На ковер с докладом. 3-полосная акустика Focal Performance Expert PS165F3. Руки-крылья

Есть примеры споров, не утихавших в течение многих лет, которые прекращались, потому что появлялся окончательный ответ. Не только в технике.
Какой привод лучше для автомобиля: передний или задний? Пока спорили, выяснилось: лучше всего — полный. Он самый дорогой, но он — лучший, и на этом точка. В нашем цеху спорили-спорили по поводу наилучшего материала диффузора, и ответ оказался очень похожим по своей логике. Вы не знаете этого, окончательного ответа? Так пожалуйста…
Что требуется от диффузора — элемента динамика, непосредственно приводящего воздух в музыкальное движение? Только три свойства (не удивительно ли?): он должен быть лёгким, он должен быть жёстким, он не должен быть звонким.
Проверить справедливость каждого из этих утверждений просто и даже приятно. Пусть вам требуется раздуть угли при приготовлении шашлыка в компании друзей (в другой компании это блюдо теряет смысл). Чем легче махать, приводя воздух в требуемое движение — фанеркой или тротуарной плиткой такой же площади? Вот. Потому что лёгкая. Заменим фанерку ещё более лёгким газетным листом. Получается? И не может, надо, чтоб «махалка» была жёсткой. Возьмём вместо фанерки лист кровельного железа — и вместе с требуемым движением воздуха получим неуместный и плохо влияющий на аппетит грохот. Потому что звонкий. Всё оказалось просто.
Годами продолжались попытки найти материал, сочетающий в себе три этих достоинства, это всегда был компромисс, перекошенный в одну из трёх сторон ценой остальных двух. Потому что дело не столько в материале, сколько в его структуре. Это наиболее ярко проявилось в авиации (да мы почти всё берём оттуда), когда выражение «авиационная фанера» не вызывало смеха ни у кого. Просто фанерка — гнётся. Две, сложенные вместе — тоже, пусть слабее. Те же две, раздвинутые на несколько сантиметров какой-нибудь стенкой-распоркой, приобретают жёсткость, способную принять вес взмывающего в небеса аэроплана, и теперь эти руки-крылья и не повиснут, и не надломятся.
Спустя многие годы тот же принцип двутавровой балки с полками, воспринимающими продольные силы, и стенкой, от которой только и требуется, что держать полки на расстоянии, получил перевоплощение в сэндвичных конструкциях. Две жёсткие, но тонкие оболочки разделены лёгким заполнителем. Жёсткость — от оболочек и расстояния между ними, лёгкость — оттого, что конструкция не монолитная, большую часть объёма занимает лёгкий заполнитель. Осталось третье свойство — незвонкость. Это — целиком ответственность среднего слоя сэндвича. Одни берут соты, в которых гибнут паразитные вибрации, другие — вспененные материалы на той или иной основе. Третьи (а на самом деле вторые) попробовали в роли заполнителя новую композицию. Эти третьи, как вы поняли, Focal. Диффузоры Sandwich W — «полки» из стеклопластика и «стенка» (заполнитель) из вспененного акрила. K2Power — «полки» из кевлара, «стенка» — тоже вспененный полимер. Новейшая серия FX — стеклопластик и прослойка из природных, полых по своему строению, волокон, уже некоторое время известных человечеству под именем «лён».
Двухполосная модель серии FLAX в нашем тесте побывала больше года назад (№8/2013), теперь появилась трёхполосная, ключевой компонент которой — диффузорный среднечастотник — сделан по той же технологии. Начинаем знакомиться, время от времени вспоминая двухполосного первенца серии, для ясности и из любопытства.

МИДБАС

Конструкция великолепная, но, как уже отмечалось ранее, крепёжные отверстия в виде секторных прорезей накладывают определённые ограничения. Ширина прорезей всего 4 мм, фланец узкий, и стандартные шайбы под головки винтов умещаются на нём с трудом. Ввиду немалого веса динамика для крепления необходимо использовать только болты (впрочем, экспертам это объяснять не нужно).
Диффузор из композитного сэндвича FLAX — два слоя тонкой стеклоткани с прослойкой из льняных волокон. Очень жёсткий на изгиб

