СОВЕТЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ. АКУСТИКА
Приятный звук металла
  Увеличить фото |
На протяжении многих лет диффузоры динамиков делались из бумаги или пластмассы. О том, чтобы изготовлять их из металла речи не шло. Даже на бытовом уровне мы говорим «металлическое звучание», когда хотим сказать, что звук нам неприятен. Что уж тут говорить о серьезных аудифилах… Но, тем не менее, производители акустики высокого класса сейчас наперебой предлагают акустические системы с динамиками, диффузоры которых сделаны из металла. Что это – модное увлечение или же металлическим диффузорам действительно принадлежит будущее?
Диффузор – это, можно так сказать, «лицо» акустической системы. То есть та часть динамиков, которую мы видим, если только ее не закрывает защитная сетка – так называемый гриль. Именно диффузор, движимый катушкой, либо пьезоэлементом (или перемещающийся под действием статического электричества в акустических системах соответствующего типа) и создает те самые звуковые волны, которые мы слышим.
В динамиках традиционной конструкции диффузор изгибается. Поэтому материал, из которого он изготовлен, должен быть гибким и в нем не должны возникать сильные резонансные колебания. Самым распространенным материалом для диффузоров динамиков является бумага. В последние три десятилетия диффузоры делаются также из пластмассы. В акустике высокого класса также применяется композитный материал кевлар.
Динамики с бумажными диффузорами отличаются мягким звучанием, приятным на слух. Однако, переход к CD, а потом и к домашним кинотеатрам обнаружил некоторые недостатки. Так, бумажный диффузор не может «отыграть» весь динамический диапазон записи на CD. Многие спецэффекты скрадываются или звучат вяло при воспроизведении сигнала динамиками с бумажными диффузорами. Пластмассовые диффузоры позволяют достичь большего динамизма в звучании, но при этом звук уже не столь приятный на слух, как в случае бумажных диффузоров – пластмасса вносит некоторую «отсебятину». Что же касается кевлара, то он очень дорог.
 Увеличить фото |
Можно ли решить проблему, сделав диффузор из металла? Для начала разберемся, почему металл не применялся для изготовления диффузоров раньше. Основная причина – в нем возникают резонансные колебания, оказывающие значительное влияние на качество звука. Вот, кстати, откуда и пошло выражение «металлическое звучание» – это когда на амплитудно-частотной характеристике появляются «выбросы» или «провалы», обусловленные резонансами. Хотя именно на хороших резонансных свойствах металлических предметов основан принцип действия множества музыкальных инструментов – тех же колокольчиков, например.
Металлические диффузоры применялись раньше в основном на высоких частотах. Там «металлическая» окраска практически не проявлялась. Что же касается средних и низких частотах, то здесь в динамиках использовались другие материалы. Нет, конечно, были экспериментальные прототипы и даже мелкосерийные изделия, но в массовое производство динамики с металлическими диффузорами не пошли.
Чтобы обеспечить качественное звучание динамика с металлическим диффузором, погасить резонансные колебания в диффузоре и сделать его максимально жестким. Это может быть достигнуто, например, добавлением ребер жесткости с тыльной стороны диффузора. Значительного снижения уровня резонансных колебаний можно достичь, изготовив диффузор из металла и нескольких слоев других материалов, сложенных «сэндвичем». Есть и другие способы уменьшения резонансов. Обычно применяется одновременно несколько способов.
Металлический диффузор закрепляется на гибком подвесе, изготовленном из резины или эластичной пластмассы. В результате диффузор двигается вперед-назад, не изгибаясь, словно поршень. У такой конструкции много преимуществ. Динамик почти не вносит в звучание «отсебятины», поскольку диффузор не изгибается. Можно обеспечить широкий диапазон воспроизводимых частот при диаметре диффузора значительно меньшим, чем при использовании иных материалов. Наконец, такой диффузор обладает высокой механической прочностью. Благодаря этому в акустических системах можно обходиться без грилей, которые, хоть и немного, но все же ухудшают качество звучания, и не бояться при этом, что динамики могут быть случайно повреждены.
Несмотря на все преимущества металлических диффузоров, у конструкторов оставалось некоторое предубеждение к ним. Такое же предубеждение, основанное на чисто бытовых представлениях, было и у потребителей. А это означало, что и нечего было пытаться двигаться в данном направлении – рынок бы все равно не воспринял бы новинку. Ситуацию смогли изменить только свежие веяния, пришедшие из компьютерной индустрии.
