Alpine SPX-17PRO. Пространство и простор. Журнал "Автозвук"

Известно, что разработку наиболее продвинутых моделей автомобильной акустики фирма Alpine ведёт в тесном сотрудничестве со специалистами Scanspeak. А датчане, надо отдать им должное, головки делают отменно.

---

 

Компонентная акустика Alpine SPX-17PRO

Это только у советских поэтов они покорялись одним пакетом. На самом деле — разные вещи, и существовать могут вполне себе отдельно.

В машине, например, простора почти никогда нет. Разве только в лимузине на первую свадьбу. А пространство — будь здоров какое. Ведь пространство — это множество объектов, между которыми установлены специфические отношения. Бывает пространство, образованное объектами городской среды. Есть ещё экономическое пространство. В смысле — было... Что у этих пространств общего? Да ничего, кроме математического определения: у каждого объекта существует окрестность, между объектами обозначается расстояние, при определённых условиях их можно перемещать…

Акустическое пространство салона автомобиля — не космос, масштаб здесь совсем другой, но объектов хватает. Точки этого пространства (в отличие от пространства геометрического) характеризуются не только привычными геометрическими соотношениями, но и звуковым давлением. В пределах упругой среды можно говорить о поле звукового давления.

 

Говорить, конечно, можно. Можно даже измерить характеристику любой его точки, если в данную точку поместить достаточно компактный измерительный микрофон (чтобы он не превращал точку в часть пространства). Но вот задавать характеристики этого поля по своему усмотрению нельзя. Постойте, постойте, — скажет мне эрудированный читатель, а у нас есть такие, мне говорили. — Разве не этим занимается архитектурная акустика? Отвечаю: занимается, и очень даже небезуспешно. Вот только расчёты и оптимизация характеристик звукового поля проводятся для конкретных (концертных) залов либо для типовых залов кинотеатров. В ходе этих расчётов вырабатываются рекомендации по выбору количества и характеристик акустики и её расстановки. Я сказал «рекомендации» за неимением другого слова, на самом деле они имеют не рекомендательный, а законодательный характер. Иначе говоря, при нарушении рекомендаций подрядчик ни за что не отвечает. (Только не надо ехидничать, типа он и так ни за что… Я же говорю, как лучше, а не как всегда...) Автору доподлинно известно, что подобные расчёты проводятся и для пространства салона, если изготовитель новой модели автомобиля заключает договор с солидной car audio компанией. Правда, если на аудиовидеосистему отпущена достаточно высокая сумма, то рекомендации удаётся удовлетворить в значительной мере, если нет — то в меньшей. С помощью беспроцессорных систем покорить пространство салона удаётся лишь отчасти.

 

А дальше вступают в действие экономические соображения... Я не собираюсь утверждать, что они не действовали на предыдущих этапах, я просто пытаюсь понять, как это получается, что в системах любого ценового уровня (ладно, почти любого) качество звучания штатной акустики вызывает непреложные нарекания. А стремление заменить её чем-то более подходящим становится не просто оправданным — неодолимым. В процессорных системах в ходе такой замены потребуется не столь и значительная перестройка (временные задержки можно, по идее, не трогать). А вот теперь представьте себе, что аудиосистема беспроцессорная и что акустика работает с пассивными фильтрами (то есть без поканального подключения). Поскольку фазовые характеристики каждой модели головок (мидбасов и пищалок, в частности) сугубо индивидуальны, в любом случае потребуется настройка.

Под привычным словом «настройка» в случае с пассивными кроссоверами скрывается нешуточная работа с перемещением динамиков (как минимум — пищалок), изменением направления их осей (тут уж в минимум попадают и мидбасы), измерением/прослушиванием и последующим повторением всего цикла. Других решений как будто нет. Или есть? И потом, кому-то, несомненно, захочется монтировать динамики по штатным местам салона — в этом случае о настройке в полном смысле придётся забыть, фазовые соотношения между излучением компонентов останутся такими, какие они есть, разве что полярность подёргать и аттенюатор на твитере. Или всё же возможны варианты?

Известно, что разработку наиболее продвинутых моделей автомобильной акустики фирма Alpine ведёт в тесном сотрудничестве со специалистами Scanspeak. А датчане, надо отдать им должное, не только головки делают отменно, но и владеют приемами изменения характеристик фильтров в зависимости от взаимного расположения головок, ибо именно эта технология используется при разработке кроссоверов при заданной геометрии домашней акустики. Приёмы таковы: изменение соотношения номиналов компонентов так, чтобы при той же частоте среза менялась добротность фильтра, корректировка фазы за счёт ввода резисторов (обычно — в фильтр НЧ), реверс фазы подключения пищалки, наконец, изменение порядка (то есть крутизны) фильтра.