• В центре — чуть выпуклый мягкий текстильный колпачок с пропиткой, его диаметр 45 мм.
• В модели для двухполосной системы в центре диффузора была фазовыравнивающая «пуля», здесь она, понятно, ни к чему, не та рабочая полоса
• Подвес шириной 14 мм, на котором лазером нанесен серийный номер
• Центрирующая шайба текстильная с пропиткой, 5 гофров
• Корзина литая тонкостенная с антирезонансным покрытием, 5 сдвоенных спиц П-образного сечения
• Фланец диффузородержателя с проточенными начисто фасонными выступами, четыре узких секторных прорези для крепления
• Звуковая катушка диаметром 32 мм, выводы частично приклеены к диффузору
• Магнит ферритовый диаметром 90 мм без кожуха, наружный диаметр имеет фактуру «под асфальт»
• Магнитопровод вентилируемый, задний щит в виде «грибка», детали хромированы
• Клеммы-лопаточки шириной 2,5 и 5 мм заформованы в пластиковую обойму
• В комплекте решётка классической конструкции

Диаметр: 165 мм
Монтажная глубина 78 мм
Монтажный диаметр: 143 мм
Параметры мидбасовой головки
Мощность номинальная/максимальная, Вт (по заявке изготовителя) 80/160
Номинальный импеданс, Ом 4
Чувствительность, дБ/Вт (1 м) 89

Масса подвижной системы, г 13,0
Силовой фактор, Тл м 5,2
Fs, Гц 67
Vas, л 8,7
Qts 0,58

СРЕДНЕЧАСТОТНИК

• Диффузор той же конструкции, что и у мидбаса, но, разумеется, меньшей толщины
• В центре чуть выпуклый мягкий текстильный колпачок с пропиткой, его диаметр 25 мм
• Подвес шириной 7 мм, тоже с лазерной идентификацией
• Центрирующая шайба текстильная с пропиткой, 3 гофра
• Корзина литая тонкостенная с антирезонансным покрытием, 5 сдвоенных спиц П-образного сечения
• На фланце диффузородержателя 4 отверстия под винты «впотай»
• Звуковая катушка диаметром 25 мм, выводы частично приклеены к диффузору
• Магнитная система неодимовая, скрыта внутри диффузородержателя
• Винтовые клеммы утоплены в спицы диффузородержателя
• В комплекте миниатюрная решётка классической конструкции

Диаметр: 88 мм
Монтажная глубина 32 мм
Монтажный диаметр: 73 мм
Параметры среднечастотной головки
Мощность номинальная/максимальная, Вт (по заявке изготовителя) 50/100
Номинальный импеданс, Ом 8
Чувствительность, дБ/Вт (1 м) 85
Масса подвижной системы, г 3,2
Силовой фактор, Тл м 4,7
Fs, Гц 180
Vas, л 0,36
Qts 0,78

Динамик компактный и почти невесомый — всего 180 г.

ПИЩАЛКА

• Штампованная металлическая сетка съёмная с крупными отверстиями, изнутри в центре сетки дифракционное тело в виде «бочонка»
• Вогнутый легкосплавный чернёный купол диаметром 25 мм
• Выводы — гибкие проводники длиной 50 см
• В комплекте врезная чашка и косой корпус для установки на поверхность
• Крепление пищалки в корпусе байонетное (поворотом), для этого на корпусе есть пазы, а в чашке — ответные выступы

Габариты: Ø40 мм х 20 мм
Монтажная глубина (в чашке): 18 мм
Монтажный диаметр (в чашке): 45 мм
Параметры высокочастотной головки
Мощность номинальная/максимальная, Вт (по заявке изготовителя) 15/100
Номинальный импеданс, Ом 8
Чувствительность, дБ/Вт (1 м) 93
Fs, Гц 1270
Qts 1,24

Конструкция отличная, но при внимательном рассмотрении обнаружилось, что клеммы, к которым припаяны выводы звуковой катушки, находятся в опасной близости от сетки. Для предотвращения замыкания выводов по краям сетки сделаны небольшие вырезы, при обратной установке снятой сетки её положение легко перепутать — будьте бдительны.

