Собрать и поделить - 1. Тест усилителя с процессором Audison AF M12.14 bit (начало)

Этим летом Elettromedia запустила в производство линейку усилителей Forza, в её составе четыре обычных и пять процессорных. Старшая модель Audison AF M12.14 bit немедленно удостоилась премии EISA в номинации «АПГРЕЙД ШТАТНЫХ АУДИОСИСТЕМ ПРЕМИУМ-КЛАССА 2022-2023». Ваш покорный слуга по вполне понятным причинам участвовал в обсуждении дистанционно, не имея возможности «живьём» оценить новинку. Но она, наконец, добралась до редакционной лаборатории.


Для начала процитирую официальный текст представления к награде:

«Покупатели автомобиля премиум-класса, естественно, ожидают, что звуковая система будет такой же высококлассной, но часто это не так. Компактное универсальное устройство премиум-класса AF M12.14 bit от Audison — это шаг вперед в этой области. Процессор-интегратор AF M12.14 bit включает в себя улучшенный DSP ADAU1467 от Analog Devices с функциями устранения частотной, временной и фазовой коррекции сигнала, поступающего от аудиосистемы автомобиля. Сигнал усиливается высокоэффективным усилителем класса D мощностью 12 x 60 Вт с возможностью мостового подключения нагрузки и двойным источником питания и затем калибруется по оригинальным или вновь установленным динамикам. Основной DSP управляется мощной программной платформой нового поколения bit Drive от Audison. В целом, AF M12.14 bit — это блестяще спроектированное и весьма впечатляющее обновление звуковой системы».
Основное предназначение усилителя — интеграция со штатными системами, и у Elettromedia уже накоплен в этой области немалый опыт. «Взять и поделить» готовый сигнал процессоры научились давно, а грамотно «собрать» располосованный сигнал штатной системы могут лишь единицы. В новой линейке помимо классической деэквализации входного сигнала (de-EQ) введена компенсация временных задержек полос (de-Time) и полярности сигнала (de-Phase). Что это даёт и как с этим работать — подробно рассмотрим (с примерами) во второй части статьи, а в этой части займёмся «делением» и измерением основных характеристик.


