Na konci svojej úspešnej kariéry v oddelení vývoja BBC vyvinul H. D. Harwood nový plast, ktorý sa zdal byť ideálny na použitie ako membrána reproduktorov. So súhlasom BBC si ho dal patentovať. Po odchode do dôchodku založil Harwood spoločnosť Harbeth a stal sa výrobcom reproduktorov. Prvé reklamy spoločnosti, uverejnené v odbornom tlače v roku 1977, sa týkali monitorov Harbeth ML [Mk1], vyrobených na základe nového, patentovaného nízkotonového reproduktora, ktorého membrána bola vyrobená z patentovaného derivátu polypropylénu. Bol to svetový unikát. Tieto reproduktory hrali hlasnejšie, vydržali väčší výkon, mali oveľa kompaktnejší bas a menej farebného zafarbenia zvuku ako reproduktory s ručne lepenými membránami z bekstrenu prvej generácie, ktoré sa používali v skorších monitoroch BBC.
Ako Harwood prišiel na nápad použiť polypropylén, to je téma na samostatný príbeh. Desať rokov skôr, v polovici 60. rokov, oddelenie vývoja BBC pod vedením Harwooda začalo pracovať na využití vtedy nového druhu plastu – bekstrenu – na výrobu membrán reproduktorov. Klasické monitory BBC z tých rokov boli založené práve na reproduktoroch s membránami z bekstrenu. Ďalší výskum mnohých rôznych materiálov ukázal, že polypropylén je potenciálnym nástupcom bekstrenu.
Polipropylén je pomerne tuhý polymér, ktorý sa dá ľahko tvarovať. Dnes sa z neho vyrábajú napríklad fľaše na šampóny na vlasy. Často sa používa aj ako materiál membrán nízkofrekvenčných a stredofrekvenčných reproduktorov. Dá sa ľahko tvarovať pomocou jednoduchých zariadení.
Počas prvých desiatich rokov výroby uviedla spoločnosť Harbeth na trh ďalšie verzie monitorov ML – Mk2 a Mk3. Lišili sa malými zmenami charakteristiky nízkotonového reproduktora a celkovou vyváženosťou zvuku. Až práca na ďalšej generácii, Mk4, významne ovplyvnila štruktúru spoločnosti a mala veľký – nakoniec pozitívny – vplyv na jej rozvoj.
V roku 1985 Harwood spoznal výrobcu úplne nového druhu plastu, ktorý by sa mohol hodiť na výrobu membrán reproduktorov. Teoreticky mal nový materiál vynikajúce akustické vlastnosti a vhodnú hmotnosť. Jeho molekulárna štruktúra, tuhšia ako štruktúra polypropylénu, umožňovala dosiahnuť sýtejšie stredné frekvencie, tesne pod rozsahom výškového reproduktora. Rozsah, ktorý u poslucháčov vyvoláva dojem sviežosti zvuku a jeho nasýtenia vzduchom. Nový monitor bol predstavený verejnosti. Jeho výhoda v oblasti čistoty zvuku a prirodzenosti tónového podania bola evidentná. Objednávky začali prúdiť ako z ruky. Bohužiaľ, nový materiál bolo oveľa ťažšie tvarovať do hotovej membrány.
Alan Shaw bol teenagerom fascinovaným rádiovou komunikáciou. V 60. rokoch sa ako absolútny nadšenec stal sobotným asistentom v miestnej rozhlasovej stanici BBC. Vďaka tomu získal prístup do redakcie rádia, a najmä do réžie, kde sa hlasy hlásateľov reprodukovali a kontrolovali pomocou vtedajších monitorov BBC. Tak sa zrodil jeho záujem o koncepciu monitorov BBC a konštrukcie Shortera [LS5/1] a Harwooda [LS5/5 a LS3/5a].
