Планарная акустика что это

Планарные магнитные системы от Wisdom Audio

Со времени появления первых электромеханических преобразователей технологии воспроизведения звука проделали большой путь. Однако до сих пор не сконструирован так называемый «идеальный» громкоговоритель, удовлетворяющий всем сформулированным для него требованиям. Он по-прежнему остается мечтой, хотя для ее осуществления на протяжении многих лет соперничают разные технологические подходы. И практически в каждой разработке обнаруживаются как сильные, так и слабые стороны. В этой статье мы рассмотрим американскую компанию Wisdom Audio.

Какими свойствами вообще должен обладать излучающий драйвер, то есть, собственно громкоговоритель? Их не так уж и мало. Сама излучающая диафрагма должна быть чрезвычайно легкой, чтобы мгновенно реагировать на управляющее напряжение и воспроизводить нужный спектр частот. Ей необходимы также жесткость и отсутствие собственных резонансных частот, чтобы не окрашивать и не искажать звук, в особенности при большой амплитуде раскачки. Весь громкоговоритель в целом должен обеспечивать равномерное распространение звукового потока. Желательно также, чтобы он имел простой (резистивный) характер сопротивления. В этом случае обеспечивается оптимальная работа усилителя и, как следствие, более точная звукопередача. И на этом список отнюдь не заканчивается.

Одновременное выполнение всех существующих требований – не самая простая задача, поскольку они в чем-то противоречивы, и нередко улучшение одной характеристики может привести к ухудшению другой. Тем не менее, существуют возможности с минимальными потерями совмещать разнородные параметры. Немалых успехов в этом деле достигла, в частности, технология планарных магнитных драйверов (Planar Magnetic Driver, сокращенно – PMD).

Звуковые излучатели, выполненные по технологии PMD, кардинально отличаются от наиболее распространенных ныне динамических драйверов. Типовой громкоговоритель динамической конструкции представляет собой звуковую катушку из медного провода, помещенную в постоянное магнитное поле. К торцу катушки механически прикреплен собственно излучатель, например, в виде конического диффузора. При прохождении через катушку электрического тока звуковой частоты, вокруг нее возникает переменное магнитное поле, которое, взаимодействуя с полем постоянного магнита, заставляет катушку механически перемещаться с той же частотой. Катушка толкает диффузор, который, в свою очередь, толкает объем воздуха, находящийся непосредственно перед ним, порождая звуковую волну. Это всем известно.

Планарные излучатели устроены иначе. Механическим излучающим элементом выступает тонкая пленка, обычно в виде плоской или гофрированной ленты, упруго натянутая на жесткую рамку. На поверхности пленки закреплен тонкий и гибкий металлический проводник, уложенный в виде плоской звуковой катушки (примерно так, как это сделано в бесконтактных карточках для прохода в метрополитен или в обогревателях автомобильных стекол). В качестве проводящего материала обычно используется алюминий. Пленка помещена между двумя системами магнитов, образуя с ними своеобразный сэндвич. Электрический ток звуковой частоты проходит через катушку и возбуждает в ней переменное магнитное поле. Взаимодействуя с полем постоянных магнитов, оно заставляет колебаться тонкопленочную диафрагму, производя звук.

Хорошо натянутая в раме пленка заменяет собой всю систему подвеса традиционного динамического драйвера. Одиночный динамический излучатель (это большинство современных громкоговорителей) представляет собой точечный источник звука. То есть, звук распространяется от него подобно расширяющейся сфере, трехмерно. Одиночный планарный громкоговоритель, в силу того, что его геометрические размеры превышают длину звуковых волн в довольно большом частотном диапазоне, является линейным излучателем. Направление распространения звука от него можно сравнить с расширяющимся цилиндром. Такой излучатель устанавливается вертикально и имеет широкое покрытие в горизонтальном направлении, при этом звук почти не расширяется по вертикали, что позволяет избавиться от мешающих отражений от пола и потолка.

Правда, и здесь есть некоторые нюансы, не позволяющие однозначно объявить подобные системы самым правильным и удобным решением для воспроизведения звука. Например, ощутимый нагрев планарной звуковой катушки приводит к размягчению тонкопленочного излучателя. Происходящая вследствие этого потеря жесткости однозначно приводит такой излучатель в негодность.

Важнейшую роль в точности передачи звука пленочным громкоговорителем играет малый вес излучающего элемента. В сравнении с массой воздуха, которую толкает лента излучателя, масса самой пленки ничтожно мала. Но кроме нее еще есть звуковая катушка, которая хоть и чрезвычайно тонкая, но все же обладает некоторой собственной массой. А ведь проводник еще нужно как-то закрепить на поверхности пленки. Самое очевидное решение – приклеить. Но в этом случае возникает дополнительная масса клеевого слоя, которую тоже нельзя не учитывать. Ведь в некоторых случаях она может достигать половины массы полимерной пленки, что существенно изменяет свойства излучателя в целом.

В компании Wisdom Audio для большинства возникающих вопросов было найдено собственное решение. Вместо полиэтилентерефталатных пленок, заметно размягчающихся при температуре 80-90°С, начали использовать полиимидные материалы, сохраняющие свои механические свойства при нагреве до 385°С. В большинстве случаев это с избытком превышает рабочую температуру излучателя.

