На ковер! Рупорная компонентная АС Ciare Kit.Chorus. Труба зовет!

Труба зовёт давно, просто ее звуки до сих пор с трудом до нас доносились – мешало расстояние. За океаном трубы, подобные изображенным на этом снимке, уже лет десять возвещают о победах на автозвуковых соревнованиях самого высокого уровня. Только речь при этом идет не о серебряной трубе на заднем плане, а о черных на переднем.В ту, серебряную, дунет музыкант, повинуясь вдохновенному сигналу дирижерской палочки. А две черные воспроизведут эти же звуки в чемпионском автомобиле, повинуясь сигналу с головного устройства. Такова их профессия...
Поскольку предмет сегодняшнего подробного разбирательства существенно необычен и многие видят подобное впервые, поясню простым и открытым текстом: то, что перед вами, мы сами в руках держим впервые, более того, без риска для редакционного бюджета готовы поспорить, что такой (и даже подобный такому) комплект компонентной автомобильной акустики в стране – единственный, на момент отправки журнала в печать.
Компонентная акустика Kit.Chorus итальянской фирмы Ciare – представитель редкой, но очень знаменитой среди профессионалов разновидности. Здесь обычное – только мидбасы, и то их обычность с оговорками. А функции, которые в традиционной компонентной акустике возлагаются на средне- и высокочастотные излучатели, выполняют рупорные громкоговорители.
Рупорная технология в громкоговорителях всегда стояла особняком, в стороне от общего потока. Мудрые хай-эндщики строили, строят и будут, наверное, строить – их болезнь неизлечима – рупорные низкочастотные колонки размером со шкаф-купе, с целью повысить к.п.д. и получить нужный уровень громкости от однотактного лампового усилителя мощностью в одну комариную силу. Очень часто им (хай-эндщикам), это удается, к ужасу и смущению их собственного кота, который обнаруживает, что ему впервые не под силу запрыгнуть на хозяйский громкоговоритель.
Рупорные верхне- и среднечастотные головки – непременный атрибут эстрадной акустики, где мощности в достатке, но уровни звукового давления надо создавать бешеные, иначе многотысячный зал не проймешь. Рупорные громкоговорители систем оповещения (больше известные как «матюгальники») приглашают нас совершить морскую прогулку, сообщают, что в комнате матери и ребенка находится наше движимое имущество, или, что чаще, ласково информируют нас, что большой начальник опаздывает на службу и, если вы не подвинетесь на два ряда вправо, ему нипочем не проехать.

Во всех этих применениях рупорных громкоговорителей используется два их фундаментальных, врожденных свойства либо сразу, либо по одному. Первое: рупорные громкоговорители обладают самым большим к.п.д. среди всех известных типов электроакустических преобразователей. Хай-эндщикам к.п.д. нужен потому, что у них мощности нету, эстрадным звездам – потому, что им громкости требуются запредельные. У гибэдэдэшников и службы охраны – и то, и другое: мощность ограничена – все же автомобиль, а не авианосец, а свою заботу о большом начальнике им надо донести до возможно большего числа трудящихся – служба такая.
Второе врожденное свойство, обусловившее три перечисленные ведущие роли рупоров, – заметно отличающаяся от обычной зависимость громкости от расстояния. Традиционный средне- , и тем более верхнечастотный излучатель, с точки зрения акустики – излучатель точечный. Висит в безбрежном пространстве точка и, понимаешь, излучает. Волна, излучаемая при этом, будет сферической. Это справедливо даже в том случае, когда диаграмма характеристики излучателя очень неравномерна, что относится ко всем известным диффузорным и купольным динамикам. То есть выходит так: пищалка на частоте, скажем, 10 кГц излучает практически только прямо перед собой, в стороне от оси интенсивность быстро падает. Тем не менее, та звуковая волна, которая при этом получается, представляет собой как бы фрагмент сферической волны – как будто кусочек яичной скорлупы, и несет все свойства этой геометрии, основным из которых является квадратичная зависимость интенсивности излучения от расстояния. Иными словами: вдвое дальше от источника – в четыре раза слабее звук. В три раза дальше – в девять раз слабее. У рупорных громкоговорителей ситуация совсем иная. В зависимости от очертаний выходного сечения, устья, как принято это называть, рупора, на выходе получается волна, близкая к плоской или, если выходное сечение в форме вытянутого прямоугольника или овала – близкая к цилиндрической. Свойство плоской волны таково, что, пока вы находитесь на расстоянии от выходного сечения рупора, сопоставимом с его размерами, интенсивность вообще не зависит от расстояния, оставаясь постоянной. Феномен, известный тем же хай-эндщикам на материале электростатических громкоговорителей. Плоская панель электростатика (это легко измерить и показать) на расстоянии 20 см от поверхности обеспечит такое же звуковое давление, как на расстоянии 10 см, а у обычной купольной пищалки с удвоением расстояния звуковое давление снизится вчетверо, то есть на 12 дБ. С увеличением дистанции волна начинает быть больше похожей на сферическую, поскольку с расстояния 10 метров 2 см купола или 50 см поперечника рупора – практически одно и то же. На графике показано, как это происходит, для обычной пищалки и рупора с размерами выходного сечения полметра на полметра, на эстраде – обычное дело.

