Pod koniec swojej owocnej kariery w Dziale Rozwoju BBC, H. D. Harwood opracował nowe tworzywo sztuczne, które wydawało się doskonale nadawać do wykorzystania w roli membran głośnikowych. Za zgodą BBC, opatentował je. Po odejściu na emeryturę, Harwood założył firmę Harbeth i został producentem kolumn głośnikowych. Pierwsze reklamy firmy, umieszczone w branżowej prasie w roku 1977, dotyczą monitora Harbeth ML [Mk1], zbudowanego w oparciu o nowy, opatentowany, głośnik nisko-średniotonowy, którego membranę wykonano z - opatentowanej - pochodnej polipropylenu. Po raz pierwszy na świecie. Głośniki te grały głośniej, wytrzymywały większą moc, miały znacznie bardziej zwarty bas i mniejszą ilość podkolorowań dźwięku niż głośniki z ręcznie klejonymi bekstrenowymi membranami pierwszej generacji stosowanymi we wcześniejszych monitorach BBC.
Jak Harwood wpadł na pomysł wykorzystania polipropylenu, to temat na osobną opowieść. Dziesięć lat wcześniej, w połowie lat 60-tych, kierowany przez Harwooda Dział Rozwoju BBC rozpoczął prace nad wykorzystaniem - nowego wtedy rodzaju plastiku - bekstrenu do budowy membran głośnikowych. Klasyczne monitory BBC z tamtych lat oparto właśnie o głośniki z bekstrenowymi membranami. Dalsze badania wielu różnych materiałów wskazały na polipropylen jako potencjalnego następcę bekstrenu.
Polipropylen to dość sztywny polimer dający się łatwo kształtować. Robi się z niego dziś, na przykład, butelki na szampony do włosów. Jest też często stosowany jako materiał membran głośników nisko- i średniotonowych. Łatwo je ukształtować za pomocą prostych urządzeń.
Przez pierwsze dziesięć lat produkcji, Harbeth wypuścił na rynek kolejne wersje monitora ML - Mk2 i Mk3. Różniły się niewielkimi zmianami charakterystyki głośnika nisko-średniotonowego i ogólną równowagą brzmienia. Dopiero jednak prace nad kolejną generacją, Mk4, wpłynęły znacząco na strukturę firmy i miały wielki - okazało się w końcu, że pozytywny - wpływ na jej rozwój.
W 1985 roku Harwood poznał producenta całkowicie nowego rodzaju plastiku, który mógłby się nadawać do tworzenia membran głośnikowych. Teoretycznie rzecz biorąc, nowy materiał miał doskonałe właściwości akustyczne i odpowiednią masę. Jego struktura molekularna, sztywniejsza niż struktura polipropylenu, pozwalała uzyskać bardziej nasycony średni zakres częstotliwości, tuż poniżej zakresu tweetera. Zakres wywołujący u słuchaczy wrażenie świeżości brzmienia i nasycenia dźwięku powietrzem. Nowy monitor został zaprezentowany publiczności. Jego przewaga w zakresie przejrzystości brzmienia i naturalności odwzorowania tonalnego była ewidentna. Zamówienia zaczęły płynąć szeroką rzeką. Niestety, nowy materiał było dużo trudniej ukształtować w gotową membranę.
Alan Shaw był nastolatkiem zafascynowanym łącznością radiową. W latach 60-tych, jako absolutny pasjonat, został sobotnim asystentem w lokalnej rozgłośni radia BBC. Dzięki temu zyskał dostęp do wnętrz redakcji radia a zwłaszcza reżyserki, w której głos spikerów odtwarzano i kontrolowano za pomocą ówczesnych monitorów BBC. Tak narodziło jego zainteresowanie koncepcją monitora BBC i konstrukcjami Shortera [LS5/1] i Harwooda [LS5/5 i LS3/5a].
