Na konci své úspěšné kariéry v oddělení vývoje BBC vyvinul H. D. Harwood nový plast, který se zdál být ideální pro použití jako membrána reproduktorů. Se souhlasem BBC si ho dal patentovat. Po odchodu do důchodu založil Harwood společnost Harbeth a stal se výrobcem reproduktorů. První reklamy společnosti, zveřejněné v odborném tisku v roce 1977, se týkaly monitorů Harbeth ML [Mk1], vyrobených na základě nového, patentovaného nízkotonového reproduktoru, jehož membrána byla vyrobena z patentovaného derivátu polypropylénu. Jednalo se o světovou novinku. Tyto reproduktory hrály hlasitěji, vydržely vyšší výkon, měly mnohem kompaktnější basy a méně zkreslený zvuk než reproduktory s ručně lepenými membránami z bekstrenu první generace, které se používaly v dřívějších monitorech BBC.
Jak Harwood přišel na nápad použít polypropylen, to je téma na samostatný příběh. O deset let dříve, v polovině 60. let, začalo vývojové oddělení BBC pod vedením Harwooda pracovat na využití tehdy nového druhu plastu – bekstrenu – na výrobu membrán reproduktorů. Klasické monitory BBC z té doby byly založeny právě na reproduktorech s membránami z bekstrenu. Další výzkum mnoha různých materiálů ukázal, že polypropylen je potenciálním nástupcem bekstrenu.
Polypropylen je relativně tuhý polymer, který se snadno tvaruje. Dnes se z něj vyrábějí například lahve na šampony na vlasy. Často se používá také jako materiál membrán nízkofrekvenčních a středofrekvenčních reproduktorů. Lze jej snadno tvarovat pomocí jednoduchých zařízení.
Během prvních deseti let výroby uvedla společnost Harbeth na trh další verze monitorů ML – Mk2 a Mk3. Lišily se malými změnami charakteristiky nízkotonového reproduktoru a celkovou vyvážeností zvuku. Teprve práce na další generaci, Mk4, významně ovlivnila strukturu společnosti a měla velký – nakonec pozitivní – vliv na její rozvoj.
V roce 1985 Harwood objevil výrobce zcela nového druhu plastu, který by se mohl hodit na výrobu membrán reproduktorů. Teoreticky měl nový materiál vynikající akustické vlastnosti a vhodnou hmotnost. Jeho molekulární struktura, tužší než struktura polypropylénu, umožňovala dosáhnout sytějších středních frekvencí, těsně pod rozsah výškového reproduktoru. Rozsah, který u posluchačů vyvolává dojem svěžesti zvuku a jeho nasycení vzduchem. Nový monitor byl představen veřejnosti. Jeho výhoda v oblasti čistoty zvuku a přirozenosti tónového podání byla evidentní. Objednávky začaly proudit jako z ruky. Bohužel, nový materiál bylo mnohem těžší tvarovat do hotové membrány.
Alan Shaw byl teenagerem fascinovaným rádiovou komunikací. V 60. letech se jako absolutní nadšenec stal sobotním asistentem v místní rozhlasové stanici BBC. Díky tomu získal přístup do redakce rádia, a zejména do réžie, kde se hlasy hlasatelů reprodukovaly a kontrolovaly pomocí tehdejších monitorů BBC. Tak vznikl jeho zájem o koncepci monitorů BBC a konstrukci Shortera [LS5/1] a Harwooda [LS5/5 a LS3/5a].
O deset let později měl Shaw, který pracoval pro japonského výrobce polovodičů, příležitost navštívit Harwooda, o kterém hodně četl. Harwood již v té době dosáhl důchodového věku. Jeho neschopnost orientovat se na náročném trhu byla zřejmá. Shaw byl o polovinu mladší než Harwood a měl aktuální zkušenosti s kontrolou kvality, řízením dodavatelského řetězce a metodikou uvádění nových produktů na trh. To dokonale odpovídalo potřebám společnosti Harbeth. A tak již více než třicet let společnost Harbeth pod vedením Shawa neustále roste a rozvíjí se.
Když Alan Shaw v roce 1986 převzal společnost Harbeth, Harwood měl v záloze další materiál, který chtěl po polypropylenizaci použít jako membránu reproduktoru. Nový polymer, vyvinutý společností ICI, se vyznačoval vynikající čistotou tónového podání, která vyplývala z radikálně odlišné krystalické struktury. Bohužel byl také podstatně dražší a obtížněji zpracovatelný. Harbeth se pokusil zadat výrobu membrán z tohoto materiálu dodavatelům. Bohužel se však ukázalo, že zajistit dostatečné množství membrán je nemožné.
Nebylo by lepší vzít osud do vlastních rukou a vyrábět reproduktory samostatně, přímo v závodě Harbeth? Nebyly na trhu ještě lepší polymery?
Vytvoření materiálu vhodného pro použití v reproduktorech a výroba membrán s vhodným tvarem z něj vyžaduje specializované znalosti v oblasti chemie a mechaniky. Nejlepším místem pro výzkum na této úrovni jsou technické univerzity a vysoké školy. Díky systému podpory výzkumu spojujícího vysoké školy s průmyslem, financovanému britskou vládou, mohla společnost Harbeth zahájit pětiletý výzkumný a vývojový program „Research and Development into Advanced Loudspeakers“ [RADIAL™] – výzkum zaměřený na vývoj pokročilých reproduktorů.