Хорошо, скажет бывалый читатель, матюгаться на участников движения, петь про «Back in Black» или про чью-то зайку на весь стадион – дело хорошее и прибыльное. Кой черт понесет рупора в автомобиль, тем более что, судя по фотографии, речь идет о здоровенных чудовищах, плохо вписывающихся в привычные представления об автомобильных аудиокомпонентах? А понесет, господа хорошие, не черт, а прямой расчет и вечное стремление к совершенству. Именно эти причины побудили в свое время несколько фирм, все – американские, разработать специальные рупорные излучатели для применения в автомобильной акустике экстракласса, а множество отважных и бескомпромиссных энтузиастов автозвука поставить такую акустику к себе в автомобили, украсив потом свои дома и офисы множеством наград с эмблемой IASCA.
Пальма первенства в разработке автомобильных рупоров принадлежит, что отчасти спорно, двум компаниям: Image Dynamics и USD. Вторая запатентовала фирменное название для таких излучателей – Waveguides (буквально – «волноводы»), первая же ввела в обиход более строгое наименование HLCD (Horn Loaded Compression Driver) – «компрессионный излучатель с рупорной нагрузкой». Обиходное название, независимо от производителя, утвердилось как «horns» – «рупора». В чем смысл применения рупоров в машине? Конструкторы одной или другой фирмы, сейчас не будем разбираться, пришли к выводу, что врожденные свойства рупорного излучателя как нельзя лучше подходят для решения проблемы в автомобильной аудиотехнике – создания равномерной звуковой сцены и устранения фазовых сдвигов между отдельными полосовыми излучателями, вызывающих размывание звуковой картины.
Из двух врожденных свойств одно – повышенный к.п.д. – для машины не столь важно, мощности у нас хватает. Хотя к.п.д., как деньги, лишним не бывает. Гораздо важнее то, что рупорный излучатель дает сконцентрированную в пределах определенного угла (определяемого геометрией рупора, а значит, являющегося предметов выбора конструктора) звуковую волну с фронтом, занимающим промежуточное положение между плоским и цилиндрическим. Такой тип излучения сулит фантастические преимущества. Смотрите: бич автомобильной аудиотехники – неустранимая разность расстояний от левого и правого излучателей. Установщики, как могут, играют ориентацией пищалок, с тем, чтобы скомпенсировать близость одного из источников звука за счет его диаграммы направленности, при этом неизбежно портится тональный баланс, потому что в стороне от оси пищалка обладает не такой АЧХ, как на оси. Тем не менее, основной закон природы остается незыблемым: если правая пищалка втрое дальше от водителя, чем левая, от нее звук будет в девять раз меньше, как полагается при точечном излучении. В случае рупора разность интенсивности будет радикально меньше, потому что (не случайно, как вы понимаете) размеры выходного сечения автомобильных рупоров выбирались именно с учетом того, на каком расстоянии они будут находиться от слушателей. Второе преимущество – локализованный угол излучения. Рупор на то и рупор, чтобы концентрировать звуковую энергию в пределах угла, задаваемого собственной геометрией. Эту геометрию при проектировании и доводке выбирают так, чтобы свести к минимуму паразитные отражения от дверей и стекол.
