Как это сделано

25 Октября 2018
Как это сделано
25 Октября 2018

На этот раз тест получится не совсем обычным. Точнее, это будет даже не совсем тест. Дело в том, что эта акустика делалась в том числе и при моём участии, так что просто расскажу, как и по каким принципам она строилась.


Какое-то время назад парни из Oris Electronics обратились ко мне с просьбой помочь с акустикой для младшего ценового диапазона (до 5 тыс. рублей), рассчитанной на использование с усилителями. Ценовые рамки жёсткие, так что о технологических изысках можно было забыть. Как бы то ни было, главная задача, которая была поставлена, – получить максимально сбалансированную систему. 

По моей просьбе на фабрику, с которой предполагалось сотрудничество, был отправлен запрос об их возможностях – из какого материала можно сделать диффузоры, какие можно подобрать корзины и магнитные системы. Из предложенных вариантов сразу же сформировалось первое техзадание. 

Диффузоры были выбраны целлюлозные, с полимерным покрытием. Полипропилен, по моим наблюдениям, в младшем ценовом сегменте далеко не всегда показывает себя хорошо, выбор такого диффузора больше похож на лотерею. А любые добавки в состав и усложнения заметно сказались бы на цене. Рассматривались, как вариант, плетёные диффузоры, но по целому ряду причин их тоже пришлось отбросить. 


2.jpg


Не обошлось, правда, без упрощений. Крепёжные отверстия во фланце корзины оказались частично закрытыми приклеенной наружной частью подвеса. Это как раз один из тех моментов, которые немного расстроили. 

Впрочем, по словам парней из Oris, "контурирование" подвеса – это дополнительная операция, которая повлекла бы за собой увеличение цены. Ну да ладно, на монтаже динамика (если руки растут на предусмотренном природой месте) эта особенность всё равно не скажется. 


3.jpg


С корзиной изобретать велосипед не пришлось – был отобран просто один из наиболее удачных вариантов. Металл достаточно крепкий, завальцовки по краям крупных окон придают корзине дополнительную жёсткость, полимерное антирезонансное покрытие тоже выглядит получше, чем простая окраска. Клеммы – традиционные лопаточки, но приличного качества, с покрытием "техническим" золотом. 


4.jpg


Теперь магнитные системы. Раз уж акустика ориентирована на работу с усилителями, то катушку лучше использовать покрупнее. В качестве оптимума выбрали 1,5 дюйма на каптоновом каркасе. 


5.jpg


Требования по моторам и подвесам были выставлены примерно следующие – механическая добротность Qms – порядка 7-10, электрическая – в районе 0,7. Эквивалентный объём Vas – порядка 8-15 литров, резонансная частота Fs – в районе 60-70 Гц. 

В итоге с фабрики пришли несколько образцов, которые отправились ко мне в лабораторию. После измерений и прослушиваний был выбран наиболее подходящий вариант, именно он и пошёл в производство. Оставалось только подобрать сеточки в комплект. 


6.jpg


С твитерами получилось иначе. Поскольку, опять же, нужно было уложиться в жёсткие ценовые рамки, пришлось выбирать из готовых решений. На рассмотрении были как металлические твитеры, так и несколько твитеров из шёлка разного вида. Снова измерения и обязательные прослушивания. 

Окончательно были выбраны твитеры из лёгкого прозрачного шёлка с укрепляющей пропиткой, которые используются фабрикой в том числе и при производстве каких-то студийных мониторов ближнего поля, точно марку и модель не скажу, не знаю. Но то, что твитеры очень приличные – факт. Размеры у них компактные, так что их просто поместили в типовые автомобильные пластиковые корпуса. 


7.jpg


Провода сразу припаяны к твитерам, для этого выбрали кабели сечением 1 кв. мм. Длину сделали с запасом – чуть меньше полутора метров для каждого твитера. Отрезать, если что, всегда можно будет по месту. К твитерам добавили, как обычно, ещё парочку корпусов для наружного монтажа.   


8.jpg


Плюс к этому в комплект включили клеммы-лопаточки для подключения мидбасовых динамиков. При установке бюджетной акустики далеко не каждый заморачивается с покупкой подходящих клемм, а лепят кто во что горазд. Тут же и на цене вроде бы не сильно сказалось, и динамик можно подключить по фен-шую. 

Кроссоверы – отдельная история. На фабрике были заказаны образцы, которые умещались в поставленные ценовые рамки. Но, как оказалось, ни одно готовое решение не вписывалось в комплект. 


9.jpg


Свою работу кроссоверы как-то выполняли, но при этом абсолютно не учитывались особенности динамиков – они просто не стыковались друг с другом нормально, и система звучала, мягко говоря, отстойно. Так что дальше начался этап расчётов и подгонки с постоянным инструментальным контролем результатов. Как это делалось и что получилось в итоге, расскажу по ходу измерений. 


ИЗМЕРЕНИЯ


Для начала – контроль параметров "товарных" динамиков. Различия с образцами – на грани естественного разброса, так что по этой части тест пройден. 