O desať rokov neskôr mal Shaw, ktorý pracoval pre japonského výrobcu polovodičov, príležitosť navštíviť Harwooda, o ktorom veľa čítal. Harwood už v tom čase dosiahol dôchodkový vek. Jeho neschopnosť orientovať sa na náročnom trhu bola zrejmá. Shaw bol o polovicu mladší ako Harwood a mal aktuálne skúsenosti s kontrolou kvality, riadením dodávateľského reťazca a metodikou uvádzania nových produktov na trh. To dokonale zodpovedalo potrebám spoločnosti Harbeth. A tak už viac ako tridsať rokov spoločnosť Harbeth pod vedením Shawa neustále rastie a rozvíja sa.
Keď Alan Shaw v roku 1986 prevzal spoločnosť Harbeth, Harwood mal v zálohe ďalší materiál, ktorý chcel po polypropylénovaní použiť ako membránu reproduktora. Nový polymér, vytvorený spoločnosťou ICI, sa vyznačoval vynikajúcou čistotou tónového podania, ktorá vyplývala z radikálne odlišnej kryštálovej štruktúry. Bohužiaľ, bol tiež podstatne drahší a ťažšie spracovateľný. Harbeth sa pokúsil zadávať výrobu membrán z tohto materiálu dodávateľom. Bohužiaľ, zabezpečenie dostatočného množstva membrán sa ukázalo ako nemožné.
Nebolo by lepším riešením vziať osud do vlastných rúk a vyrábať reproduktory samostatne, priamo v závode Harbeth? Neboli na trhu ešte lepšie polyméry?
Vytvorenie materiálu vhodného na použitie v reproduktoroch a výroba membrán s vhodným tvarom z neho vyžaduje špecializované znalosti v oblasti chémie a mechaniky. Najlepším miestom na výskum na tejto úrovni sú technické univerzity a univerzity. Vďaka systému podpory výskumu spájajúceho vysoké školy s priemyslom, financovanému britskou vládou, mohla spoločnosť Harbeth začať päťročný výskumný a vývojový program „Research and Development into Advanced Loudspeakers“ [RADIAL™] – výskum zameraný na vývoj pokrokových reproduktorov.
Najprv, rovnako ako Kirke pred štyridsiatimi rokmi, tím spoločnosti Harbeth začal u výrobcov z celého sveta hľadať potenciálnych kandidátov na membrány reproduktorov. Bez ohľadu na to, aké exotické materiály sa podarí nájsť.
Niektoré technické parametre boli zrejmé – potenciálny materiál na membránu musel byť ľahký, pretože zákazníci by nekúpili reproduktory s nízkou účinnosťou. Iné požiadavky nebolo možné ani preložiť do jazyka ľudí, s ktorými bolo potrebné spolupracovať. Termín „nízke zafarbenie“ neznamená nič pre inžiniera z petrochemického priemyslu, ale je kľúčový pre konštruktéra reproduktorov. Bolo potrebné nájsť spôsob, ako nasmerovať chemikov k takej modifikácii materiálov, ktorá by priniesla výsledky potrebné pre Harbetha a celý reproduktorový priemysel.
Smerom k pokročilým technológiám
Keby sa podarilo spojiť intelekt, vedomosti a skúsenosti pánov Kirkeho, Shortera a Harbetha, celé hľadanie by trvalo možno niekoľko mesiacov. Bohužiaľ, bolo potrebné prejsť dlhú cestu, ktorá spočívala v skúmaní každého z vybraných päťdesiatich materiálov. Každý z nich mal primerane nízku hmotnosť. Všetky sa však od seba líšili v rade ďalších parametrov [dokonca aj farbou]. Z každého z nich bolo po vykonaní príslušných meraní potrebné vytvoriť membránu, namontovať ju do reproduktora a podrobiť sérii ďalších meraní a počúvacích testov v laboratóriách Harbeth. Tento zložitý postup so sebou niesol riziko chyby a prehliadnutia najlepších kandidátov.
Po niekoľkých mesiacoch výskumu sa začala rysovať korelácia medzi mechanickými vlastnosťami testovaných materiálov a ich zvukovými vlastnosťami. Aby ju potvrdili v ďalších testoch, mnohí výrobcovia a iné univerzity súhlasili s malými zmenami svojich produktov, ktoré Harbeth následne vo forme nových membrán testoval vo svojom laboratóriu. S hromadením nových poznatkov projekt vstúpil do kľúčovej fázy: výberu optimálneho riešenia a začatia jeho sériovej výroby.
