линейный сабвуфер Tymphany LAT500

Андрей ЕЛЮТИН, измерения: Юрий ЕВТУШЕНКО

Выходи строиться!

Давно не было у нас в редакции такой потехи. Сначала эта вещь лежала на столе в лаборатории и оказалась исключительно эффективным средством завязать беседу.

«Колонна — строй, глубина которого больше его ширины или равна ей.»

Строевой устав пехоты РККА, 1938 г.

Не было ни одного, кто бы, увидев эту штуку, не спросил: «А это что такое?» Жаль, в лабораторию заходят сплошь мужики... Потом наш мастер светотени и повелитель цифровых фотокамер крутил предмет предстоящей съёмки в руках так, что только самые тёмные не вспоминали (вслух и со злорадством) бородатый анекдот про личную жизнь ёжиков. Потом... нет, это было уже лишнее, хватать тестовый образец в охапку и вбегать в бухгалтерию с криком: «Трепещите, неверные!», типа что это ядерная боеголовка, упёртая у Красной Армии в целях религиозной пропаганды, ну, как в кино показывают. Не надо было этого накануне квартальной премии, пришлось долго и неубедительно объяснять, что это — сабвуфер. Как выглядят сабвуферы, у нас знают и в бухгалтерии, и там тоже не верили. Одним словом — потеха...

А это действительно всего лишь сабвуфер. И то, что он так разительно не похож на другие, очень ободряет. Обращали ли вы внимание, что когда какой-то вид техники становится больше предметом мощной коммерции, чем произведением инженерного ума, то начинается внешнее однообразие. Ну, вот автомобили, теперь по виду легко определить год выпуска (если фонари — как глаза у Саши Буратаевой, значит, 2007, если как у Кати Андреевой — старше), а «Мондео» это или «Камри» — только по документам. Или самолёты: год выпуска узнаётся по толщине двигателей — чем толще, тем «Боинг» свежее (или «Эрбас», вы что, так сразу различаете?). А носят двигатели все одинаково, под мышками и по два в одни руки. Сабвуферы тоже все давно научились делать «как положено», с оглядкой на то, что модно в этом сезоне, но, в принципе, примерно одинаково. И вдруг...

Эта разработка названа авторами «составной линейный преобразователь». Авторы — инженеры компании Tymphany, под этой маркой новинка и увидела свет. Не знаете такой компании? Не может быть. Попробуем синонимы: Peerless, Vifa, Scanspeak... Теперь знаете? Tymphany — название материнской фирмы, владеющей всеми перечисленными брэндами. И самый свой необычный продукт она решила выпустить под «главным» именем. Впервые об этой разработке инженеры Tymphany рассказали на ассамблее Audio Engineering Society в 2004 году, долго ли, коротко ли, но сейчас эти преобразователи пошли в серию, а потом и добрались до наших краёв.

В чём идея и почему это всё-таки сабвуфер, а не оружие террориста? Идея в следующем. Известно, что эффективность басового излучения зависит от объёма воздуха, перемещаемого диффузором. Площадь на ход. Ход особенно сильно увеличить в рамках традиционной конструкции привода уже трудно, площадь — без проблем. И вот создатели LAT (так они сократили Linear Array Transducer) решили: а почему площадь диффузора должна быть обязательно «одним куском»? Можно ли вместо одной большой диафрагмы поставить несколько меньше? Можно, ответил им их собственный здравый смысл, но только у каждого диффузора теперь будет свой магнит, звуковая катушка и прочее. Так и по миру пойти нетрудно, а компактность, за которой и гналась инженерная мысль Tymphany, так и останется мечтой. А если поставить несколько небольших диффузоров не «в шеренгу», бок к боку, а «в колонну», в затылок друг другу, а привод как-нибудь один на всех? Вот это, собственно, и легло в основу LAT.

Чтобы было понятнее, как всё это устроено, мы приготовили эдакую схему эволюции обычного динамика в линейный массив. Первая схема: поставим динамик не на стенку ящика, а в некий домик, ему всё равно: одна сторона диффузора смотрит в ящик, другая — на улицу, условия работы не меняются. Схема 2: то же самое, но динамиков два, раньше они стояли рядком, теперь как бы гавкают друг на друга, на низких частотах это равноценно. И наконец: приставим к каждому такому «домику» с динамиком ещё один, но не полностью укомплектованный, а только диффузор. И его соединим с диффузором первого жёсткой тягой. С другого конца сделаем то же самое, получилось так, что два «мотора» приводят в движение по два диффузора каждый, при этом, разумеется, тягам приходится проходить сквозь стенки «домика» и сквозь «чужие» диффузоры, но мировая инженерная мысль перед такими проблемами уже давно не пасует. Справившись с «четырёхдиффузорным» прибором, можно теперь его наращивать, исключительно за счёт дополнительных диффузоров, теоретически — до бесконечности. Один из чертежей, позаимствованных в материалах компании, предусматривает по семь диффузоров в каждую сторону. Каждая группа связанных тягами диффузоров станет двигаться жёстко и неразрывно и с акустической точки зрения будет эквивалентна одному диффузору их суммарной площади.