 Увеличить фото |
В 1998 году компания Apple выпустила компьютер iMac. Помимо простоты использования, его также отличал необычный дизайн. Корпус компьютера был сделан частично прозрачным и пользователь мог видеть, что находится внутри. Многие другие аксессуары к компьютеру iMac выпускались в том же стиле. Однако, с колонками была некоторая проблема. Чтобы обеспечить высокое качество звука, нужно было использовать динамики большого размера. Однако, громоздкие динамики, видные через прозрачный корпус, начисто разрушили бы концепцию «воздушного» дизайна. Значит, требовалось найти такое решение, чтобы динамики были бы маленькими, но при этом хорошо звучали.
За разработку акустических систем для iMac взялся известный производитель акустики высокого класса компания harman/kardon. И вот здесь нашлось применение металлическим диффузорам. В 2000 году был выпущен комплект акустических систем harman/kardon Soundsticks, состоящий из сабвуфера и двух сателлитов. Все они были прозрачными. Усовершенствованный вариант этих колонок, называемый harman/kardon Soundsticks II, выпускается и поныне.
Появление harman/kardon Soundsticks вызвало настоящий фурор. Как с точки зрения дизайна, так и с точки зрения звука. Если раньше компьютерные колонки были чем-то второсортным, то Soundsticks обеспечивал качество звучания лучше, чем у многих акустических систем класса Hi-Fi. На успех Soundsticks сразу обратили внимание другие производители акустики и также стали использовать металлические диффузоры.
Металл в Hi-Fi и high-end
 Увеличить фото |
Сейчас колонки, в которых используются динамики с металлическими диффузорами, предлагают несколько ведущих производителей. Среди них особенно стоит отметить Klipsсh. Этот довольно консервативный производитель high-end акустики использует металлические диффузоры в своей новой серии референсных акустических систем (т.е. акустических систем, звучание которых можно принять за эталонное). Новейшей разработкой Klipsch в этой области является серия стереофонических колонок Palladium. Совершенно естественным было использование металлических диффузоров компанией JBL, входящей c harman/kardon в единый холдинг. Компания Bowers&Wilkins выпустила серию акустических систем, в которой для воспроизведения басов используются диффузоры со структурой «сэндвича», в который входят алюминий, кевлар и бумага. Правда, в топовых моделях, выпускаемых компанией, по-прежнему используется кевлар. Свои модели акустических систем с металлическими диффузорами представила компания KEF.
Особенности звучания металлических диффузоров
Звучание металлических диффузоров можно оценивать по-разному. Что касается «винила», то об инсталляциях, где использовались бы «вертушка» совместно с колонками, в которых применены металлические диффузоры, пока ничего не известно. Возможно, причина в консерватизме, свойственном ценителям «винила». Или же в том, что «виниловый» тракт воспроизведения изначально ориентирован на использование бумажных диффузоров. В любом случае, даже если металлические диффузоры здесь ничего и не ухудшат, то значительный выигрыш здесь вряд ли получите. Но следует отметить, что на таких колонках хорошо воспроизводятся записи с цифровых источников. Металлический диффузор снимает многие проблемы, связанные с цифровым звуком (вспомним про компьютерные колонки, от которых все и пошло). Поскольку цифровые технологии записи звука, хотим мы того или нет, сейчас широко распространены, то металлические диффузоры имеют хорошие перспективы.
Источник
История создания АС “Электроника” с металлическими диффузорами
Началось всё на всемирной выставке в Осаке (Япония), где в 1976 году были представлены «супер идеальные» колонки, работающие в поршневом режиме, во всём диапазоне частот. Это был технический прорыв. В поршневом режиме скорость распространения радиальных изгибных волн так велика, что диффузор движется как единое целое во всем диапазоне частот. Эти АС обладали ровной АЧХ (35Гц -35кГц ±1,5 дБ) и нелинейными искажениями ниже в 1000 раз психофизиологических порогов заметности.
Как и над форматом VHS, над этой разработкой трудились специалисты лидеров HI-FI рынка того времени: Это японские компании – Sanyo, и её акустическое подразделение OTTO, – Sony, их АС SS-G5, SS-G7, SS-G9 на тот момент считались эталоном качества, – Yamaha, имеющая наибольший опыт в изготовлении купольных СЧ динамиков. А так же ряд американских производителей и молодая (на тот момент) английская компания Wilson, чья концепция и была выбрана за основу этих АС.