10.jpg  


Измеренные параметры Oris JB-65S:


  • Fs (собственная резонансная частота) – 66 Гц
  • Vas (эквивалентный объем) – 10,4 л
  • Qms (механическая добротность) – 7,45
  • Qes (электрическая добротность) – 0,76
  • Qts (полная добротность) – 0,69
  • Mms (эффективная масса подвижной системы) – 14 г
  • BL (коэффициент электромеханической связи) – 5,4 Тл м
  • Re (сопротивление звуковой катушки постоянному току) – 3,6 Ом
  • dBspl (опорная чувствительность, 1м, 1Вт) – 88,2 дБ


Мидбасовый динамик получился с относительно ровной АЧХ и небольшим выбросом на верхнем краю диапазона. С отклонением от оси он уходит, но на звуке такая неравномерность всё равно проявляется как неприятная яркость на верхней середине, которую и требовалось устранить кроссовером. 


11.jpg

12.jpg

13.jpg


Кроссоверы, которые были предложены фабрикой изначально, имели высокую добротность ФВЧ, так что подъём в области 3-4 кГц становился ещё более сильным. Пришлось пересчитывать элементы, чтобы получить приемлемые характеристики. 

Не стану приводить промежуточные результаты, их было слишком много, но в итоге оптимум для этого динамика был найден. Кроссовером удалось заметно исправить ситуацию на верхней середине, так что большинство наиболее критичных недостатков динамика, по большому счёту, оказались "за бортом":


14.jpg


Твитер мне очень понравился своими возможностями. Детальный, забирается высоко, но при этом звучит естественно, без жёсткости и свистливого цыкания. Считаю, для конечной цены акустики 5000 рублей такое ВЧ звено – просто находка. 


15.jpg


Резонансная частота у него около 1,9 кГц, так что вполне ожидаемо, что при приближении к этой отметке искажения возрастают. Тем не менее, твитер можно смело резать уже на 3,5-4 кГц. 


16.jpg


Наверху есть небольшие артефакты фазы, но для лёгкого шёлкового купола с укрепляющей пропиткой, считаю, результат очень хороший. 


17.jpg


Здесь подгонка элементов кроссовера велась, исходя из двух факторов. Во-первых, твитер должен быть "отфильтрован" не менее, чем вторым порядком. Исходная АЧХ у него достаточно ровная, без спада наверху, а значит, фильтровать его первым порядком было не самым оптимальным решением. 

Во-вторых, твитер необходимо было качественно "срастить" с мидбасовым динамиком. Слишком низкая частота раздела придавала звучанию излишнюю звонкость, а слишком высокая "отрывала" звучание твитера от звучания НЧ/СЧ динамика. Опять же, многое и от добротности фильтра зависело. В общем, процесс получился долгим и увлекательным, и вот что получилось в итоге:


18.jpg


Теперь ещё один важный момент, который пришлось учитывать при проектировании кроссовера. Переключатель уровня твитера – хорошая и полезная штука, но в данном случае оказалась неприменимой, поскольку в конечном итоге уместиться в ценовые рамки точно не удалось бы. 

Поэтому было принято вот какое решение. Уровень твитеров выставлен таким, чтобы наиболее сбалансированное звучание получалось при их развороте по отношению к слушателям. Например, при установке в стойки с направлением друг на друга или на панель при направлении на отражение от лобового стекла. 

Аттенюатор, правда, в конечном итоге получился не совсем хрестоматийным (по соотношению резисторов, включенных последовательно и параллельно самому твитеру), но это сделано намеренно. Признаюсь, такое решение было найдено случайно (ошибочно припаял резистор не того номинала во время подгонки), но на слух результат оказался интересным, так что всё было решено оставить в таком виде.


19.jpg


И да, ещё один момент. Хоть эта акустика и недорогая, элементы в кроссовере всё же использованы приличные. Неполярный электролитический конденсатор стоит лишь в цепи НЧ, а на твитер использован более предпочтительный по звуку плёночный. Качество высокочастотника здесь таково, что разница в звуке оказалась заметной. 

Катушки выбраны на ферритовых сердечниках. Во-первых, это позволило сократить длину провода и тем самым уменьшить активное сопротивление катушек (и, как следствие, не ухудшить демпфирование НЧ/СЧ динамиков). А во-вторых, такие катушки просто компактнее, и без труда уместились в небольших кроссоверных корпусах. 


1.jpg


ВЫВОДЫ 


Говорить о звучании в этот раз, наверное, не буду, перейду сразу к обобщению. Считаю, что ожидаемого результата в целом получилось добиться. По крайней мере, в жёстких ценовых рамках 5 тысяч рублей за комплект из имеющихся возможностей был выжат максимум. 

В целом акустика получилась универсальной. Она рассчитывалась в первую очередь на работу с отдельными усилителями (70-100 Вт RMS им действительно будет в самый раз), но за счёт неплохой чувствительности JB-65S можно спокойно подключать и к головному устройству. 

И да, напомню об оптимальной установке твитеров – их лучше ставить на стойки с направлением друг на друга или в торпедо с направлением вверх, на стекло. Когда в системе нет процессора, за счёт отражений от лобового стекла получается диффузное звуковое поле, и звучание становится более объёмным и комфортным. 


Блог Carmus, 25.10.2018