Спросим себя, чего мы добились ценой столь драматического усложнения конструкции классического динамика? Ответят за нас разработчики. Небывалой компактности конструкции в пропорции к достигнутой площади излучающей поверхности. Из трёх типоразмеров LAT в нашем распоряжении оказался средний, LAT 500. Его размеры — 150 мм в диаметре и 380 — в длину. А суммарная площадь диффузоров эквивалентна двум 10-дюймовым головкам.

Физически LAT устроен так: на каждом конце его — традиционный для динамических громкоговорителей привод: магнит и полуторадюймовая звуковая катушка. Средняя часть набрана из трёх секций, в каждой из которых — два плоских (и очнеь жёстких) диффузора диаметром (по середине гофра) около 110 мм. Диффузоры через один (как на нашей схеме) соединены углепластиковыми стержнями, три в одну сторону, три — в другую. Окна на цилиндрической части корпуса расположены так, что при установке в ящик «по ватерлинии», где находится крепёжный фланец, одна сторона каждого диффузора будет обращена внутрь ящика. Другая — наружу, а металлические стенки корпуса создают преграду на пути акустического короткого замыкания.

Полезный выход такой конструкции — две 10-дюймовые головки могут быть смонтированы в ящике глубиной всего 80 мм (высота полуцилиндра от плоскости фланца — 72 мм). Вопрос, конечно, какой ширины придётся делать ящик, рабочий объём нам пока не известен, но вскоре и это выяснится. Выяснится также, по нашему плану, справедливость двух комментариев специалистов Tymphany относительно своего детища. Специалисты предлагают нам обратить внимание на два достоинства такой архитектуры излучателя по сравнению с традиционной, которой в обед сто лет. Первая: за счёт симметрии конструкции происходит (это пока пересказ прочитанного) взаимная компенсация нелинейностей магнитного поля и подвесов, следствием чего должны стать минимальные нелинейные искажения. Второе: та же симметрия сводит к минимуму вибрации головки при работе, поскольку движущиеся массы всегда идут навстречу друг другу, и центр масс системы не смещается. В отличие от обычного сабвуфера, который при работе размахивает ничем не уравновешенной массой подвижной системы (а это граммов 100 — 200), в зависимости от калибра и породы. Перед тем как проверять эти утверждения опытным путём, отметим, что с первым мы не согласны даже теоретически. LAT устроен так, что, когда звуковые катушки движутся внутрь зазора, они обе движутся внутрь, когда наружу — обе наружу, откуда возьмётся взаимная компенсация — непонятно. Да, известен такой метод снижения нелинейностей, но тогда одну головку ставят магнитом наружу, другую — внутрь, а полярность устанавливают так, чтобы диффузоры двигались синфазно. Здесь этого нет. Что касается отсутствия вибраций от «оппозитной» конструкции — очень даже может быть. Даже должно.

Последовательность действий по превращению обычных динамиков в линейный массив

В Tymphany народ серьёзный, в технической документации нашёлся полнейший набор параметров LAT. Правда, с оговоркой, что они предварительные. LAT 500 выпускается в разных вариантах импеданса, нам достался экземпляр с двумя 8-омными катушками, так что вопрос о способе подключения отпадал. Параллельно, и без вариантов. Большинство параметров оказались близки к заявленным, включая силовой фактор (13 Тл м по данным изготовителя, 16 — по нашим измерениям, и то и другое — высоко, что неудивительно, впрочем, раз сабвуфер «двухмоторный»). Значения резонансной частоты и полной добротности также близки, но измеренный нами эквивалентный объём (его пришлось измерять с помощью пробного объёма, а не добавочной массы, как мы привыкли) разошёлся ровно вдвое. Измеренная чувствительность оказалась на 2 дБ ниже, чем по заявке, но к этому мы привыкли.

На основе измеренного мы смоделировали поведение LAT 500 в оформлении, которое считаем наиболее естественным для сабвуфера, рождённого в борьбе за компактность — в закрытом ящике. Нам, кстати, его и прислали в ящике, и выяснилось, что в оптимальном по объёму — 21 л. По данным моделирования, именно в этом объёме АЧХ в салоне превращается в аудиофильскую прямую, отклоняющуюся от оси едва на один децибел. Здесь же приведена и кривая АЧХ в свободном протсранстве, это чтобы сравнить с результатами измерений в ближнем поле в акустическом оформлении. Как легко заметить, прогноз и факт получились весьма близки. Но вот какое дело: общие нелинейные искажения оказались на уровне типичных для обычных, не «оппозитных» головок, и мы решили выяснить, какие гармоники преобладают. Там на графике видно: основной вклад в нелинейность принадлежит 2-й гармонике, как раз обусловленной асимметрией магнитного поля. Так что обещанной компенсации здесь не получилось, да мы и не ожидали.

Зато эквивалента двух «десяток» с габаритами туристического термоса, идеально работающий в 20 л (по 10 на каждую «виртуальную десятку») тоже не ожидали. В другом смысле...