На выставке данная акустика была представлена под маркой Fisher. Угасающая компания была куплена концерном Sanyo, выпуск таких АС должен был возродить легендарный бренд. Для Европы и США они назывались Fisher 1200 Studio Standard (STE 1200), для внутреннего рынка Японии – OTTO SX-P1.
История отечественных «супер идеальных» колонок началась на международной конференции в 1977 году в Западной Германии. Одним из участников был высокопоставленный член ЦК КПСС, меломан и поклонник качественной музыки. На фуршете в заключение конференции, его внимание привлекла необычайно завораживающая и «живая» музыка. Наш делегат заинтересовался источником звука – это были Fisher 1200 Studio Standard. Представитель Англии отпустил шутку, вроде того, что в СССР – кроме ракет и подводных лодок – больше делать ничего не умеют… После возвращения советской делегации в Москву пришёл груз – Fisher 1200 Studio Standard. Это был подарок от немецких друзей.
На очередном докладе ЦК партии о развитии товаров народного потребления, было заявлено что к предстоящему съезду ЦК КПСС будут представлены и запущены в производство новые АС высшего класса сложности, работающие в поршневом режиме. Тем временем Fisher 1200 Studio Standard были разобраны по винтику и изучены.
Задание было дано ведущим КБ и радиотехническим предприятиям Министерства электронной промышленности СССР. Но, несмотря на затраченные усилия и средства, никому не удалось изготовить даже опытного образца. Руководители, несмотря на страх потерять свои места, в один голос заявляли, что советская промышленность не располагает такими технологиями и отстает на двадцать лет от зарубежных разработок. Военная же промышленность в СССР, как известно, наоборот, опережала мировую. Шутка английского делегата оправдывалась.
Тогда проект был отдан на НПО «Торий» в г. Москва, выпускавший в то время комплектующие для атомных подводных лодок. Где уже к концу 1980г создают опытные образцы. А через два года запускается серийное производство АС под названием Электроника 100АС 060. Экономии не было не в чём, с затратами не считались. Например, звуковые катушки и магнитные системы динамических головок проектировались с учётом сопротивления соответствующих звеньев фильтров и их влияния на параметры Тиля-Смолла. НЧ диффузоры изготавливались на прецизионном оборудовании – никелевый сплав напылялся на специальные поролоновые формы, которые помещались в высокотемпературную печь, где никель вспенивался до строго определённой структуры. Затем вручную шла наклейка на никелевое основание алюминиевой фольги. Купол СЧ – головки наращивался внешними слоями сапфира на алюминиевой подложке в специальной камере. ВЧ излучатель имел кольцевую диафрагму с тончайшими прорезями, полученными с помощью лазера и бескаркасную алюминиевую катушку. Корзины всех динамиков выливались под высоким давлением из алюминиевого сплава и имели массивные основания. Многозвенные фильтры с линейной фазой не только фильтровали сигнал, но и компенсировали реактивное сопротивление головок и их частотно-временные отклонения. Для вибродемпфирования пятислойных стенок корпуса в опытных образцах использовались те же материалы, что и в атомных подводных лодках.
Далее было налажено производство ещё 7 моделей АС, наиболее популярными из которых были 75АС-065 . Главным минусом новых моделей было использование таких же НЧ и СЧ-головок в малогабаритных корпусах, что сказывалось на звучании в основном в басовой и мидбасовой области звукового сигнала.
Из-за сложного процесса производства и высокого процента брака, данные АС выпускались небольшими партиями около 1000 пар в год. Стоимость в розничной сети одной 100АС была 540 рублей, а затраты на изготовление были в два с половиной раза больше, разницу в цене предприятию, естественно, доплачивало государство.
После выпуска первых серийных образцов проводились сравнительные субъективные экспертизы, выполненные совместно с Ленинградским Домом радио и фирмой “Мелодия”, где принимали участие помимо конструкторов, профессиональные звукорежиссеры и музыканты. Для прослушивания были выбраны лучшие зарубежные АС того времени (Wilson, Onkyo, JBL, Yamaha, Diatone, Sony, Kef, Tannoy, Technics и др.), но оригинальных АС Fisher на прослушивании не было. В ходе прослушивания Электроника показала не плохие результаты, разработчики праздновали победу. Их звучание характеризовалось как чёткое, детальное, в меру аналитичное с хорошей артикуляцией и динамикой. Также отмечалась хорошо прорисованная сцена и натуральная подача звуковых образов. Используемый тракт состоял из ламповой усилительной аппаратуры, а в качестве источников выступали катушечные деки и виниловые проигрыватели. Позже после появления цифровых форматов некоторые аудиофилы отмечали звучание этих АС как жёсткое, с небольшим металлическим призвуком. Другие же и по сей день считают данные АС эталоном качества и источником натурального звука. Такие довольно противоположенные мнения, скорее всего, обусловлены сложным импедансом и сравнительно высоким ЭДС самоиндукции этих колонок, исходя из чего могут возникнуть трудности при подборе транзисторного усилителя.