Nejprve, stejně jako Kirke před čtyřiceti lety, začal tým společnosti Harbeth hledat u výrobců z celého světa potenciální kandidáty na membrány reproduktorů. Bez ohledu na to, jak exotické materiály se podaří najít.
Některé technické parametry byly zřejmé – potenciální materiál na membránu musel být lehký, protože zákazníci by nekoupili reproduktory s nízkou účinností. Jiné požadavky nebylo možné ani přeložit do jazyka lidí, s nimiž bylo třeba spolupracovat. Termín „nízké zafarbenie“ neznamená nic pro inženýra z petrochemického průmyslu, ale je klíčový pro konstruktéra reproduktorů. Bylo nutné najít způsob, jak nasměrovat chemiky k takové modifikaci materiálů, která by přinesla výsledky potřebné pro Harbetha a celý reproduktorový průmysl.
Směrem k pokročilým technologiím
Kdyby se podařilo spojit intelekt, znalosti a zkušenosti pánů Kirkeho, Shortera a Harbetha, celé hledání by trvalo možná několik měsíců. Bohužel bylo nutné projít dlouhou cestu, která spočívala v prozkoumání každého z padesáti vybraných materiálů. Každý z nich měl přiměřeně nízkou hmotnost. Všechny se však od sebe lišily v řadě dalších parametrů [dokonce i barvou]. Z každého z nich bylo po provedení příslušných měření nutné vytvořit membránu, namontovat ji do reproduktoru a podrobit sérii dalších měření a poslechových testů v laboratořích Harbeth. Tento složitý postup s sebou nesl riziko chyby a přehlédnutí nejlepších kandidátů.
Po několika měsících výzkumu se začala rýsovat korelace mezi mechanickými vlastnostmi testovaných materiálů a jejich zvukovými vlastnostmi. Aby ji potvrdili v dalších testech, mnoho výrobců a dalších univerzit souhlasilo s malými změnami svých produktů, které Harbeth následně ve formě nových membrán testoval ve svém laboratoři. S hromaděním nových poznatků projekt vstoupil do klíčové fáze: výběru optimálního řešení a zahájení jeho sériové výroby.
Bohužel, po nalezení materiálů s požadovanými akustickými vlastnostmi se ukázalo, že žádný z nich není bez vad. Žádný neměl optimální vlastnosti v celém rozsahu pásma. A to je to, co vyžaduje nízkotonový reproduktor.
Teoreticky by bylo nejlepší kombinovat polymer s kovem: tuhost kovu by zajistila silný basový úder a měkkost polymeru hladkost vysokých tónů. Vytvoření takového materiálu vyžadovalo další úsilí. Za předpokladu, že vytvoření takového kompozitu je možné, jaké proporce je třeba zvolit, aby vznikla dokonalá membrána? Materiál na bázi kovu by teoreticky mohl obsahovat 10 až 90 % kovu. Vzhledem k absenci jakýchkoli předchozích poznatků v této oblasti bylo nutné provést další sérii testů. Byly objednány nové materiály, z nichž byly vyrobeny membrány a provedeny jejich měření a poslechové testy. Všechny vzorky a výsledky byly archivovány pro další analýzu.
Jak se dalo očekávat, po vyloučení extrémů se podařilo identifikovat skupinu materiálů s vynikajícími akustickými vlastnostmi. Stačilo jen objednat u některého z výrobců množství nového materiálu vhodného pro Harbetha. Snadno se to řekne...
Ačkoli celý projekt RADIAL™ byl částečně financován vládou Spojeného království a pod dohledem univerzit, reakce výrobců polymerů nebyla příliš vážná. Projekt umožnil identifikovat několik slibných materiálů. Na otázku týkající se výroby desek z těchto polymerů výrobci stanovili společnosti Harbeth podmínky, které nebylo možné splnit: minimální možný počet vyrobených desek by totiž přesáhl plochu malého městečka. Zdálo se, že projekt bude muset být ukončen... Pokud Harbeth nezavede nějaké radikální řešení, které prolomí patovou situaci a odkloní se od původních předpokladů. Zejména těch, které se týkají vakuového tvarování membrán.
Vakuová výroba membrán je klasická metoda výroby membrán reproduktorů z hotových plastových fólií. Nevyžaduje nic víc než vysavač, kuchyňský sporák a dřevěnou formu, kterou lze vyrobit na amatérském soustruhu. Je to nejlevnější a nejflexibilnější řešení. Jediným omezením je dostupnost materiálu v listech s vhodnou tloušťkou na trhu. Něco za něco. Žádný z dostupných materiálů není optimalizován z hlediska akustických vlastností. Světová poptávka je příliš malá. A celý projekt Harbetha byl založen právě na vakuovém tvarování membrán.
Alternativní metodou je výroba membrán vstřikováním. Vyžaduje však mnohem vyšší počáteční finanční náklady. Používají se totiž mnohem vyšší teploty a tlaky. Jedná se o přesný způsob, který vyžaduje neustálou kontrolu mikroprocesorem. Používají se granuláty materiálu, které se po rozpuštění při vysoké teplotě vstřikují do přesné formy. Vstřikování bylo na začátku projektu zamítnuto jako příliš nákladné a přesné. Je daleko od amatérské jednoduchosti vakuové metody. Harbeth neměl zkušenosti s výrobou reproduktorů. Vakuová metoda se proto zpočátku jevila jako nejlepší řešení. Když se však ukázalo, že získání vhodného materiálu je nemožné, bylo nutné sáhnout po konečných řešeních. Vstřikování bylo bez ohledu na náklady jedinou cestou k výrobě dokonalých membrán reproduktorů.