РАЗРУЛИВАЕМ

Итак, AF M12.14 bit оснащён 14-канальным процессором и 12-канальным усилителем класса D с номинальной выходной мощностью 60 Вт на 4 Ом. Все каналы могут работать в мостовом включении. Как обычно, при мостовом включении используется «+» выход каналов с нечетными номерами и «-» выход каналов с четными номерами (CH1 + / CH2–, CH3+ / CH4–, CH5+ / CH6 –, CH7+ / CH8–, CH9+ / CH10–, CH11+ / CH 12–).
В базовом варианте есть 8 аналоговых входов (линейного или высокого уровня) и один оптический цифровой вход. Высокоуровневые входы работают с входным сигналом вплоть до 22 В RMS и в них используется технология Audison USS (Universal Speakers Simulator) — эквивалент динамика для «обмана» слишком умных головных устройств, контролирующих подключенную нагрузку. Если нагрузки нет — выход ГУ может быть отключен, а это может сказаться и на безопасности движения (на эти динамики в системе Infotainment мог направляться сигнал информационной системы, громкая связь и т.д.).
Количество входов можно увеличить установкой дополнительных модулей. Встраиваемый модуль F4IN добавляет 4 входа высокого уровня, модуль F2O — цифровой коаксиальный либо оптический вход (выбирается при установке). Кроме того, можно подключить внешний Bluetooth адаптер B-CON с дополнительным оптическим входом или адаптер линейного/коаксиального входа C2O (по сути, внешний АЦП и преобразователь формата S/PDIF, подключаемый к оптическому входу). Дополнительный вход нужен, если используется источник Hi-Res, а основной оптический вход уже занят ГУ с оптикой или адаптером штатного источника MOST–TOSLINK (Audison bit DMI, ТРИОМА или NAV-TV).
Всю обработку сигнала выполняет 32-разрядный цифровой процессор ADAU1467 от Analog Devices, работающий с таковой частотой 147 МГц. В связке с ним работают 24-битные четырёхканальные АЦП ADAU1978 (3 шт.) и 16-канальный ЦАП ADAU1966A. Таковая частота 96/192 кГц обеспечивает качество Hi-Res — что, кстати, удостоверяется официальным логотипом на коробке.
Входные каналы (каждый!) оснащены 12-полосным эквалайзером, по умолчанию предлагается параметрический эквалайзер с выбором режима работы каждой полосы, включая режекторный фильтр (notch), «полочную» коррекцию (shelf). Или простой графический эквалайзер. Помимо эквалайзера, предусмотрена обратная коррекция временных задержек и переключение полярности на входе — очень важная и совершенно необходимая вещь при суммировании «располосованного» сигнала. Если входные сигналы сформированы фильтрами второго порядка (а это абсолютное большинство штатных поканалок), то суммировании «в лоб» на стыке полос получаются такие «Гранд каньоны» на АЧХ, что никаким эквалайзером не поправить. Но подробно об этом — во второй части статьи. Насколько мне известно, до сих пор такая функция была только у процессоров JL Audio FiX и Audison bit One HD Virtuoso.
Выходные каналы (каждый!) оснащены 15-полосным эквалайзером (графическим или параметрическим, на выбор), с возможностью организации «полочной» коррекции, режекторных и фазовых фильтров. Кроссовер позволяет организовать ФВЧ, ФНЧ и полосовой режим. Тип фильтров можно выбирать, но в полосовом режиме оба ската формируются фильтром одного типа, хотя крутизну можно установить разной — от первого до восьмого порядка. На выбор предлагаются фильтры Бесселя, Баттерворта, Чебышёва, Линквитца-Райли (только чётные порядки). И вынесенный в особый тип QLP (Quasi Linear Filter), на поверку оказавшийся простым фильтром первого порядка. Нуачо, у него фазовая характеристика самая аккуратная, на частоте раздела сдвиг фазы 45 градусов. По умолчанию при настройке предлагается Линквитц-Райли 4 порядка, но тут уже хозяин — барин. Ну и на закуску — установка задержек, очень удобная, до 5 метров (можно и в футах), или до 15 мс, кому как привычнее. После введения расстояний задержки рассчитываются автоматически по единственно верному принципу: 0 мс на самый дальний динамик, максимум — на самый ближний. При финальной настройке (если рулетка была бракованная) задержки в каждом канале можно корректировать на слух с дискретностью 0,01 мс. К слову, у многих производителей в этом вопросе полный ахтунг — при настройке расстояния задержки вопреки логике растут пропорционально, что способно нарушить даже стойкую психику…
Диапазон питающих напряжений стандартный, 11-15 В, но допускаются броски до 17,5 В и просадки до 6,5 В — это позволяет устанавливать усилитель в машинах со старт-стопным режимом работы ДВС (ох уж эти «зелёные»). Ток покоя усилителя без сигнала (Idling current) довольно приличный — 1,68 А, цифровые устройства не спят. Зато в отключенном состоянии (Standby) потребление снижается на 60 дБ в тысячу раз — до 1,7 мА.

КОНСТРУКЦИЯ

Новинки начинаются уже с упаковки — её вид по сравнению с поколением процессорных усилителей Audison Prima полностью изменился.


Аккуратная чёрная коробка, вкладыш, краткая инструкция по установке размером с небольшую скатерть. На вкладыше — QR код, дань времени


QR код обеспечивает быстрый доступ «куда надо». Мы тоже там побывали, основная информация там, а не в краткой инструкции


В заголовке — холодный цифровой рендер, а это фото — настоящее, тёплое (хотя тоже цифровое). Усилитель очень компактный, его габариты всего 240 х 156 мм при высоте корпуса 47 мм. И довольно лёгкий — чуть более 2 кг. Вся коммутация расположена на одной стороне корпуса, удобство такого решения бесспорно


Слева направо: питание (4AWG), командный порт (Remote In/Out и два программируемых выхода команд), подключение динамиков (12 каналов), входы высокого уровня (8 шт.), линейные входы (тоже 8). «Этажом выше» расположены: переключатель старта по постоянной составляющей и апгрейда, порт USB micro для настройки процессора, порт ADC для подключения опционного модуля B-CON (Bluetooth), порт Maestro для подключения устройств этой линейки, линейные выходы процессора DSP Out, оптический вход (192 кГц / 24 бит) и порт DRCC для подключения пульта дистанционного управления DRC AC