АС Fisher на прослушивании не было не случайно: к концу 70х годов было полностью прекращено их производство и идея не получила продолжения. Рыночные отношения не могли потерпеть убытков от изготовления столь сложного и высокотехнологичного изделия. Розничная цена акустики не оправдывала затраты и производство было свёрнуто.
Немного информации с рунета:
Кое-что немногое, чего не смогли достичь наши разработчики (в сравнении с Otto SX-P1/Fisher STE 1200):
1. Толщина стенок корпуса 20мм против 30мм; материал обычный ДСП против композитного спец. ДСП.
2. Магниты не соответствовали параметрам, на НЧ и СЧ даже пришлось склеивать два магнита, что ухудшает концентрацию магнитного поля в зазоре.
3. НЧ диффузор у Otto имеет большую жесткость и меньшую массу, благодаря более мелкой текстуре никеля и особенностям оригинального сплава. Нет даже картонных ребер жесткости по краю диффузора в месте крепления подвеса.
4. Большая жесткость дала возможность установить жёсткий тканевый подвес с пропиткой, уменьшить добротность, что дало более высокую чувствительность, при той же резонансной частоте.
5. Катушки всех динамиков 2-х слойные, намотаны плоским проводом, включая бескаркасную катушку ВЧ, намотанную плоским алюминиевым проводом. Каркасы же СЧ и НЧ динамиков изготовлены из алюминия и приклеены металлическим диффузорам жаростойким теплопроводящим клеем. В результате чего диффузоры служат теплоотводом, радиатором, что позволяет получить линейный импеданс в очень широком диапазоне мощностей. В наших 100АС применяются обычные катушки, намотанные проводом круглого сечения и каркас из бумаги, покрытый только алюминиевой фольгой.
6. Диффузор СЧ у SX-P1 выполнен из 3х-слойного оксидированного алюминия, каждый слой с разными параметрами жесткость/вес/затухание. 100АС – 1 слой оксида алюминия, при этом такой же толщины.
7. ВЧ у 100АС выполнен вообще не из оксида алюминия, а из обычного пищевого алюминия, только высокотемпературного прессования. Кольцо (диффузор не купольный, а кольцевой у обоих АС) получилось хоть и жесткое но хрупкое, что не позволило сделать прорези в гофре мембраны. В Оtto кольцо так же как и ВЧ из оксида алюминия, с прорезями и специальным демпфирующим покрытием гофра диафрагмы, что даёт возможность расширить диапазон частот в сторону радио частоты, снизить резонансную частоту, повысить динамику, и убрать присущие 100АС металлические призвуки.
8. Фильтры выполнены из аудиофильских компонентов, разводка кабелем большого сечения, позолоченные клеммы.
9. Более “дорогая” внешняя отделка (шпон дерева эбони).
16 комментариев: История создания АС “Электроника” с металлическими диффузорами
Очень много неточностей и мифов.
1) НПО Торий изготавливал (и изготавливает ) мощные приборы СВЧ для РЛС, теле- и радиостанций.
2) Никелевые диффузоры не напылялись и не вспенивались, а получали гальванопластикой, путем осаждения никеля на подложку из открытоячеистого пенополиуретана.
3) Подвесы диффузоров ВЧ не прорезались лазером, а просто прожигались элктроэрозией.
4) Про диффузоры ВЧ и СЧ каша какая-то. ВЧ не изготавливались из оксида, как у прототипа , так и у Электроник изготавливался из алюминиевого сплава, оксидированного электрохимическим путем.
4) Катушки СЧ и НЧ точно так же на металлическом каркасе, а не на фольгированной бумаге.
5) Прорези в подвесах ВЧ были и в Электронике, потом от них отказались, за счет изменения технологии изготовления мембраны.
Металлический призвук появлялся из-за нарушения технологии и вызван совсем другими факторами.
__________________
Зам гл. конструктора по изделию 75АС065 и более поздних моделей
очень бы хотелось услышать мнение зам.главного конструктора: а какие он рекомендует АС ?
Источник