КРОССОВЕР

Габариты корпуса такие же, что и в двухполосном комплекте — 132 х 97 х 45 мм Частоты раздела по описанию 300 Гц и 3,5 кГц.
Все детали высокого качества, но, чтобы уместить три фильтра в том же корпусе, где раньше помещалось два, катушки пришлось снабдить сердечниками
Для доступа к переключателям коррекции мидбаса и уровня пищалки нужно выкручивать винты, крепящие крышку корпуса — к счастью, всего два.
Грех было бы не воспользоваться возможностью изучить особенности галльского кроссоверостроения. Полярность включения всех динамиков заявлена одинаковой, но на практике полярность подключения СЧ стоит уточнить «по месту».
ФВЧ пищалки 3-го порядка, с аттенюатором (0 и -3 дБ). Здесь никаких хитростей нет, классическая схема.
Полосовой фильтр среднечастотника несимметричный: обычный ФВЧ 2-го порядка + ФНЧ 2-го порядка с ограничением минимума импеданса.
ФНЧ мидбаса — с хитростями. В положении переключателя Flat это фильтр 1-го порядка с недокомпенсированной индуктивностью (R = 8 Ом), в положении High Mid — фильтр 2-го порядка с ограничением минимума импеданса (R = 2 Ом). В результате меняется ход АЧХ вблизи частоты раздела — посмотрим, как именно.

ЛИЧНЫЙ ОПЫТ

Система для прослушивания — обычная: «домашний» CD проигрыватель Bryston BCD-1 и интегральный усилитель Bryston B100-SST. Обычный и комплект фонограмм (Ж. Лусье, Луис Армстронг, джаз, симфоническая музыка) плюс недавно открытая Дженнифер Уорнс.
Звучание очень комфортное, совершенно живое, с прекрасной проработкой среднечастотного диапазона. Атмосфера живых записей передаётся бесподобно. Отличная локализация по ширине и глубине и фантастическая стереопанорама, выходящая за пределы стереобазы — давно такого не слышал. Микродинамика восхитительна, слышны все тонкости звукоизвлечения. Скрипки живые во всём диапазоне громкостей — макродинамика тоже выдающаяся.
Низкочастотный регистр передаётся превосходно, пусть и без излишнего напора. Резонанс хорошо задемпфирован, гудения нет. Самый нижний бас намечен мелкими штрихами, поддержка сабвуфера обязательна.
Верхняя часть звукового диапазона воспроизводится особенно тщательно и красиво: рабочий барабан, тарелочки-треугольнички, щёточки-брусочки — в общем, ударные и перкуссия великолепны. Однако именно на этом фоне показалось, что основной, «коренной» середины не хватает. Голоса звучат красиво, но уж слишком застенчиво.
Проверка настроек кроссовера показала, что в дальней зоне аттенюатор пищалки желательно устанавливать в 0 дБ, а положение -3 дБ будет незаменимо в ближней зоне, когда звучание становится «сверхдетальным». В машине можно воспользоваться этим аттенюатором для выравнивания звуковой сцены — приглушить ближнюю пищалку и оставить «по нулям» дальнюю. Изменение настроек кроссовера (Flat и High Mid) заметно сказывается на звучании нижней середины, хотя по результатам измерений АЧХ изменения не такие и большие.

ИЗМЕРЕНИЯ

Программу измерений мы в этот раз начали с «голых», без кроссовера, отдельных компонентов системы. Потом вы поймёте почему. Здесь — НЧ-драйвер в чистом виде. Несмотря на различия с модификацией для двухполоски, поведение очень похоже: аккуратный бас с несколько пониженной добротностью и пышный резонанс на верхнем конце диапазона, характерный для жёстких диффузоров. От 100 Гц до 2 кГц ни направленности, ни неравномерности.

А вот наша «суть событий» — среднечастотник. У него всё происходит идеально до 8 кГц по оси и до 3 кГц — при любом правдоподобном отклонении от неё. Однако взгляните на среднюю чувствительность по рабочему диапазону. Здесь мы подводили сигнал такой же величины, что и к мидбасу (2 В RMS), но среднечастотник — 8-омный, это видно по кривой импеданса, а потому по создаваемому звуковому давлению он сильно отстаёт от мидбаса.

У пищалки (идентичной двухполосному комплекту) с чувствительностью проблем как раз нет (хотя и она 8-омная). Здесь запас карман не тянет, лишнюю всегда можно осадить. Обратите внимание: рабочий диапазон начинается, в сущности, от 3 — 3,5 кГц, выше этой границы у пищалки сохраняется общий горизонтальный ход АЧХ при отклонении от оси. Характеристика идёт очень ровно при умеренных углах, более волнисто — при больших, но даже там отдача на верхнем конце диапазона и не думает падать, даже наоборот.