В комплект включены все кабели, необходимые для базовой конфигурации — кроме «оптики» и кабеля питания. Зато в комплекте есть наконечники для разделки кабелей питания — похвальная забота. Все провода в «хвостах» дополнительно закреплены возле разъёма — вырвать провод «с корнем» будет непросто


Пульт в комплект не входит и приобретается отдельно. Старый DRC не подойдёт…


Если интернет не работает, инструкция куда-то запропастилась — на этот случай есть «краткий курс» основных соединений на «пузе» усилителя


У днища установлена силовая плата — питание и усилительные каскады, процессор смонтирован на субплате. С левой (по фото) стороны корпуса есть съёмная крышка, под ней скрыт порт для установки опционных модулей. Модуль F4IN добавляет к имеющимся восьми входам высокого уровня ещё четыре, модуль F2O — дополнительный цифровой вход (коаксиальный или оптический — выбирается при установке)


Микросхемы усилителей мощности прижаты к массивному приливу в глубине корпуса, слева видна субплата процессора

СОФТ

Печально, но софт рассчитан на Windows не ниже «десятки» — об этом предупреждает инструкция. На самом деле, с непечатными магическими заклинаниями, бубном и плясками удалось со скрипом запустить программу на «семёрке», но рекомендовать этот вариант мне не позволяет человеколюбие. Русифицированное руководство пользователя, уже выложенное на официальном сайте, пугает еще и вот этим:

«ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Перед подключением усилителя AF bit к ноутбуку с помощью USB кабеля рекомендуется отключить ноутбук от сети, переведя его на питание от аккумуляторной батареи. Такая предосторожность снизит вероятность возникновения ошибок в установлении связи между устройствами по USB-интерфейсу, причиной которых может стать разность потенциалов в USB разъемах подключаемых устройств из-за разных условий питания. После подключения усилителя ноутбук может быть снова подключен к сети».

Интерфейс заметно доработан, появилась «цветовая дифференциация штанов каналов». Увеличилось число пресетов — теперь их шесть, и можно копировать настройки. Выходные каналы можно объединить в зоны — удобная опция при озвучке семейных минивэнов или автобусов.
Помимо создания конфигурации и настройки в ручном режиме можно задействовать пошаговый сценарий настройки — от выбора и «допиливания» готовой конфигурации до конкретных рекомендаций под динамики Elettromedia, и даже проконтролировать АЧХ при помощи USB-микрофона или обычного микрофона со звуковой картой.
Кнопка с символом карандаша позволяет редактировать названия каналов, источников, пресетов и т.д. Каналы можно очень гибко линковать — попарно, побортно, целиком или по отдельным параметрам. Все параметры можно вводить в цифровой форме в соответствующих окошках или двигать/крутить экранные ползунки/крутилки. Конфигурацию выходных каналов можно вывести списком или картинкой, а в непонятных случаях можно смело жать на «вопросительный знак». Встроенные подсказки лаконичные, но исчерпывающие — хотя приветствуется знание английского или итальянского. Русский пока не завезли…
Но соловья баснями не кормят и лучше один раз увидеть…

Софт универсальный для всей линейки, в режиме off line позволяет «потренироваться на кошках» или сделать предварительную заготовку. При подключении усилителя по USB он определяется автоматически, и мы попадаем в главное меню


В ручном режиме можно задать конфигурацию и чувствительность входов, дать им названия, отключить ненужные (символ «карандаш»)


Аналогично задаётся конфигурация выходов, усиление, название, задействуется параметрический или графический эквалайзер…


Символ синусоиды позволяет включить инверсию сигнала в канале — это необходимо для компенсации фазового сдвига фильтров смежных полос, как при сборке сигнала, так и наоборот. Перед настройкой эквалайзера полезно нажать кнопку «Сумма», тогда показывается электрическая АЧХ всей системы с учётом фазовых сдвигов из-за фильтров. Если эквалайзер не справляется — попробуйте сменить полярность одной из полос



Но чем колбаситься вручную, гораздо проще воспользоваться помощником (Configuration Wizard), все действия — от выбора конфигурации до настройки будут выполнены в пошаговом режиме с необходимыми комментариями. После нажатия на экранную кнопку Start переходим к выбору источников и конфигурации входов