И наконец, третье, вытекающее уже не столько из рупора, а как бы наоборот, «втекающее» в него. Устройство собственно излучающего узла – компрессионного драйвера, позволяет получить рабочую полосу частот намного шире, чем у диффузорного громкоговорителя, перекрыв все верхние и большую часть средних частот (включая наиболее критичный к фазовым и временным искажениям диапазон 1 – 3 кГц) одним излучателем. Дело в том, что в «горле» рупора давление существенно выше нормального и скромных размеров мембрана компрессионного драйвера работает на сравнительно низких частотах без потери к.п.д.
Типичное устройство автомобильного рупорного средне-высокочастотного громкоговорителя с момента его появления практически не изменилось. Есть две основные части: компрессионный драйвер и рупор. Компрессионный драйвер, в отличие от обычного динамика (прямого излучения), в силу своего устройства способен генерировать на входе рупора значительные колебания давления. Для этого внутри драйвера есть мембрана, напоминающая купол пищалки, но работающая обратной, вогнутой стороной и существенно более нагруженная механически. У CU470 мембрана титановая, диаметром 44 мм и толщиной 30 микрон.
С этой стороны находится предкамерный объем с фазовыравнивающей вставкой, часто довольно сложной конструкции, с множеством каналов. На выходе каналов образуется пульсация давления, которую теперь надо согласовать со свойствами окружающей среды. Задачу согласования давлений выполняет вторая часть громкоговорителя – рупор. Рупора автомобильных громкоговорителей (язык не поворачивается назвать предмет размером с домашний видеомагнитофон «пищалкой», хотя по большому счету это так и есть) всегда делаются с выходным сечением сильно вытянутой формы. При этом диаграмма направленности в горизонтальной плоскости (вдоль прямоугольного устья) получается намного шире, чем в вертикальной. Широкая горизонтальная дисперсия способствует равномерной звуковой сцене, а сравнительно узкая вертикальная, при правильной ориентации оси излучения, помогает сделать звуковую сцену высокой. Это важно, поскольку на практике у рупорных излучателей есть только один вариант инсталляции: под приборной панелью, то есть сравнительно низко. Тем не менее, в практических установках мне неоднократно приходилось слышать звуковую сцену на безукоризненной высоте, хотя глаза ясно видели, где расположен источник звука. До сих пор, правда, это всегда было не в моей машине и даже не на территории моей страны. Но вот настал день...
День настал благодаря вот чему. Как я уже говорил, рупорные автомобильные громкоговорители были до недавнего времени монополией американских производителей. Даже в Европу они поставлялись как-то не систематически, большинство из европейских звезд автозвуковой сцены, с кем мне приходилось разговаривать (имеется в виду из числа владельцев машин с рупорами), признавались, что привезли себе свои Image Dynamics, UDS или Veritas сами, в чемодане. Сейчас ситуация изменилась, потому что впервые автомобильные рупора разработаны и производятся европейской компанией. Ею стала итальянская Ciare, давно и хорошо известная в мире профессиональной акустики, в том числе и рупорной, для «Back in Black» и так далее. С 1951 года делают они сценическую акустику и только в прошлом году представили автомобильные рупора под названием Kit.Chorus. Вернее, так называется полный комплект из рупорных излучателей, мидбасов, подходящих к ним по своим параметрам, и специализированных разделительных фильтров с довольно специфическими характеристиками.
Комплект, который поступил к нам на тестирование, состоял их рупоров модели CR415 (значит, наверное, могут потом быть и другие), драйверов для них модели CU470, фильтров CF224, разработанных только и исключительно для использования в комплекте Kit.Chorus и пары мидбасов CM161.
Производители Kit.Chorus рекомендуют в комплекте с рупорами CR415 ставить как минимум эти мидбасы, лучше даже, по их словам, сдвоенные на основе 8-омных модификаций PM161 или же вообще 200-миллиметровые CM200. Причина такой въедливости – необходимость соответствовать не просто недюжинной, а прямо-таки фантастической чувствительности рупоров. То, что входящие в комплект мидбасы способны принять вызов, стало ясно сразу, – столь мощная магнитная система нам не попадалась, пожалуй, никогда. При этом резонансная частота у мидбаса не из самых низких, около 73 Гц, то есть вся мощь магнита уходит именно в создание максимальной отдачи динамика. Мидбасы CM161 привлекли внимание еще и очень профессионально выполненным подвесом: гофр диффузора сделан двойным и с переменной жесткостью, так что на небольших амплитудах работает только внешняя «складка», а на больших – обе, что в итоге существенно увеличивает линейность подвеса и снижает искажения, им вносимые.
