На ковер! Компонентная акустика Focal KIT 165 KR2. Лабораторный практикум.

Помнится, у нас в группе большинство студентов «лабы» не любили — какой в них смысл, когда заранее известно, что должно получиться?

Учились и ненормальные, для которых лабораторки были вроде праздника освобождённого труда. А когда у них получалось не то, что надо, для сотрудников кафедры физики это означало, что соответствующие приборы требуют проверки и, скорее всего, ремонта. Кстати, одного из упомянутой тройки вскорости отчислили за хроническое разгильдяйство, другой по сей день работает на кафедре института, а третий вот уже который год возглавляет отдел испытаний «АвтоЗвука».
Не буду утверждать, что костяк коллектива Focal JM Labs составляют работники той же категории, но лабораторная работа для них по определению основной род деятельности. Вот только постановка задач при этой работе принципиально отличается от лабораторных занятий в институте: результат, который должен быть получен, тут тоже известен, но средства, которыми его надо достичь, варьируются. И варьируются в тем большей мере, чем шире крут познаний специалистов.
Впрочем, в части определения «функционала цели», то есть результатов, которые надо получить, тоже все не очень просто. Вернее, совсем не просто. Мало того, успешный производитель акустической продукции отличается от всех прочих, как правило, тем, что он ставит себе более сложный набор задач (и, понятно, решает его). Буквально каких-то тридцать лет назад подавляющее большинство производителей акустики искренне считало, что главное — обеспечить ровную осевую частотную характеристику, остальное приложится. Но было и меньшинство — их громкоговорители даже не пытались достичь линейной АЧХ, но играли легко и «душевно». Оказывается, у них переходная характеристика была лучше. (Кстати, передовая акустическая общественность и до сих пор не пришла к единому мнению, как должна выглядеть идеальная переходная характеристика.) Есть ещё фазочастотная характеристика, там тоже свои заморочки. Все ли знают, что выбирать частоту среза фильтров желательно на той частоте, где расхождения вектора фазы двух излучающих головок (скажем, мидбаса и твитера) минимальны? Может, и все, не берусь судить. Делают же — далеко не все, об этом судить берусь. Но даже в отношении формы АЧХ не всё просто. Главное, что она не должна быть линейна, то есть линейна быть должна, только не по оси, а по пространственному интегралу, учитывающему характеристику направленности внутри углов ±30 градусов для домашней акустики, и эдак ±45 градусов — для автомобильной.
Это всё пришло на ум в контексте того, ради чего мы здесь собрались — знакомства с акустикой Focal KIT 165 KR2. Кстати говоря, в нынешней серии К2 Power есть акустика трёх типоразмеров, а 17-сантиметровых моделей даже две. KIT 165 KR (без двойки) — это 4-омная акустика, KR2, как нетрудно догадаться, 2-омная. Два комплекта различаются номиналами кроссоверов, но главное отличие — в мидбасах, у 4-ом ного мидбас отличается не только импедансом, он совсем другой, без фазовыравнивающей «пули».
Материал диффузора мидбаса представляет собой трёхслойную композицию. Вверху кевлар, внизу — нетканый материал на основе стекловолокна, в середине — вспененный акрил, — словом, торжество химии полимеров. Как это принято в конструкциях «лаборантов» мсье Мау-ля, несущим является только верхний слой, к нему крепится нетипично широкий (12 мм) резиновый подвес. Внутри увеличенной (32 мм) звуковой катушки установлено фазовыравни-вающее тело из алюминия («пуля»). Очевидно, форма «пули» подвергалась корректировке в ходе лабораторных исследований — в результате её контур проточен под максимальный диаметр 25 мм. Если кто не в курсе, напоминаю: центральное тело служит для расширения характеристики направленности динамика путём экранирования нежелательных излучений (при смещении от оси излучения), поэтому его форма непосредственно влияет на характеристику направленности. Диффузородержатель отлит из сплава на основе цинка (обычно там 4% алюминия и совсем немного магния), называемого zamak. Многим из нас этот материал знаком по моделям автомобилей — они отливаются как раз из него. Диаметр осевого отверстия 8 мм, но -в конструкции мидбаса Focal оно глухое. Верхнее кольцо на корпусе не предусмотрено, поскольку рамка монтируется снизу. Провода к звуковой катушке (2-Омной; напомню) проложены по первому способу и тщательно зафиксированы на конусе.