Bohužiaľ, po nájdení materiálov s požadovanými akustickými vlastnosťami sa ukázalo, že žiadny z nich nie je bez chýb. Žiaden nemal optimálne vlastnosti v celom rozsahu pásma. A to je to, čo vyžaduje nízkotonový reproduktor.
Teoreticky by bolo najlepšie kombinovať polymér s kovom: tuhosť kovu by zabezpečila silný basový úder a mäkkosť polyméru hladkosť vysokých tónov. Vytvorenie takéhoto materiálu si vyžadovalo ďalšie úsilie. Za predpokladu, že vytvorenie takéhoto kompozitu je možné, aké proporcie je potrebné zvoliť, aby sa vytvorila dokonalá membrána? Materiál na báze kovu by teoreticky mohol obsahovať 10 až 90 % kovu. Vzhľadom na absenciu akýchkoľvek predchádzajúcich poznatkov v tejto oblasti bolo potrebné vykonať ďalšiu sériu testov. Objednali sa nové materiály, z nich sa vyrobili membrány a vykonali sa ich merania a testy počúvania. Všetky vzorky a výsledky boli archivované na účely ďalšej analýzy.
Ako sa dalo očakávať, po vylúčení extrémov sa podarilo identifikovať skupinu materiálov s vynikajúcimi akustickými vlastnosťami. Stačilo len objednať u niektorého z výrobcov množstvo nového materiálu vhodné pre Harbetha. Ľahko sa to povie...
Hoci celý projekt RADIAL™ bol čiastočne financovaný vládou Spojeného kráľovstva a pod dohľadom univerzít, reakcia výrobcov polymérov nebola príliš vážna. Projekt umožnil identifikovať niekoľko sľubných materiálov. Na otázku týkajúcu sa výroby dosiek z týchto polymérov výrobcovia stanovili spoločnosti Harbeth podmienky, ktoré nebolo možné splniť: minimálny možný počet vyrobených dosiek by totiž presiahol plochu malého mestečka. Zdalo sa, že projekt bude musieť byť ukončený... Pokiaľ Harbeth nezavedie nejaké radikálne riešenie, ktoré prelomí patovú situáciu a odkloní sa od pôvodných predpokladov. Najmä tých, ktoré sa týkajú vákuového tvarovania membrán.
Vákuová výroba membrán je klasická metóda výroby membrán reproduktorov z hotových plastových fólií. Nevyžaduje nič viac ako vysávač, kuchynský sporák a drevenú formu, ktorú možno vyrobiť na amatérskom sústruhu. Je to najlacnejšie a najflexibilnejšie riešenie. Jediným obmedzením je dostupnosť materiálu v listoch s vhodnou hrúbkou na trhu. Niečo za niečo. Žiadny z dostupných materiálov nie je optimalizovaný z hľadiska akustických vlastností. Svetový dopyt je príliš malý. A celý projekt Harbetha bol založený práve na vákuovom tvarovaní membrán.
Alternatívnou metódou je výroba membrán vstrekovaním. Vyžaduje si však oveľa väčšie finančné náklady na začiatku. Používajú sa totiž oveľa vyššie teploty a tlaky. Je to presný spôsob, ktorý vyžaduje neustálu mikroprocesorovú kontrolu. Využívajú sa granuláty materiálu, ktoré sa po rozpustení pri vysokej teplote vstrekujú do presnej formy. Vstrekovanie bolo na začiatku projektu zamietnuté ako príliš drahé a presné. Je ďaleko od amatérskej jednoduchosti vákuovej metódy. Harbeth nemal skúsenosti s výrobou reproduktorov. Vákuová metóda sa preto spočiatku javila ako najlepšie riešenie. Keď sa však ukázalo, že získanie vhodného materiálu je nemožné, bolo potrebné siahnuť po konečných riešeniach. Vstrekovanie bolo bez ohľadu na náklady jedinou cestou k výrobe dokonalých membrán reproduktorov.