Однако даже при таком нешуточном мидбасовом агрегате рупорные излучатели, отвечающие за средние и верхние частоты, заметно «придушили» делителем в кроссовере. Кроссовер вообще необычный, даже пришлось снять «живьем» его схему. Посмотрите внимательно: параллельная RC-цепочка в цепи рупора на определенной частоте меняет порядок фильтра, так что на частоте раздела оба звена – первого порядка, а ниже ФВЧ приобретает характеристики фильтра второго порядка, ограничивая уровень нижней середины, поступающей на рупор.
Рупора как таковые и внешне, и по характеристикам не похожи на американскую «классику жанра». Корпуса драйверов, очень массивные из-за мощной магнитной системы, привернуты к входным концам рупоров. Рупора изготовлены из полиэтилена линейной структуры, материала, сочетающего достаточную механическую прочность с очень большим внутренним затуханием, для рупоров это важно, поскольку иначе резонансы стенок вмешаются в звук, и сами понимаете, что получится. То, что рупора CR415 имеют сложную и далеко не случайно выбранную геометрию, ясно не столько по их внешнему виду, сколько по импедансной характеристике. Вместо обычного всплеска импеданса на частоте основного резонанса здесь – целый частокол. Самый первый из резонансных пиков, действительно, соответствует резонансу подвижной системы драйвера, а последующие – резонансам отдельных частей рупора. В типичном рупоре резонансов обычно несколько: первые один-два выражены явно, остальные – в той или иной степени демпфированы. Здесь отчетливо прослеживаются три «с половиной» пика, поскольку рупор представляет собой плавно переходящие одна в другую части с различным типом образующей: от экспоненциальной до конической. Интересно при этом, что полное сопротивление CR415 в рабочей полосе частот нигде не падает ниже 8 Ом, то есть от усилителя он берет мощность совсем небольшую, и это при ломовой отдаче! Интересно также, что причудливые резонансные пики проявляются только на «голом» громкоговорителе, подключенный к кроссоверу, он (громкоговоритель) начинает вести себя куда спокойнее. Впрочем, и в этом случае, полное сопротивление акустики, то, что «увидит» усилитель на своих выходных клеммах, выше 1 кГц колеблется в пределах от 8 до 15 Ом, усилитель будет работать в очень щадящем режиме, очень далеко от области роста искажений, вызванных большими токами. И это, заметьте, при нешуточном звуковом давлении.
Акустические измерения показали характеристику в безэховом режиме, очень непохожую на ту, что мы привыкли видеть. Ну, прежде всего, выяснилось, что опасения изготовителей насчет того, что мидбас по отдаче не дотянет до рупора, не совсем оправдались. В комплекте, как он был настроен «на фабрике», очень нешуточная отдача мидбаса при измерениях по оси рупора оказалась сопоставимой с отдачей на средних и высоких, а в стороне от оси даже несколько излишней. Точнее, рупор в кроссовере оказался «придушенным» сильнее, чем, как нам показалось, необходимо. Другая, более важная особенность: АЧХ, что по оси, что в стороне от нее, не выглядит идеально ровной. Однако при значительных отклонениях от оси АЧХ не стремится явно к спаду в области верхних частот, как это происходит с обычными пищалками, во всяком случае, при отклонении от оси в «правильную» сторону. Ведь рупор намеренно сделан вовсе не симметричным, и устанавливается он в машину в определенном положении, так, чтобы магниты смотрели друг на друга (именно так рупора расположены на групповом снимке комплекта в целом). При такой установке АЧХ рупора, излучающего в сторону салона, проходит, во-первых, заметно выше, чем при измерениях с другой, «неправильной стороны», а во-вторых, характеристика намного равномернее, что, собственно, и требуется, – так и достигается минимизация паразитных отражений.
АЧХ под углом к оси в вертикальной плоскости оказалась намного шире, чем мы думали, и опять при сохранении общего хода характеристики. Чтобы больше не гадать, сняли характеристику, которую обычно не приводим (да и измеряем нечасто), – полярную на фиксированных частотах, отдельно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Своеобразная картинка, особенно в горизонтальной плоскости, асимметрия видна невооруженным глазом.
