Brothers in EISA. Купольные среднечастотники. Часть вторая. Третий путь

Обзор альтернатив и возможностей среднечастотного звена трёхполосной акустической системы, разумеется, был бы неполным, если бы мы не коснулись темы купольных среднечастотников.

Beyma SD 35 | Ciare CM 500 | Dynaudio MD 142 Esotec | Phonocar 2/312

Излучатели этого типа подавали большие надежды в прежние периоды развития car audio, но впоследствии растеряли и популярность, и численность. Сегодня насчитывается лишь несколько производителей, которые с гордостью демонстрируют такие излучатели в своих каталогах (как правило, всего одной модели).
Потеря интереса к купольным мидрейнджам одновременно подстегнула работы по совершенствованию малогабаритных диффузорных среднечастотников, подобных тем, что послужили темой первой части «Третьего пути» («А3» №11/2010).
Многие ли сегодня вспомнят аудиосистемы с четырёхполосным фронтом, в котором головки были распределены между дверью и стойкой: басовая в двери, над ней — диффузорная НЧ/СЧ, обычно с 10 — 13-сантиметровым диффузором, завершали эту вавилонскую башню купольные СЧ и ВЧ-излучатели. Такие системы при правильной настройке обладали отличным тональным балансом, а про звуковую сцену в то время мало кто знал или о ней беспокоился.
Когда от фронтальной акустики стали требовать звуковой сцены, локализации и фокусировки звуков, а особенно — когда это стало предметом соревнований, многие стали предпочитать диффузорные динамики. Причина — необходимость обеспечить прямое излучение всех головок в единственной точке — на месте водителя. На практике сегодня всё большее распространение получают системы, где все излучатели направлены на голову водителя, таким образом, учитывая, что в системе непременно присутствует цифровой процессор, удаётся свести к минимуму число переменных, определяющих настройку системы, избыток которых способен дезориентировать и привести к ошибкам.
Однако правильно ли это? Или мы что-то упускаем? Начну издалека.
Ключевой фактор в воссоздании пространственной картины, в которую наше восприятие поместит воображаемых музыкантов — соотношение прямого и отражённого излучения. На это соотношение оказывают влияние расстояние до громкоговорителей, размеры помещения и дисперсия громкоговорителей, то есть их способность излучать звук с одинаковым уровнем в пределах возможно более широкого угла.
Дисперсия характеризуется диаграммой направленности — графиком, построенным в полярных координатах и показывающим, как изменяется интенсивность излучения с углом. Такие диаграммы обычно строятся в пределах угла 180°, отдельно для горизонтальной и вертикальной плоскостей.
На рис. 1 показаны диаграммы направленности для твитера диаметром купола 1 дюйм, типичного 3-дюймового диффузорного среднечастотника и 2-дюймового купольного среднечастотника, все кривые сняты на частоте 4 кГц без каких-либо фильтров между усилителем и головкой.
Купольный твитер (зелёная линия) распределяет энергию в пространстве наиболее равномерно, кривая почти не отклоняется от окружности, соответствующей уровню 93 дБ. Купольный среднечастотник (красная линия) ведёт себя практически так же (с поправкой на чувствительность), в то же время даже маленький диффузорный излучатель (синяя линия) демонстрирует явно выраженную направленность.
Если дополнить начальные условия пассивными фильтрами, неоптимальными для выбранных головок, или разместить более одного излучателя на заметном расстоянии, картина может стать существенно другой, причём в худшую сторону. На рис. 2 показан реальный пример такой диаграммы направленности, здесь перепады уровня звукового давления в зависимости от угла достигают 20 дБ.
Производители практически непрерывно предлагают решения, направленные на расширение дисперсии громкоговорителей, предназначенных для работы в автомобиле, хотя, надо отметить, чаще всего это относится только к ВЧ-излучателям.
Новейшая разработка в этой области — известная технология ALT, коммерчески реализованная Bang & Olufsen для топовой аудиосистемы в Audi (а теперь ещё и в Mercedes AMG). Эта система концентрирует излучение в пределах узкого угла в вертикальной плоскости и широкого, превышающего 180° — в горизонтальной (рис. 3). Иногда задача коррекции дисперсии возлагается на фланец твитера, как у знаменитого Focal Audiom Utopia (рис. 4) первой серии. Здесь, помимо обращённого купола (который сам по себе обладает существенно лучшей по сравнению с обычным дисперсией), на фланце сформированы полусферические выступы в непосредственной близости от купола, они формируют различную направленность в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Впрочем, у современных твитеров Focal от этих рассеивателей остались лишь маленькие «полумесяцы» вблизи купола.
Но вернёмся к купольным «серединам». За что их можно предпочесть другим? Причин немало, первой упомянем компактность таких излучателей (по крайней мере — большинства), это делает возможным установку СЧ-звена на стойках, тем более что объём для акустической нагрузки им не требуется. Другое важное достоинство купольных мидрейнджей: масса подвижной системы купольника по меньшей мере вдвое меньше, чем у типичного 3-дюймового диффузорного среднечастотника, а это означает меньшие искажения и лучшие импульсные характеристики.
Кроме того, на слух купольный среднечастотник позволяет получить более однородное звучание на средних и верхних частотах, поскольку физическая природа его излучающей поверхности такая же, как у твитера, разница лишь в размерах. Этот эффект я обнаруживал много раз с самыми разными головками и отношу его главным образом на счёт разницы в массах подвижных систем и, как следствие, быстроты отклика СЧ и ВЧ-излучателей.
Распространено мнение, что диффузорный среднечастотник (по сравнению с купольным) позволяет расширить отведенную ему полосу частот, сосредоточив наиболее важную часть спектра в одном, оптимально расположенном излучателе. На практике разница не столь драматична: по соображениям нелинейных искажений у диффузорника частоту среза ФВЧ приходится выбирать в диапазоне 300 — 400 Гц, а у типичного купольника — 500 — 700 Гц. Так что преимуществ всё же больше...

Источник: журнал Автозвук, 05/2011. Роберто ПАЛЛОККИА, измерения: Жан-Пьеро МАТАРАЦЦО