 

В новой модели акустики Alpine SPX-17PRO (есть вариант с 13-сантиметровым мидбасом, угадайте, как она называется? Нет, не SPX-15PRO, попробуйте ещё раз...), базовый арсенал средств использован полностью. Кроме джампера, обеспечивающего выбор уровня твитера (0/-1,5/-3/-4,5 дБ), в кроссовере предусмотрено ещё шесть (!) перемычек — хорошо ещё, что в наставлении приведена схема всего этого богатства. Итак, J1 включает/отключает цепь Цобеля фильтра НЧ (это фильтр первого порядка). J2 задействует так называемую цепь Presence — резистор 3,9 Ом включается параллельно с индуктивностью фильтра НЧ и ограничивает уровень подавления величиной примерно 6 дБ. Физически индуктивность образована двумя катушками, и J3 закорачивает одну из них, тем самым поднимая уровень на верхней середине. J4 позволяет обойти один из конденсаторов фильтра ВЧ, и из третьего порядка он превращается во второй. J5/J6 (они «включаются» одновременно) осуществляют реверс фазы пищалки.

Как всё просто... Значит, J1 замыкаем, потом J4 размыкаем... Нет, не так, J3 замыкаем... Вот чтобы избежать ненужных фрустраций (также известных как «чойтоясделал»), конструкторы подставили пользователю своё плечо, даже сразу оба. Все шесть перемычек объединены в общий модуль, поэтому получается не 32 варианта, а всего 6, по числу модулей. Модули идут под номерами, и на каждом обозначено, в каких случаях его рекомендовано применять — в зависимости от того, насколько твитер ближе мидбаса и как ориентирован последний (по оси/не по оси). Смена модулей может происходить на высокой скорости, это важно при сопоставительном прослушивании, слуховая память не хард-диск, долго информацию не хранит.

 

Остальные, уставные, так сказать, компоненты в кроссовере — пример для подражания другим, если у этих других хватит духу, опыта и средств. Все катушки в кроссовере бескаркасные, все конденсаторы плёночные (включая Цобеля, между прочим). Все резисторы 18-ваттные, в «транзисторных» корпусах TO-220 и смонтированы на радиаторах. Это, конечно, не потому, что резисторы могут «перегореть», а для того, чтобы избежать температурного дрейфа сопротивления. Да, я забыл упомянуть последние два джампера, которые соединяют входы фильтров ВЧ/НЧ (при би-ампинге их удаляют).

 

Теперь, после того как закончили с кроссовером, жить станет легче. Впрочем, ненамного, японо-скандинавский альянс на конструкции головок оттянулся тоже от души. Конструкция диффузора мидбаса зовётся Cross-Rib — сверху у него ткань из стекловолокна, снизу целлюлоза, по криволинейной образующей бегут по спирали рельефные рёбра. Магнитная система обращённая, неодимовый магнит находится внутри звуковой катушки калибра 1,5 дюйма (39 мм по описанию). Кстати, радиальные отверстия в магнитопроводе обеспечивают обдув катушки и увеличивают и без того нешуточный резерв мощности акустики. Центральное тело («пуля») имеет фрезерованные пазы для увеличения поверхности теплообмена. Благодаря пазам можно увидеть, как под «пулей» посвёркивает медью насадка на полюсный наконечник, выполняющий обязанности кольца Фарадея. Литой корпус с узкими «спицами» заглушён полностью и окончательно. Подвес даже не очень широкий для «шестёрки», но гофр имеет уникальный профиль: трёхступенчатый, но не с ломаной образующей, а с плавной. Видимо, это ещё один вариант геометрии, обеспечивающий максимальную протяжённость линейного участка. Кроме обычных рамок с решётками в комплекте предусмотрен впечатляющий набор принадлежностей.

1. Переходная рамка под посадочное отверстие диаметром 168 мм.

2. Проставка, позволяющая уменьшить монтажную глубину на 10 мм.

3. Переходные кольца под отверстия 6 х 9. 4. Ещё кольца под увеличенные посадочные отверстия.

Тканый материал мембраны пищалки KFR Textile. Твитер довольно солидный, внешний диаметр кольцевой мембраны 38 мм, внутренний 13 мм — по центру, как положено, закреплено остроконечное центральное тело. Вариантов установки пищалок не так уж много: либо заглублённый, либо полузаглублённый монтаж.

Прослушивание проводили с установленным модулем №4 — по результатам измерений нам показалось, что он этого заслуживает, хоть и четвёртый. Сразу отмечаем выдающуюся динамику барабанов, однако в верхнем положении аттенюатора тарелки явно претендуют на всеобщее внимание. Похоже, что в нашей инсталляции предпочтительное положение аттенюатора было бы посередине между вторым и третьим. Мы выбрали второе — звучание получается несколько ярким, но это и более привычно для нашей отрасли. Женским голосам недостаёт игривости, каких-то тонких штрихов, которые делают голос живым. Уверенно передаётся бархат мужских голосов, вокал обаятелен и открыт, а некоторый акцент на свистящие почти не мешает. У бас-гитары немного нерешительная атака, но рельеф очень впечатляет — такой редко услышишь. Контрабас не до конца глубокий, но от фронтальной акустики этого и не принято требовать. Маракасы немного расплывчаты, хотя от этого не менее музыкальны. Скрипкам на некоторых нотах недостаёт полноты. Рояль как будто чего-то недоговаривает, создаётся впечатление, что верхние и средние октавы живут своей обособленной жизнью. Рывку гитарной струны не хватает резкости, точнее даже, резвости, причём на акустической гитаре это более заметно, нежели на электрической «доске». Динамика барабанов, как сказано, экспрессивная, но не агрессивная. И, что немаловажно, цельность подачи материала сохраняется даже в наиболее насыщенных пассажах.