Мембрана твитера имеет форму обращенного купола (26 мм) — это для нас привычно. Непривычно то, что впервые за многие годы материал мембраны не металлическая фольга, а кевларовая ткань — с пропиткой, конечно, обеспечивающей её непроницаемость. На центральной части купола угадывается присутствие демпфирующей прокладки из волокнистого материала. В состав монтажных принадлежностей, кроме обязательной «чашки» для установки в толщу материала, входит корпус для инсталляции на поверхность в разворотом оси излучения на 15/40 градусов.
Внешне кроссовер сделан  без излишней «распальцовки»  — нет здесь ни катушек размером с кофейную чашку, ни резисторов с радиаторами. Впрочем, обе катушки — воздушные, а все конденсаторы в сигнальной цепи — плёночные. И вообще, не забывайте, что серия К2 Power — пусть и не самая доступная, но всё же и не Utopia. Формула кроссовера II + III, а общее число конденсаторов четыре. «Лишний» конденсатор используется в составе RC цепочки, корректирующей АЧХ твитера на верхних частотах. Это — лишь один из многих признаков того, что эти кроссоверы делались не по формулам из Интернета, а со знанием дела и, главное, со знанием характеристик конкретных головок, с которыми кроссовер будет работать. Такой подход к проектированию пассивных фильтров только и позволяет реализовать одно из немногих преимуществ пассивных фильтров перед активными: то, что они могут быть сделаны «по мерке». Используется он, увы, всё более немногими   производителями...
Кроме привычного  аттенюатора (0/-3/-6 дБ), здесь ещё два переключателя. Первыйиз них обозначен как «18/12» — он позволяет переключить фильтр НЧ из режима 12 дБ/окт. в 18 дБ/окт. (и обратно, разумеется). Два положения второго переключателя обозначены как High/Flat, и о нём придется поподробнее, ибо это одно из ноу-хау «Лаборатории».
Мы с вами знаем, что в верхней части своего рабочего диапазона головки проявляют направленные свойства (за исключением сабвуферов, которых даже в верхний басовый диапазон не пускают). Направленность пищалок пытаются компенсировать аттенюатором, хотя эта тактика приводит к успеху, лишь когда пищалки и так обладают широкой дисперсией. Направленность мидбасов, как правило, и не пытаются компенсировать, поскольку игры с аттенюатором тут не проходят ввиду высокой мощности. В К2 Power это сделано — в положении переключателя High увеличивается добротность фильтра НЧ, а значит, вблизи частоты среза АЧХ приподнимается, причём в нужной пропорции: выше частота — выше направленность — больше подъём. В наставлении таких подробностей нет (хотя форма АЧХ указана), но сказано: если мидбас установлен низко — переключатель должен быть в положении High.
При прослушивании определиться с аттенюатором твитера было проще простого. Тарелки в соло на ударных, даже при максимально «отпущенной» пищалке, звучат по-домашнему спокойно. А как только переводишь аттенюатор даже на «-3», они немедленно отступают назад. Переключатель High/Flat у нас было полное право оставить в исходном положении (Flat), поскольку в нашем стенде мидбасы устанавливаются никак не низко, даже по «домашним» меркам. Выбрать положение переключателя «18/12» оказалось труднее всего. В позиции «18» звучание  более дорогое, но кому-то оно может показаться немного скучным. Когда выбрано «12», звучание  классических инструментов становится более HF   детальным, но яркость на   верхней середине порой кажется избыточной, у рояля появляются лёгкие кислотные послезвучия. Формально в положении «18» подача более точная, но, к примеру, классический рок интереснее идёт на «12».
Мужские голоса цельные и аккуратные, но чересчур подвижные, низкочастотной основательности им недостаёт. Контрабас слишком прозрачный, ему не хватает даже среднего баса. Впрочем, понятно, что владелец такой акустики вряд ли станет обходиться без сабвуфера. Женский вокал вполне убедителен, хотя интонации нанижней середине кажутся несколько нарочитыми. Скрипки подвижные и материальные, к их звучанию и придраться трудно. Бубен суховат, но динамика удара и затухание бубенцов передаются весьма правдоподобно.
Вообще, музыкальные динамические соотношения эта акустика передаёт подробно и аккуратно.

