakości komponentów i tolerancji.
Możliwa prostota w eksploatacji i przewidywalność zachowania w różnych warunkach Gdy masz kolumnę o bardziej stałej impedancji, łatwiej przewidzieć, jak zachowa się przy zmianach poziomu, materiałach wzmacniacza, zniekształceniach — co daje konstruktorowi większą kontrolę nad rezultatem.

Krytyka, ograniczenia i spuścizna

Oczywiście, idea „płaskiej impedancji” nie jest wolna od wyzwań:

Zwrotnica, by osiągnąć takie wyrównanie, staje się bardziej skomplikowana, z większą liczbą elementów kompensacyjnych, co może generować własne nieidealności (straty, nieidealne elementy, tolerancje).
W praktyce idealnie płaska impedancja na całym paśmie jest nierealna — Cizek sam akceptował wyjątek w rezonansie przetwornika.
Kompletna zgodność między komponowanymi przetwornikami, tolerancje komponentów i zmiany parametrów w czasie są poważnym wyzwaniem przy produkcji masowej.
W niektórych sytuacjach użytkownicy zgłaszali, że kolumny mogą być „surowe” lub „jasne” w brzmieniu, co może wynikać z ich precyzyjnego, neutralnego charakteru — niekiedy mniej tolerancyjnego wobec niedoskonałości źródła lub pomieszczenia akustycznego (to jednak subiektywne uwagi audiofilów).

Mimo to kolumny Cizek, i szczególnie Model One, zdobyły status kultowy wśród miłośników hi-fi, a ich realizacje ze „stałą impedancją” są przez wielu nadal podziwiane jako przykłady śmiałej inżynierii audio. Po śmierci Roya Cizeka w 1993 r. marka z czasem wymarła, ale jej idee pozostają inspirujące.