Результаты на этот раз нас очень развлекли. Пробную инсталляцию в комнате прослушивания не разбирали неделю, и через процесс прошли не только все сотрудники редакции нашего журнала и «Салона AV», но и многочисленные визитеры, из которых, разумеется, в первую очередь выбирались те, чье мнение имеет значение от «кое-что» до «много».
Пока рупора были установлены «в открытую», процесс сильно затруднялся стандартными вопросами в стиле раннего Конан-Дойля («Что это, Бэрримор?!»). Полученные оценки трудно было потом считать несмещенными, потому что участники прослушивания изначально были ориентированы не на выявление особенностей звучания, а на удовлетворение собственного любопытства, в смысле «как вот эти штуки вообще могут играть». Перед появлением следующей партии добровольцев верхнюю часть испытательных боксов, вместе с рупорами, закрыли от взора, попросту говоря, набросили импровизированные накидки из неплотной ткани. Надо отметить, что и в этом случае знаменитый вопрос сэра Генри Баскервиля продолжал звучать, уже на основании слуховых впечатлений. Спустя неделю просуммировали оценки (и те, и эти – не пропадать же им зря). Диапазон оценок звучания оказался довольно широким, чего при встрече с обычной акустикой, как правило, не происходит. Здесь же, если воспользоваться опытом судей по фигурному катанию, то есть отбросить низшую и высшую оценки, отброшенными окажутся такие: снизу – «Это вообще слушать нельзя», сверху – «Продайте мне для дома, наплевать, что это для автомобиля, я денег дам сколько попросите». Мы динамиками не торгуем, поэтому вторую просьбу оставили без удовлетворения, тем более что уже начали перекраивать приборную панель многострадальной «селедки» под установку рупоров, а первое суждение тоже оставили без внимания, потому что все равно уже начали перекраивать...
Общий же знаменатель оставшихся оценок: звук другой, не похожий на то, к чему мы привыкли. Первое ощущение связано с тональным балансом. В начале прослушивания возникает впечатление, что в звучании недостает верхних частот. Мы привыкли, что верха в большей или меньшей степени отделены от общего звукового рисунка и живут своей жизнью, иногда очень красивой. Здесь, спустя небольшое время, замечаешь, что все, что должно быть в звуке, – медь и серебро тарелок, воздух духовых, эффект присутствия на вокале – есть, но воспроизводится настолько слитно и неразрывно с другими частями музыкального ряда, что верхушку, как умело нанесенную косметику, просто не замечаешь. Второе впечатление: уникальная динамика, резкие переходы и атаки воспроизводятся просто бесподобно. Была и статистически подтвержденная критика, основной пункт которой – небогатая верхняя середина, теряющаяся на фоне довольно яркого в целом звучания. Впрочем, все это может существенно измениться после установки в машину, чем мы вот прямо сейчас и заняты, так что к следующему номеру станет яснее, действительно ли рупора, как кадры при Сталине, решают все...

Личное дело
Что
Компонентная акустика с рупорными излучателями
Кто
Ciare Kit.Chorus
Почем
В Италии – чуть больше полутора миллионов лир. Это примерно 700 наших условных
Чем богаты
165-миллиметровые мидбасы с повышенной отдачей
Компрессионные драйверы с титановой мембраной
Рупора из линейного полиэтилена низкого давления
Специализированные кроссоверы
Это – плюс
Уникальные, ни на что не похожие характеристики направленности
Потрясающая динамика
Очень высокая чувствительность
Исключительные возможности формирования звуковой сцены, недоступные обычной компонентной акустике
Это – минус
Установка превращается в серьезный проект
Звук не похож на обычную акустику и не обязательно придется по вкусу
Альтернативы
Продукция фирм, положивших начало этому направлению: Image Dynamics, USD (примерно за те же деньги), Veritas, Crystal, Illusion (примерно в полтора раза дороже)
Одним словом...
Принципиально новый (для нас) тип акустики с не изученными до конца возможностями
Рейтинг 9(10)

Источник: журнал Автозвук, 07/2001. Андрей ЕЛЮТИН, Юрий ЕВТУШЕНКО