Dziesięć lat później Shaw, pracując dla japońskiego producenta półprzewodników, miał szansę odwiedzić Harwooda, o którym bardzo dużo czytał. Harwood osiągnął już wtedy wiek emerytalny. Jego brak umiejętności poruszania się na trudym rynku był ewidentny. Shaw był o połowę młodszy od Harwooda i miał aktualne doświadczenie związane z kontrolą jakości, zarządzaniem łańcuchem dostaw i metodologią wprowadzania na rynek nowych produktów. Doskonale odpowiadało to potrzebom firmy Harbeth. I w ten sposób, od ponad trzydziestu lat, kierowana przez Shawa firma Harbeth stale rośnie i się rozwija.
Kiedy Alan Shaw w roku 1986 przejął firmę Harbeth, Harwood miał już w zanadrzu następny materiał, który po polipropylenie chciał zastosować jako membranę głośnika. Nowy polimer, stworzony przez firmę ICI, charakteryzowała doskonała czystość odwzorowania tonalnego, wynikająca z radykalnie innej budowy krystalicznej. Niestety, był również znacznie droższy i trudniejszy o obróbce. Harbeth próbował zlecić produkcję membran z tego materiału kontrahentom. Niestety, zapewnienie odpowiedniej ilości membran okazało się niemożliwe.
Czy lepszym wyjściem nie byłoby wzięcie losu w swoje ręce i samodzielna produkcja głośników, na miejscu, w zakładach Harbeth? Czy na rynku nie było jeszcze lepszych polimerów?
Stworzenie materiału odpowiedniego do zastosowania w głośnikach i wyprodukowanie z niego membrany o odpowiednim kształcie, wymaga specjalistycznej wiedzy z zakresu chemii i mechaniki. Najlepszym miejscem do prowadzenia badań na tym poziomie zaawansowania są politechniki i uniwersytety. Dzięki wspieranemu przez fundusze rządu Wielkiej Brytanii systemowi wspierania badań łączących szkoły wyższe z przemysłem, Harbeth mógł rozpocząć pięcioletni program badawczo-rozwojowy ’Research and Development into Advanced Loudspeakers’ [RADIAL™] - badania nad rozwojem zaawansowanych kolumn głośnikowych.
Najpierw, tak jak Kirke czterdzieści lat wcześniej, zespół firmy Harbeth rozpoczął - u producentów z całego świata - poszukiwania potencjalnych kandydatów na membrany głośnikowe. Niezależnie od tego, na jak egzotyczne materiały uda się znaleźć.
Niektóre parametry techniczne były oczywiste - potencjalny materiał na membranę musiał być lekki, odbiorcy nie kupiliby bowiem kolumn o niskiej skuteczności. Innych wymagań nie dało się nawet przełożyć na język osób, z którymi trzeba było współpracować. Termin ’niskie podkolorowania’ nie znaczy nic dla inżyniera z przemysłu petrochemicznego a jest kluczowy dla konstruktora kolumn głośnikowych. Trzeba było znaleźć sposób prowadzenia chemików w stronę takiej modyfikacji materiałów, która dawała wyniki potrzebne dla Harbetha i całej branży głośnikowej.
W stronę zaawansowanych technologii
Gdyby udało się połączyć w jedność intelekt, wiedzę i doświadczenie panów Kirke’a, Shortera i Harbetha, całe poszukiwania trwałby może kilka miesięcy. Niestety, trzeba było przejść długą drogę polegającą na badaniu każdego z wybranych pięćdziesięciu materiałów. Każdy z nich miał odpowiednio niską masę. Wszystkie jednak różniły się od siebie pod względem szeregu innych parametrów [nawet koloru]. Z każdego z nich - po dokonaniu odpowiednich pomiarów - trzeba było stworzyć membranę, zamontować w głośniku i poddać szeregowi kolejnych pomiarów oraz testów odsłuchowych w laboratoriach Harbeth. Skomplikowana procedura niosła, przy tym, ze sobą ryzyko pomyłki i pominięcia najlepszych kandydatów.
Po kilku miesiącach badań, zaczęła rysować się korelacja między właściwościami mechanicznymi testowanych materiałów oraz ich właściwościami sonicznymi. Aby ją potwierdzić w trakcie dalszych testów, wielu producentów oraz inne uniwersytety zgodziły się na wprowadzanie niewielkich zmian w swoich produktach, które następnie - w postaci nowych membran - Harbeth badał w swoim laboratorium. Wraz z gromadzeniem nowej wiedzy, projekt wkraczał w kluczową fazę: wyboru optymalnego rozwiązania i rozpoczęcia jego masowej produkcji.
