Акустика, построенная по другим правилам. Тест акустических систем для мотоциклов Focal HDK 165-2014 UP

Вот нравится мне иметь дело с акустикой, построенной не по общепринятым канонам. Как минимум, потому, что по таким моделям можно отследить, какие инженерные решения могут применяться для решения тех или иных задач. Задача этого комплекта от Focal специфична – он предназначается не для автомобиля, а для мотоцикла, т. е. совершенно для других условий работы – открытое пространство, но, в отличие от «эстрады», ещё не дальнее поле. Это потребовало по-другому подойти к конструированию акустики, и упустить возможность изучить её подробнее я просто не мог. Эта акустика появилась совсем недавно, Focal представил сразу четыре модели – две из них относятся к серии Access, и две – к серии K2. Вернее, это одна 4-омная модель Access и одна 2-омная модель K2, просто каждая из них представлена в двух комплектациях.


Акустика позиционируется для применения в мотоциклах Harley Davidson, так что в комплекты входят соответствующие установочные аксессуары.

Но в данном случае это не так важно, поскольку сами динамики имеют традиционный 6,5-дюймовый калибр, а значит, могут применяться не только в мотоциклах. Где именно, как их готовить, и чего от них ожидать – вот это и предстоит выяснить.
Для начала коротко о самой конструкции. Динамики собраны на литых корзинах, форма которых характерна для всей серии K2.

Моторы умеренных размеров, диаметр магнитов – 95 мм. На них нанесено шершавое покрытие – ещё одна фирменная черта серии. Монтажная глубина – 74 мм.
Диффузоры – всё тот же фирменный сэндвич с тонким жёстким лицевым слоем из арамидного волокна, вспененным материалом Rohacell и тонким слоем стекловолокна с тыльной стороны.


Подвесы – обращённые, т. е. выпуклостью не наружу, а внутрь. Это позволяет монтировать сетки динамиков вплотную, почти класть их на фланцы, оставив лишь немного места под ход диффузора. Подвесы выполнены из тонкого бутила, они непривычно мягкие и имеют интересную особенность – гофрированную внутреннюю часть. По задумке, это должно избавить от резонансов, из-за которых создаётся нагрузка на края диффузора.
Как и во всей акустике Focal К2, серийные номера нанесены на подвесы лазерной гравировкой.
2-омная звуковая катушка намотана на каркасе диаметром 32 мм (примерно 1,25 дюйм). С клеммными колодками и подводящими – всё точно так же, как и у прочей акустики серии K2.

Твитеры небольших размеров (56 мм в диаметре и 25 мм высотой), но имеют крайне необычную конструкцию. Описание называет их компрессионными, хотя в их конструкции много чего и от классических моделей.
Например, здесь используются кевларовые мембраны как в «обычных» твитерах серии К2, но перед ними создана сложная рупорная нагрузка, действительно близкая к той, что имеются в обычных компрессионниках. Вернее, тут получается даже два рупора: небольшой – в центре и более крупный – кольцевой формы. Крайне интересно посмотреть, как такая форма покажет себя на измерениях.

Фильтрация твитеров – вторым порядком (конденсатор плюс катушка индуктивности). Фильтры выполнены прямо в разрыв проводов и заключены в термоусадки. Фильтров для НЧ/СЧ динамиков не предусмотрено, они работают в полную полосу.

В общем, в конструкции динамиков уже сходу обнаруживаются несколько нетривиальных решений. Но прежде, чем перейти к измерениям, буквально пару слов о характере звучания.
Звучание
С первых мгновений очевидно, что акустика не предназначена для обычного использования. Тональный баланс заметно смещён вверх, но, что интересно, акцент на ВЧ не имеет характерных для «эстрады» крикливости и «свистливости», и на слух это воспринимается необычно. Звонкость в звучании инструментов какая-то лёгкая, свистяще-щипящие звуки в голосах абсолютно не акцентируются. Интересное получается сочетание – вроде бы ярко, но без характерных «резаков», от которых обычно хочется зажать уши.
На нижних частотах звучание типично для низкодобротных динамиков. С одной стороны, они отлично контролируются и не разбалтываются при повышении громкости, не боятся работать в том числе и ниже своего резонанса. Но при установке в большие объёмы баса исчезающе мало, и услышать хоть какой-то мидбасовый панч можно лишь задрав громкость. Так что динамики явно просят корпусов. И вот теперь пришло время измерений, чтобы понять, каких условий работы просит эта акустика.
Измерение параметров и анализ работы динамиков
Динамики оказались достаточно мягкими, даже мягче заявленного, но лёгкое расхождение параметров общей концепции не меняет. На разницу в заявленной и измеренной чувствительности можно не обращать внимания, я всегда привожу опорное значение, а вот в описании условия измерений не указаны (впрочем, так почти у всех производителей). Итак, для начала цифры, потом о том, что из них получается.