Однако высокая температура влияет на свойства не только пленки, но и клея, фиксирующего на ней звуковую катушку. Клеевой слой становится хрупким, ненадежным и склонным к резонансному возбуждению, поэтому лучшей альтернативой при таких условиях может быть лишь отсутствие всякого клея, в буквальном смысле. Чтобы решить эту проблему, инженеры Wisdom Audio разработали технологию прямого нанесения пленочного материала на подготовленную звуковую катушку. Этот процесс приводит к формированию прямых молекулярных связей между полимером и алюминием, так что никакой клеевой слой уже не нужен. Излучатель получается более надежным, а за счет снижения его массы и увеличения доступного рабочего хода одновременно улучшается чувствительность и диапазон частот, в котором он работает с заданной линейностью.

Не меньшую роль в улучшении свойств планарных излучателей играет использование достаточно дорогих, но зато мощных неодимовых магнитов. Более сильное магнитное поле (в сравнении, скажем, с традиционными ферритовыми магнитами) способствует также улучшению чувствительности излучателей. Оно же позволяет увеличить максимально допустимую амплитуду механических колебаний пленки за счет несколько большего отдаления от нее группы магнитов. Увеличенная амплитуда хода напрямую влияет на выделяемую акустическую мощность и, кроме того, позволяет дополнительно расширить низкочастотную границу эффективно воспроизводимого сигнала. В современных планарных системах она находится примерно на частоте 40 Гц.

Тем не менее, с полноценным воспроизведением самых низких частот все же лучше справляются традиционные конические вуферы, поскольку пленочный излучатель для аналогичной работы должен быть очень большим, что не всегда приемлемо для закрытых помещений. Следовательно, для того чтобы получить полнодиапазонную звуковую систему, к планарным излучателям целесообразно добавить сабвуфер на основе динамического громкоговорителя. В компании Wisdom Audio решили не полагаться на традиционные конструкции, тем более что все компоненты в любом случае требуют тщательного взаимного согласования. Вместо этого был создан собственный сабвуфер с регенеративной линией (Regenerative Transmission Line, или RTL). Такая конструкция использует как прямое, так и возвратное движение диффузора, помещенного на границе между двумя акустическими камерами.

Камеры соединяются между собой посредством системы резонаторов, представляющих собой в совокупности акустический лабиринт с тщательно рассчитанным временем задержки. Прямое движение диафрагмы громкоговорителя, нагруженного на резонатор, передается из передней камеры непосредственно на выход сабвуфера, то есть, в окружающее пространство. Во время возвратного движения диффузора звуковая волна из задней камеры проходит лабиринт, попадает в переднюю камеру, и оттуда, соответственно, тоже излучается в окружающее пространство. Никакой расфазировки при этом не происходит. RTL-сабвуферы в силу малого механического хода диафрагмы имеют чрезвычайно низкий уровень собственных искажений и в то же время обладают повышенной звуковой мощностью даже на краю диапазона (20 Гц). А по верхней граничной частоте они идеально согласуются с планарными драйверами, работающими в диапазонах СЧ/ВЧ.

Для того чтобы заставить все это излучающее хозяйство работать, нужен хороший усилитель мощности. Wisdom Audio предлагает использовать для этих целей специально разработанные усилители серии System Amplifier. Разные модификации имеют различное число каналов, от одного до трех (SA-1, SA-2, SA-3), обеспечивая постоянную долговременную мощность 500 Вт на канал.

Но, как известно, комплекта «акустическая система плюс усилитель» не всегда достаточно для того, чтобы добиться наиболее совершенного озвучивания в помещении, не имеющем специальной акустической отделки.

Всегда существуют помехи и паразитные резонансы, которые способны изменить слышимое звучание даже самых распрекрасных аудиосистем. Решить эту проблему отчасти помогает грамотное расположение громкоговорителей, но иногда и этого мало. В таком случае на помощь приходит активная корректировка звука.

Компания Wisdom Audio в своих инсталляциях использует контроллер SC-1, разработанный на основе технологии коррекции акустики MultEQ® XT, лицензированной у компании Audyssey. Это устройство содержит в себе набор управляемых кроссоверов, эквалайзеров и цифровых линий задержки с возможностью хранения набора пресетов в ячейках внутренней памяти. Для программирования системного контроллера используется компьютерное программное обеспечение. Оно собирает результаты первичной калибровки помещения, которую проводит квалифицированный инсталлятор (учитывается расположение излучателей, слушателя, и акустический отклик каждого динамика по контрольным точкам) и на основе их просчета производит конфигурирование активных компонентов, корректируя временные и частотные параметры звукового сигнала. Контроллер поддерживает работу практически любых многоканальных систем, вплоть до конфигурации 7.3 (семь двухкомпонентных громкоговорителей и три независимых сабвуфера).