Измерения

Для начала проверяем результаты расчётов. Силовой фактор 4,53 Тл м — ничего исключительного, однако при такой звуковой катушке магнит из феррита бария потребовался бы совсем уж большой, отсюда могли бы возникнуть проблемы с монтажом. Масса подвижной системы (14,0 г) тоже довольно обычная, но благодаря на редкость мягкому подвесу (видно по большому Vas) достигнута нетипично низкая частота резонанса. Что из этого следует, мы позже увидим, да и вы тоже, куда денетесь... Уровень нелинейных искажений средний, даже, я бы сказал, на нижней середине мог бы быть и ниже.

  

Обратите внимание на форму импедансной характеристики пищалки: при диаметре звуковой катушки 38 мм удалось, не особо рискуя, обойтись без ферромагнитной жидкости в зазоре, отсюда и высокий резонансный пик.

  

Для импеданса системы нами получены четыре разных варианта характеристики: часть модулей отличаются друг от друга только «переполюсировкой» выхода на пищалки, а на форме импеданса это не сказывается. Все характеристики, как обычно, получены в верхнем положении аттенюатора. Как видим, при использовании некоторых из модулей импеданс падает до 2 Ом начиная с 6 кГц, правда на этих частотах большие токи от усилителя не требуются, так что особых проблем в этом плане не будет. Не должно быть.

  

Характеристика фильтра НЧ кроссовера (по напряжению) выглядит несколько непривычно: эффективность его, мягко говоря, не потрясает. Как видно, шунтирующий катушку резистор не отключается, а то, что максимальное подавление не 6 дБ, как я предполагал вначале, а около 10 дБ, обусловлено низким импедансом катушки мидбаса (2,8 Ом). Включение или отключение второй катушки фильтра НЧ, как видим, на АЧХ сказывается незначительно. Зато переключение фильтра ВЧ меняет не только крутизну спада, но и форму характеристики в полосе пропускания — при более высокой крутизне появляется подъём между 2 и 3,5 кГц, который на более высоких частотах сменяется относительным спадом.

  

Полный набор осевых частотных характеристик в зависимости от установленного модуля и выбранного положения аттенюатора. Если аттенюатор оставить в стороне (пока что), можно заметить, что на шесть модулей приходится три варианта характеристик. В частности, использование фильтра ВЧ второго порядка даёт (но это в нашей «инсталляции») горб на частотах от 3 до 7 кГц. Аттенюатор действует мягко, и переход к каждой последующей ступени даёт снижение уровня твитера примерно на 1 дБ. Это именно опция для тонкой настройки.

  

На этом графике мы видим набор частотных характеристик (установлен модуль №4), полученных под разными углами. Провал в области 1,3 кГц выглядит не очень привлекательно, но ширина его лишь треть октавы (1,25 — 1,6 кГц), поэтому на слух он заметен мало. Почти наверняка эта особенность частотной характеристики вызвана ограничением полосы мидбаса на верхней середине, что, кстати, и позволило разработчикам применить фильтр НЧ с «мягкой» характеристикой.

  

А здесь — набор частотных характеристик, полученных в варианте с модулем №1. Тут появляется более широкий провал на 2,2 — 3,9 кГц, он обусловлен фазовыми соотношениями между излучениями мидбаса и твитера, и в зависимости от геометрии конкретной установки его глубина (вплоть до факта наличия) может различаться. Однако, как нетрудно заметить, дисперсия излучения твитера остаётся достаточно узкой в любом варианте, и так или иначе его желательно ориентировать по оси излучения.

В объёме 35 л мидбас выходит на добротность 0,60 при нижней частотной границе 70 Гц «на улице» или 9 Гц (да-да, именно так) в салоне. «Салонная» частотная характеристика проходит почти параллельно оси «0 дБ» с отклонением +0,4/-1,2 дБ. В совсем тесной двери (ну, скажем, 25 л) получаем добротность 0,63, частотную границу 69/9,5 Гц — АЧХ проведена как по линейке по уровню -0,8 дБ с отклонением ±0,1 дБ. Кстати, изготовитель приводит рекомендации по выбору оформления: оптимальный объём 25,4 л либо диапазон от 20 до 35 л. Тут и добавить нечего. Только возникает вопрос: а где японодатчане брали модель передаточной функции салона — уж не у нас ли? Монтировать мидбасы в ящик меньшего объёма вряд ли имеет смысл: минимальный объём (по добротности 1,1) составляет 4,3 л, а в таком варианте вы однозначно утратите замечательную структуру баса. Не делайте этого, как друзей вас прошу...

Подготовлено по материалам журнала "Автозвук", март 2009 г. www.avtozvuk.com