Сначала создадим простую конфигурацию — широкополосные линейные входы, нам же предстоят измерения характеристик усилителя. Вариант «располосованного» входного сигнала высокого уровня рассмотрим во второй части статьи, там появляются дополнительные процедуры для корректной сборки. А пока жмём Next


На выбор предлагается масса готовых вариантов конфигурации выходов — широкополосных и поканальных, с кроссоверами и без. Если нужной конфигурации вдруг не нашлось, можно выбрать наиболее подходящую, а «лишние» каналы «отпилить». Для замеров характеристик выбран вариант с одним сабвуфером, поканальным фронтом и широкоплосными тыловыми каналами — чтоб сразу убить всю стаю зайцев упростить процесс измерений, переключать придётся только выходы

Кнопки, на которых пока видна надпись Other, позволяют выбрать динамики для данной конфигурации (естественно, из ассортимента Elettromedia). В этом случае будут автоматически установлены оптимальные для этого случая настройки кроссовера. Если же в настройках оставить «чьи-то» динамики, то кроссовер будет настроен на среднестатистические значения. Мы так и поступили.


На последнем этапе вводятся задержки — непосредственно через расстояния до динамиков. Это намного удобнее, чем работать с относительными расстояниями, считая от самого дальнего динамика. Но я оставил нули, нам задержки пока не нужны


Жмём Next — вуаля! Процесс закончен. Остаётся «доработать напильником»


Настройки кроссовера — «среднестатистические», фильтры Линквитца-Райли четвёртого порядка предложены по умолчанию, но выбор впечатляет


Графический эквалайзер наглядный, результаты замеров — в следующем разделе


И параметрический не хуже. Полос столько же, 15 — зато добротность регулируется. Пора посмотреть на результаты измерений

ИЗМЕРЕНИЯ

Измерения АЧХ, эквалайзера и усилителя мощности производились комплексом Clio в широкополосном режиме, сигнал подавался на аналоговый вход и снимался с эквивалента нагрузки. Измерения кроссоверной секции проводились в тех же условиях с конфигурацией «три полосы + сабвуфер».
Многократные преобразования цифры и аналога «туда-сюда» закономерно сказались на результатах измерений — при измерении с оптического входа все показатели однозначно были бы лучше. Но измерительный комплекс работает только с аналогом.


Нижняя граница рабочей полосы частот с аналогового входа — 20 Гц по уровню -3 дБ. Небольшой подъём на верхней границе — реакция выходного LC-фильтра. Частоты регулирования эквалайзера могут быть изменены по желанию. Диапазон регулировки графического эквалайзера ± 12 дБ, при установке соседних полос «враздрай» уменьшается до ±9 дБ. Добротность секций параметрического эквалайзера регулируется от 0,5 до 15 — этого вполне достаточно для практических целей


Кроссоверная секция работает с цифровой точностью (до 1 Гц), выбирается частота настройки, тип и порядок фильтра. Все настройки независимые, в примере приведён самый простой вариант — чтобы не загромождать график


Помимо привычных Баттерворта, Бесселя и Линквитца-Райли присутствует и экзотический фильтр Чебышёва (ударение на «Ё»!). При том же порядке он обеспечивает более крутой перегиб АЧХ и крутизну спада, но ценой небольшой «волнистости» АЧХ в рабочей полосе — в данном случае 0,5 дБ. Ну и ФЧХ у него самая заковыристая, но в полосе ВЧ это вполне допустимо — выше 3-4 кГц наш слух фазовые искажения не воспринимает, а крутой срез АЧХ здесь может быть важнее

Переходим к одному из широкополосных каналов, чтобы снять характеристики усилителя мощности.


Результаты получились такие:

Зависимость искажений от выходной мощности напоминает таковую для качественных усилителей класса AB с приличным током покоя: монотонный рост до 0,9 номинальной мощности, затем рост искажений быстро становится лавинообразным — но в данном случае это можно списать на ограниченные возможности источника внешнего питания. Однако небольшой «выхлоп» на мощностях порядка 10 Вт вносит определённую интригу, поэтому для полноты картины пришлось изучить и спектр искажений.