Несмотря на достаточно высокие потребительские характеристики и на то, что технология как таковая существует довольно давно, планарные системы до сих пор не получили такого же распространения, как конструкции на основе динамических громкоговорителей. Впрочем, несложно догадаться, что производство PMD-акустики довольно хлопотное занятие, а потому интересует достаточно узкую группу энтузиастов своего дела. И поскольку доля производства такой продукции в совокупном объеме звуковоспроизводящего оборудования не столь велика, то понятно, что не каждый потребитель вообще знает, что же собой представляют акустические системы на основе планарных технологий. И до сих пор относится к ним, как к неким сказочным диковинам.

Источник

Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео

ЗВУКОМАНИЯ

Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео

Типы акустических систем. Часть 2

Типы акустических систем. Часть 2

FOCAL JMLAB ELECTRA 1007 Be

Типы акустических систем. Часть 2

Часть 1 ЗДЕСЬ

Акустическая система (в народе именуемая колонки) – это последнее звено High-End стереосистемы непосредственно воспроизводят музыку путём преобразования сигнала от усилителя в механические колебания самих излучателей (динамиков) и вследствие чего преобразуются в звуковые колебания воздуха слышимые нами.

Активные акустические системы (активные колонки) – имеют встроенный усилитель, либо усилители мощности, причем каждая колонка должна питаться от сети через сетевой кабель 220в.

Кстати, для воспроизведения музыки могут активные акустические системы подключаться либо напрямую к предварительному усилителю (нет нужды покупать усилитель мощности), либо подключение производится напрямую к ЦАП или любому источнику сигнала, имеют межблочный кабель (нет нужды покупать акустический кабель).

Пассивные акустические системы

пассивные колонки – самый общераспространенный тип акустических систем, которые состоят из корпуса, а также установленных в него динамиков (излучателей) и разделительного фильтра (кроссовера), через него акустика подключается к усилителю.

Акустика Focal

Множество акустических систем на широкополосных динамиках не имеет фильтра. В отличии от активных систем, пассивные колонки не имеют встроенного усилителя и поэтому подключаются к усилителю по средствам акустического кабеля.

Рупорные акустические системы

рупорные колонки — это акустические колонки динамики которых излучают звук не напрямую, а через специальный в большинстве случаев установленный в плотную к ним рупор. Причем, множество рупорных акустических колонок имеют высокую чувствительность, что делает их идеальными компаньонами для маломощных ламповых усилителей.

Рупорная акустическая система имеет более высокую направленность излучения звучания, из-за это они более сложны в установке для прослушивания, но при точной установке создают более лучшую звуковую сцену.

Электростатические акустические системы

электростатические колонки

обычно они высокие довольно широкие и очень тонкие акустические системы. Вместо обычных динамиков в электростатических колонках используется натянутая во всю высоту акустической системы тонкая плёнка из токопроводящего материала или которая имеет токопроводящее покрытие, причем помещённая между 2-мя проводниками.

Электростатическая акустика Статик ЗМ мини

Достоинствами электростатических акустических систем являются необыкновенная детальность и воздушность музыки, минусами являются нехватка низких частот, бас кажется легким, это можно исправить, правильно подобрать акустику под само помещение и реализовать правильную их расстановку.

Одновременно плюсами и минусами электростатических, а также планарных систем является их довольно высокая (иногда даже острая) направленность излучения звука, слушатель обязан постоянно находиться точно по центру слушать музыку, в данном случае стерео-сцена будет довольно чёткая.

Электростатические акустики Статик ЗМ — мини

Это связано с наименьшими отражениями от стен, потолка, а также и пола самого помещения, но стоит уклониться от центра и вы сразу ощутите очень большие изменения, когда звучание как будто «липнет» к одной из колонок, но если Вы меломан или аудиофил, то этот «минус» будет для вас большим плюсом.

Планарные акустические системы

планарные колонки по сути это недалекие родственники электростатических колонок, они такие же высокие широкие и очень тонкие.

Планарные колонки также не имеют традиционных (излучателей) динамиков и состоят из очень тонкой плёнки из токопроводящего материала или которое имеет токопроводящее покрытие, но разница от электростатических колонок где плёнка колышется в поле созданном проводниками, которые питаются от сети в планарных акустических системах плёнка колышется в поле созданном магнитами, помещенными по 2 её стороны (или с 1 из них).

Magneplanar

Кстати, имея аналогичные звуковые характеристики с электростатической акустической системой, планарные колонки не требует подключения к сети. Плюсами являются необыкновенная детальность и легкость музыки такая же как и у электростатической акустики, минусами являются небольшая нехватка баса.

Часть 1 ЗДЕСЬ

Акустика Фокал Хорус

Расскажите о своей звуковой системе аудио-видео аппаратуре постройке, настройке и т.д и выигрывайте отличные призы.

Присылайте на эл.почту: Anl555@bk.ru текст, фото, схемы с пометкой на конкурс, если не знаете с чего начать, как написать, то пишите, мы вам поможем, пришлем список готовых вопросов для интервью.

По всем вопросам Пишите мне на эл. почту: anl555@bk.ru или ВК https://vk.com/id104002989 или https://ok.ru/aleksandr.levchuk2

Не бойтесь меня и добавляйтесь в ВК, Ютуб, Одноклассники

Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт.

Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука!

На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.

Источник