Заявленные / фактические параметры Focal HDK 165-2014 UP:

• Fs (собственная резонансная частота) – 55 Гц / 49 Гц
• Vas (эквивалентный объем) – 13,8 л / 14,3 л
• Qms (механическая добротность) – 7,00 / 4,78
• Qes (электрическая добротность) – 0,58 / 0,43
• Qts (полная добротность) – 0,55 / 0,39
• Mms (эффективная масса подвижной системы) – 15 г / 14 г
• BL (коэффициент электромеханической связи) – 4,3 Тл м / 4,5 Тл м
• Re (сопротивление звуковой катушки постоянному току) – 2,0 Ом / 2,0 Ом
• dBspl (опорная чувствительность, 1м, 1Вт) – 92,5* дБ / 88,5 дБ

Мотор сильный – параметр BL достаточно высокий для 2-омного динамика. Это обусловило низкую электрическую и, соответственно, полную добротности. Так что предположение при прослушивании оказалось верным – вот она, причина глубокого и контролируемого, но слишком тихого баса при установке динамиков в большие объёмы. Так что корпуса им действительно нужны, что и подтверждается измерением АЧХ в стандартных условиях.

И сразу – о способности динамика контролироваться. Обратите внимание, при снижении частоты искажения почти не растут. Это, конечно, не значит, что динамик можно пускать в полную полосу, но свобода в выборе частоты настройки ФВЧ всё же имеется.

Теперь снова к параметрам. Подвижная система не слишком тяжёлая, значение Mms 14 грамм по нынешним меркам «среднее по больнице». Подвесы крайне мягкие, о чём говорит высокий Vas. Это значит, что динамик чувствителен к тому, в каком объёме он установлен. Фактически, воздух в корпусе представляет собой упругую «воздушную пружину», подпирающую диффузор, и в данном случае её характеристики будут влиять на работу динамика самым радикальным образом.
Вполне естественно, что столь мягкий подвес дал низкую резонансную частоту Fs. Но рассчитывать на «сабвуферный» бас от 6,5-дюймового калибра было бы странно, ведь в корпусе (читай – когда к собственному подвесу динамика добавится дополнительная «воздушная пружина») она повысится. Но поскольку акустика изначально позиционируется как мотоциклетная, логично предположить, что верхний бас всё же как-то можно акцентировать.
Собственно, моделирование оформления это и подтвердило. Рассматривать ЗЯ при столь низком Qts нет никакого смысла, отдачи на НЧ от него не добиться. А вот фазоинверторный корпус, причём вполне вменяемых объёмов, уже позволит динамикам неплохо колотить.

Окей, с низкочастотными возможностями и оформлением разобрались, теперь о том, что происходит выше по частоте.
Фазовая характеристика НЧ/СЧ динамика достаточно ровная вплоть до 1,5 кГц. Дальше – небольшой скачок фазы, логично сопровождающийся неравномерностью АЧХ. Всё же лёгкого резонанса где-то в подвижной системе избежать не удалось. Не слишком, впрочем, критичного.

Теперь твитер. А вот и причина той самой «аккуратной звонкости» без режущего слух звенящего характера. Частотная область, в которой обычно сосредоточены все неприятные «резаки», здесь старательно задушена, хотя в целом твитер имеет весьма приличную отдачу. И что-то мне подсказывает, что такого характера разработчики добивались намеренно, не просто же так твитер имеет сложную форму с хитрым «двойным рупором».

Разумеется, фазовая характеристика при этом имеет ступеньки, но не такие критичные, как можно было бы предположить. Во многом это тоже объясняет, почему звучание на ВЧ хоть и воспринимается непривычно, но ни раздражения, ни тем более отторжения не вызывает (в отличие от большинства «эстрадных» твитеров с обычной компрессионной конструкцией).
При этом рабочий диапазон высокочастотников оказался достаточно широк, при снижении частоты искажения начинают расти только при достижении 2 кГц. То есть при нормальной подрезке снизу они не начнут давать «грязь» даже при значительном повышении громкости.

В принципе, штатный кроссовер всё делает как надо – усмиряет нижний горб на АЧХ твитера и в целом довольно решительно ограничивает его внизу, но нисколько не снижает его отдачу наверху. В результате получается вполне нормальный стык полос, и одновременно с этим твитер получает запас неискажённой громкости.
Коротко по делу
Как по мне, Focal HDK 165-2014 UP – наглядный пример того, как можно проектировать динамики для работы в очень компактных корпусах. Да, физику не обмануть, и было бы глупо ждать от них сабвуферного баса, но вот заставить 6,5-дюймовый калибр уверенно колотить на верхнем басе и, самое главное, не сдуваться при повышении громкости, оказывается, вполне возможно.
Твитеры – наглядный пример, как получить высокую отдачу, но не получить при этом резкое и «свистливое» звучание. Действительно, такое сочетание – то что нужно для работы в открытом пространстве, но при относительно близком расположении к слушателям. Впрочем, на деле получилась универсальность – в дальнем поле звучание тоже весьма интересное.

Так что мотоциклы – это хорошо, но кое-что можно взять на заметку и любителям автомобильных SQL-систем. И пусть на шильдиках из комплекта значится Focal inside, звук-то получается оптимизированным как раз для outside.
Плюсы
Способность НЧ/СЧ динамиков работать в компактных корпусах
Твитеры с высокой отдачей, но без характерной жёсткой звонкости
Простое подключение к 2-канальному или 4-канальному усилителю
Высокая перегрузочная способность (в правильном корпусе)

Минусы
Небольшое расхождение фактических параметров с заявкой
https://carmus.ru/content/446