Wszystkie moje testy pokazujące wpływ impedancji obciążenia na sygnał wyjściowy wzmacniacza nie są tylko „sztuką dla sztuki”. Pierwszy dowód już teraz – jak zachowuje się wzmacniacz gitarowy, gdy podłączymy do niego dwa różne głośniki czy zestawy głośnikowe. Czy to ma w ogóle sens?

Sytuacja wcale nie taka rzadka – dwa różne głośniki podłączone do jednego wzmacniacza. Czasem zdarza się, że te dwa różne głośniki są w jednej obudowie. Pomińmy w dzisiejszych rozważaniach wpływ akustyczny i mechaniczny różnych głośników w jednej obudowie, często zamkniętej – chciałbym skupić się tylko na stronie elektrycznej tego zagadnienia, widzianej od strony wzmacniacza. Bardzo często mamy do czynienia z sytuacją, w której świadomy gitarzysta lubi brzmienie jakiegoś typu głośnika z jednego powodu, a innego typu z innego powodu. Oba lubi, oba są dobre, każdy ma „coś” – jeden np. dobry dół, ale mniej niskiego środka, a drugi dobry niski środek i górę (to oczywiście teoretyczny przykład). W takiej sytuacji bardzo często w jednej obudowie, np 2×12, wymienia się jeden głośnik na inny, żeby poszerzyć paletę brzmieniową i połączyć najlepsze cechy obu głośników. Tylko czy na pewno? Już sam fakt umieszczenia dwóch różnych głośników, o różnych częstotliwościach rezonansowych, w jednej obudowie zamkniętej może być dla tych głośników niebezpieczny – nawet, gdy mają takie same impedancje. No, ale powiedzmy, że nas stać i ten aspekt pomijamy. Już szybki eksperyment myślowy na podstawie dotychczasowych pomiarów pokazuje, co z tego może wyniknąć – a ja to zmierzyłem.

Od razu uprzedzę – sytuacja jest trochę nierzeczywista, bo dla podkreślenia zjawisk zachodzących w przypadku połączenia dwóch różnych głośników do jednego wzmacniacza użyłem bardzo różnych, aczkolwiek rzeczywistych głośników, w dodatku jeden bez obudowy. Sprzęt testowy wygląda tak:

Mamy wzmacniacz Fender Bassman 50 i dwa głośniki Eminence – stary dwunastocalowy i dość nowoczesny piętnastocalowy. Oba o impedancji 8Ω. Żeby jeszcze bardziej zwiększyć różnice między nimi tak naprawdę mniejszy głośnik testowałem w starej, mniejszej obudowie, a większy… w ogóle bez obudowy. Stwierdzone zjawiska zachodzą oczywiście w przypadku każdych dwóch różnych głośników, są jednak mniej lub bardziej widoczne. Celem eksperymentu nie ma być wychwycenie ewentualnych różnic brzmieniowych „na słuch”, tylko pomiar sygnał wyjściowego ze wzmacniacza i wnioskowanie o brzmieniu na tej podstawie.

Czyli – pomiar sygnału wyjściowego z podłączonym jednym głośnikiem, potem z podłączonym drugim, a na końcu oba naraz, równolegle. Wzmacniacz Fender Bassman 50 nie ma przełączanej impedancji obciążenia, tak więc przy pracy z pojedynczym głośnikiem pracuje w niedopasowaniu – ale daje radę. Inne wzmacniacze mogą zachowywać się inaczej i wpływ obciążenia może być inny.

Na pierwszym wykresie poniżej widzimy pomiar sygnału wyjściowego oddzielnie dla dużego i małego głośnika;

Niebieski to Emi dwunastocalowy, żółty to duży, piętnastocalowy, bez obudowy, żeby zwiększyć różnicę w częstotliwościach rezonansowych. Chęć połączenia brzmień dwóch tak różnych głośników może np. wynikać z tego, że duży ma bardzo fajny, niski dół z rezonansem w okolicy 50Hz, ale zdecydowanie za słabo odtwarza wyższy dół, w okolicach 150Hz. Mniejszy, dwunastocalowy, poniżej 100Hz już nie gra w ogóle, ale za to jego rezonans w okolicy 130Hz uzupełni najniższy dół z dużego. W dodatku piętnastocalowy eminence jest głośnikiem basowym o dużej mocy, i mimo rosnącej dość mocno impedancji w górze wcale nie ma dużo góry, wręcz przeciwnie – wprawdzie „ciągnie prąd” ze wzmacniacza, ale góry nie ma. Natomiast mały emi ma mniejszą indukcyjność i nie zwiększa impedancji tak mocno jak duży, ale za to górę ma.
Oczywiście te wykresy to nie jest pasmo przenoszenia, tylko napięcie ze wzmacniacza, trzeba o tym pamiętać.

No to połączmy te dwa głośniki równolegle, skorelujmy mniej więcej wykresy w pionie i zobaczmy, z czym musi się biedny bassman zmierzyć (jak wyżej i dodatkowo fioletowy – dwa głośniki równolegle):

Także ten… Cały peak rezonansowy dużego głośnika i związany z tym większy sygnał na 50Hz został „zjedzony” przez mniejszy głośnik, który przy tych częstotliwościach mocno obciąża końcówkę. Z kolei większy głośnik nieco zmniejszył napięcie w rezonansie mniejszego. Oczywiście, głośniki w okolicy częstotliwości rezonansowej nadal grają głośniej, ale większy głośnik na swojej częstotliwości rezonansowej dostaje ponad dwukrotnie niższą moc, niż jakby grał samodzielnie. Również mały głośnik w swoim rezonansie dostaje połowę mocy w stosunku do tej, którą pobiera grając samodzielnie. Jasne, dołu jest więcej, ale nie tyle, ile byśmy się spodziewali, „sumując” wykresy dwóch głośników oddzielnie. Ale to nie wszystko, co możemy wyczytać z tego wykresu…