Niestety, po znalezieniu materiałów o wymaganych właściwościach akustycznych, okazało się, że żaden z nich nie jest pozbawiony wad. Żaden nie miał optymalnych właściwości w cały zakresie pasma. A tego wymaga głośnik nisko-średniotonowy.
Teoretycznie rzecz biorąc, najlepsze byłoby połączenie polimeru z metalem: sztywność metalu dawałaby mocne uderzenie basu a miękkość polimeru - gładkość wysokich tonów. Stworzenie takiego materiału wymagało dalszych wysiłków. Zakładając, że stworzenie takiego kompozytu jest możliwe, po jakie sięgnąć proporcje aby stworzyć perfekcyjną membranę? Oparty o metal materiał mógłby, teoretycznie, zawierać od 10 do 90% metalu. Wobec braku jakiejkolwiek wcześniejszej wiedzy w tej dziedzinie, należało przeprowadzić kolejny szereg testów. Zamówiono nowe materiały, wyprodukowano z nich membrany i wykonano ich pomiary oraz testy odsłuchowe. Wszystkie próbki i wyniki zarchiwizowano w celu dalszych analiz.
Zgodnie z oczekiwaniami, po odrzuceniu skrajności, udało się zidentyfikować grupę materiałów o doskonałych właściwościach akustycznych. Wystarczyło jedynie zamówić odpowiednią dla Harbetha ilość nowego materiału u któregoś z producenów. Łatwo powiedzieć …
Choć cały projekt RADIAL™ był częściowo finansowany przez rząd UK i nadzorowany przez uniwersytety, odpowiedź producentów polimerów była niezbyt poważna. Projekt pozwolił określić kilka obiecujących tworzyw. Zapytani o produkcję arkuszy z tych polimerów producenci postawili przed firmą Harbeth warunki nie do spełnienia: minimalna możliwa ilość wyprodukowanych arkuszy przekraczałaby bowiem powierzchnię niewielkiego miasteczka. Wydawało się, że projekt trzeba będzie zakończyć… Chyba, że Harbeth wdroży jakieś radykalne rozwiązanie przełamujące impas i zrywające z początkowymi założeniami. Zwłaszcza tymi, które dotyczą próżniowego kształtowania membran.
Próżniowa produkcja membran to klasyczna metoda tworzenia membran głośnikowych z arkuszy gotowego tworzywa. Nie wymaga ona niczego więcej niż odkurzacza, kuchenki i drewnianej formy, którą można stworzyć na amatorskiej tokarce. To najtańsze i najbardziej elastyczne rozwiązanie. Jedynym jego ograniczeniem jest rynkowa dostępność materiału w arkuszach odpowiedniej grubości. Coś za coś. Żadne z dostępnych tworzyw nie jest optymalizowane pod kątem właściwości akustycznych. Światowe zapotrzebowanie jest zbyt małe. A cały projekt Harbetha opierał się właśnie na próżniowym kształtowaniu membran.
Alternatywną metodą jest produkcja membran metodą wtryskową. Wymaga ona dużo większych nakładów finansowych na starcie. W użyciu są bowiem znacznie wyższe temperatury i większe ciśnienia. To precyzyjny sposób wymagający stałej kontroli mikroprocesorowej. Wykorzystuje granulat tworzywa, który po rozpuszczeniu w wysokiej temperaturze jest wtryskiwany do precyzyjnej formy. Metoda wtryskowa została odrzucona w początkach projektu jako zbyt droga i precyzyjna. Daleko jej od amatorskiej prostoty metody próżniowej. Harbeth nie miał doświadczenia w produkcji głośników. Metoda próżniowa wydawała się więc na początku najlepszym rozwiązaniem. Kiedy jednak okazało się, że zdobycie odpowiedniego materiału jest niemożliwe - trzeba było sięgnąć po rozwiązania ostateczne. Metoda wtryskowa, niezależnie od kosztów, była jedyną drogą produkcji doskonałych membran głośnikowych.