Хотя уровни второй, третьей, четвёртой и пятой гармоник менее 0,1%, в сумме они немного превосходят этот порог. Мощность порядка 10 Вт на канал в многополосной системе соответствует громкости «выше средней»


Искажения «первого ватта» существенно меньше, второй гармоники и не видать. Из нечётных гармоник можно брать в расчёт только третью, остальные ничтожно малы

Для полноты картины измерены интермодуляционные искажения — это информативнее, чем спектр искажений «чистого синуса» или зависимость искажений того же синуса от частоты. Реальная музыка — это набор сигналов самых разных частот, и результат их взаимодействия в тракте между собой в гораздо большей степени влияет на субъективное восприятие звучания, чем «просто искажения».
Для оценки интермодуляции использован метод двухтонального сигнала. Сигналы частотой 400 и 500 Гц с равными уровнями в результате интермодуляции образуют комбинационные (суммарные и разностные) сигналы с частотой kF1 ±mF2, (k и m — целые числа).


При мощности 1 Вт наиболее выражена интермодуляция первого порядка (F1+F2), прочие составляющие слабее. С ростом выходной мощности относительный уровень интермодуляционных составляющих немного увеличивается, но спектр искажений не превращается в частокол. Свою лепту в этот процесс внесла и аналоговая часть тракта, но могу заверить, что интермодуляция находится в допустимых пределах и на звучание практически не влияет

ЛИЧНЫЙ ОПЫТ

С таким набором возможностей было от чего растеряться, я пару дней в поте лица осваивал софт, смотрел, что в итоге получается на графиках — и только после этого приступил к прослушиванию. Использовалась простейшая конфигурация — два широкополосных канала, трёхполосная домашняя акустика с пассивными фильтрами и уже практически винтажный DVD-проигрыватель Pioneer с аналоговым и цифровым оптическим выходом.
Ну, что сказать — аналоговый линейный вход по качеству звучания практически не уступает цифровому. Чуть «замылен» задний план, не так прозрачны высокие частоты. При сборке высокоуровневого многополосного сигнала от штатной системы разница, скорее всего, будет заметнее. Но, положа руку на сердце, опытный меломан вряд ли будет использовать штатную систему как основной источник — а Hi-Res плеер уж точно подключит по оптике.
Чипсет процессора от Analog Devices не только предоставляет большие возможности в обработке сигнала, но и качество сигнала заметно выше, чем у процессоров предыдущего поколения. В звучании стало больше жизни, оно динамичное, напористое и весьма детальное.
Рассказывать про скрипку во втором ряду не буду — вкусы у всех разные, ограничусь общими впечатлениями. Все жанры, кроме, пожалуй, самых «тяжёлых» и скоростных усилитель передаёт отлично. Сочный бас с хорошим контролем, детальная середина, чёткие высокие частоты. Кстати, усилитель отлично справился с непростой нагрузкой — трёхполосными пассивными фильтрами смешанных порядков. Так что «свидетели секты пассивных кроссоверов» тоже могут быть довольны.
С энергетикой у усилителя всё в порядке, но от динамиков с тяжёлым диффузором лучше воздержаться. В роли сабвуферов будут хороши чувствительные головки калибра 8-10 дюймов, лучше всего двухобмоточные, с мостовым подключением каждой обмотки. А если душа настоятельно просит большего — есть пара дополнительных выходов процессора, подключайте к ней моноблок.

МЁД И ДЁГОТЬ

В отличие от большинства современных изделий car audio усилитель изготовлен в Италии. Я специально не стал заранее акцентировать на этом внимание — чтобы не портить впечатление. Широчайшие возможности настройки, для большинства применений — с немалым «запасом прочности». Усовершенствованные алгоритмы восстановления сигнала от штатных систем — великолепный инструмент, но об этом мы ещё поговорим во второй части статьи. Превосходное звучание, даже по аналоговым входам.
Из минусов — разработчики софта незаслуженно проигнорировали Windows 7. Для России эта операционная система ещё вполне актуальна, до сих пор все «процессорные» приложения прекрасно на ней работали. «Никогда такого не было, и вот опять…»

Цена вопроса: 131 800 руб.
Продолжение здесь
Источник: журнал Автозвук, 12/2022. Автор: Железный ШИХМАН