Теперь включаем излучатели через комплектный кроссовер, поставив эквиваленты на место отсутствующих головок. Мидбас, как мы видим, фильтруется, действительно, на 300 Гц, но фильтром небольшой крутизны, поэтому заметный уровень сигнала сохраняется в пределах широкой полосы, а конечный резонанс (на 4 кГц) подавлен всего на 10 — 12 дБ относительно 200 Гц. В положении переключателя High Mid уровень на верхней середине снижается (в противоречии с обозначением).


У среднечастотника — всё «по книжке»: идеальная колоколообразная АЧХ от 300 Гц (как обещали) до 3 кГц (как тоже обещали) с минимальными признаками направленности излучения. Однако эффективная чувствительность из-за неизбежного затухания, вносимого полосовым фильтром, стала ещё ниже, при том же уровне сигнала закрепившись на отметке 81 дБ (при 1 Вт, то есть 2,83 В, будет 84 дБ).


Твитер конструкторы системы порезали именно так, как и следовало — вблизи 3 кГц, убрав из рабочей полосы и область резонанса, и область неравномерности в районе 2,5 кГц. Одновременно была внесена коррекция, из-за которой даже на 30 градусах АЧХ идёт вверх, а на 50 проходит вблизи горизонтали с характерным фокаловским «подбросом» на границе ультразвука.


Смотрим на линейность драйверов. Мидбас — вопросов нет: даже в области резонанса КНИ ненамного превышает один процент, в остальной полосе он значительно ниже. 2-я и 3-я гармоники кое-где вступают в интересную пляску, но это не так важно: в расчётном диапазоне НЧ-звена трёхполосной системы (ниже 300 — 500 Гц) спектр в целом вполне благоприятный.


Серединка — вот где вопрос о линейности приобретает особое значение: здесь искажения наиболее слышны. Глядя на график, снятый на сигнале, приведенном к 1 Вт, видим: не будут они слышны — выше 500 Гц КНИ падает до завидно низких величин, 3-я гармоника присутствует, но при такой абсолютной величине она бед не наделает.


Твитер закономерно вносит искажения, когда частота сигнала приближается к его основному резонансу, но такой и подавать не надо. Там же, где твитер должен работать — выше 3 кГц, искажений мало, а содержание 3-й гармоники ещё раз подтверждает правило, выведенное во время группового теста пищалок: нет магнитной жидкости — нет нечётных гармоник.


Теперь наконец взглянем, как работает кроссовер. Ну, собственно, так, как он и должен: 300 Гц, 3 кГц, все дела. Но сделать больше физически возможного пассивный кроссовер не в состоянии. Уровень сигнала, подводимого к пищалке, снижен, чтобы умерить её пыл (показаны оба положения аттенюатора), а к НЧ и СЧ-излучателям сигнал подводится одинаковый — максимально возможный. А про разницу в чувствительности мы уже знаем…

Для иллюстрации того, как работает система в целом, мы в этот раз не стали снимать суммарную АЧХ, она в трёхполосной системе сильно зависит от взаимного положения излучателей. Вместо этого приводим снятые при одном и том же уровне сигнала АЧХ звеньев системы при наиболее вероятном отклонении от оси каждого из них: 30 градусов. Трудно не заметить, что басовик и твитер оказываются согласованными по уровню, а среднечастотник их сильно не догоняет. Из чего совсем скоро будет практический вывод.

Мед & Дёготь

Трёхполосная новинка — это комбинация трёх первоклассных по всем (всем, без единого исключения) показателям полосных излучателей и кроссовера, который, увы, не может справиться с фундаментальными проблемами мироздания: согласовать отдачу 80-миллиметрового 8-омного среднечастотника и 165-миллиметрового 4-омного мидбаса. Любопытно, что и в этой конфигурации система звучит очень привлекательно, но чтобы взять от неё всё, что у неё есть, надо сделать следующее. Либо а) включить головки в полную поканалку с частотами раздела, как у штатного кроссовера, но все — 2-м порядком, либо б) отключить звено ФНЧ кроссовера, оставив полосовой фильтр у мидрейнджа и ФВЧ у пищалки и реализовать 2,5-полосную схему. Согласовать пищалку по уровню поможет имеющийся в составе ФВЧ аттенюатор. Но полная поканалка при правильной настройке фильтров и уровней — это полная же гарантия выдающегося звучания. Даю слово.

Цена вопроса: 22500 руб.

Источник: журнал Автозвук, 12/2014. Валерий Ким