Максимальная/номинальная мощность (поданным изготовителя), Вт 160/80
Диапазон воспроизводимых частот, Гц (-3 дБ)  115 — 18300
Чувствительность, дБ/Вт (1м) (150 - 15000 Гц) 89,5
Средний коэффициент нелинейных искажений (90дБ(1 м), 160 — 4000 Гц),% 0,703
Коэффициент нелинейных искажений (90дБ(1 м),80— 125Гц),%  1,7

Параметры Тиля Смолла
                          Мидбас             Твитер 
Параметр     Fs, Гц          Vas, л      Qts          Fs, Гц      Qts
Заявка         61,4            10,87         0,528      1430           -
Факт            61,5             10,3          0,396      1444          1,19

Характеристики импеданса мидбаса и твитера мы совместили с АЧХ кроссовера, посмотрите там внизу, будет хорошо видно, что мидбас 2-омный, а пищалка даже не 4-х, а 6-омная, при этом предлагаем заценить: резонанс у пищалки довольно низкий, а феррожидкость в зазоре отсутствует, измеренная нами механическая добротность перевалила за 5, что по современным веяниям очень даже tres bien. Измеренные значения параметров Тиля — Смолла по большей части совпали с заявкой настолько, насколько жизнь вообще может совпадать с обещаниями. И респект здесь не столько «лаборантам», сколько технологам, отвечающим за стабильность характеристик при производстве. Исключение одно: измеренная полная добротность оказалась ровно на четверть меньше, чем было декларировано изготовителем. Одновременно и силовой фактор выше заявленного (4,83 Тл м против 4,40 Тл м), значит — магнит злее расчётного, а характеристики подвеса и масса подвижной системы — как в аптеке. Расчётная чувствительность немного ниже 90 дБ/Вт (при той же амплитуде сигнала, которая соответствует мощности 1 Вт для 4-омной акустики, звуковое давление будет почти 93 дБ). На графике суммарной АЧХ системы (и тоже в нижней части) показаны кривые импеданса для двух «крайних» положений переключателей 18/High и 12/Flat; изменение положения переключателя High/Flat влияет на форму характеристики на частотах от 2 до 4 кГц, а всё, что выше, зависит только от переключателя 18/12. Что, впрочем, естественно: первый из них работает в цепи фильтра мидбаса, второй — в цепи фильтра пищалки. Теперь можем обратить свои взоры на верхнюю часть тех же графиков. На первом из них видим характеристики фильтров по напряжению в различных положениях переключателя. Взгляните на подъём характеристики фильтра НЧ на частотах от 1,5 до 5 кГц. Действие аттенюатора фильтра ВЧ мы показали для двух крайних положений 0 и -6 дБ. На втором графике — АЧХ при различных положениях переключателей High/Flat и 12/18. Верхняя кривая — АЧХ под углом 0 и 50 градусов, фильтр ВЧ в положении «12». Цветом выделен результат переключения ФНЧ в положение High. Да, под углом 50 градусов фильтр не позволяет компенсировать направленность, но под 30 градусов к оси компенсация почти полная, можете поверить. Нижняя кривая (сдвинута на 20 дБ для удобства сравнения на одном графике) снята по оси излучения, фильтр ВЧ на «18». Осевые частотные характеристики в положении Flat (как на «12», так и на «18») без проблем укладываются в допуск ±2 дБ в диапазоне 130— 17000 Гц. На последнем графике ещё раз показан набор АЧХ в положении Flat — 12, но уже под углами 0/30/50 градусов и с участием аттенюатора пищалки. Видно, что аттенюатор может быть полезен, только если пищалка установлена немного ближе к твитеру, нежели мидбас. При установке в двери и при измеренном значении добротности результирующая добротность составит 0,44, а нижняя частотная граница попадёт на 128 Гц. Это по-любому высоко, и лучше поместить мидбас в ЗЯ. В объёме 10 л получите 0,55 и 119 Гц, что уже лучше. На баттервортовскую добротность мидбас выйдет в объёме 4,2 л с максимально низкой граничной частотой 114 Гц. Если желательно максимально сохранить структуру баса, ящик лучше выбрать более просторный, ближе к 10 л.

Бесплатный совет:
1. Пищалки лучше ставить немного ближе к слушателю.
2. Мидбас хорошо бы поставить в ящик объёмом около 10 л

ЛИЧНОЕ ДЕЛО

ЧТО
Компонентная акустика
КТО
Focal КІТ 165 KR2
ПОЧЕМ
16000 руб.
ЭТО — ПЛЮС
Высокая чувствительность
Широкие возможности настройки
Сбалансированное звучание
ЭТО — МИНУС
Ограниченные басовые возможности
Неоптимальная работа в двери
ОДНИМ СЛОВОМ...
Практикум сдан на «отлично»

РЕЙТИНГ

Конструкция 9
Частотная характеристика 9
Чувствительность 9
Басовый потенциал 6
Звук 9
Итог 42

Источник: журнал Автозвук, 11/2008. Текст и измерения: Юрий ЕВТУШЕНКО