Как воссоздать звук. Самые интересные акустические системы – вчера и сегодня

Акустика как наука об излучении и распространении волн в упругих средах прекрасна в своей завершенности. Ее основное уравнение было выведено еще в ХIХ веке, тогда же были получены и его решения для многих идеальных и частных случаев. Они, конечно, находят применение на практике, но реальность оказывается гораздо сложнее теоретических схем. Пример тому – звуковоспроизведение, а точнее разработка акустических систем, способных воссоздать те волны в воздушной среде, которые ранее были зафиксированы тем или иным способом на носителях различных типов.

Полет фантазии в этом деле на различных этапах ограничивался развитием смежных отраслей: электротехники, материаловедения, станкостроения и др. И на свет появлялись устройства, которые мы сейчас называем колонками, до сих пор поражающие наше воображение. Многие уже ушли в историю, оставив после себя, тем не менее, толику опыта в общую копилку разработчиков АС, а кое-что на памяти или актуально и по сей день.

Altec A7 «Voice of The Theater»

Если заводить разговор о легендарных колонках, то начать следует с этих. Изначально они предназначались для озвучивания саундтреков в кинотеатрах, чем с успехом и занимались все время существования на рынке с 1945-го по 1990-е годы. На момент своего выпуска они были поистине революционными акустическими системами с постоянным магнитом из сплава Alnico V в движке. За все время было выпущено несколько моделей с буквами А в названии: А2, А4, А7, А5. В 1953 году колонки Voice of The Theater были объявлены мировым стандартом для использования в кинотеатрах, а в 1956 году началось производство их версии 820А для домашнего использования. Их и сегодня можно увидеть в аудиотрактах поклонников винтажной техники, а также в продаже на вторичном рынке. Чаще всего в таких АС применены драйверы Altec 288, басовые динамики Altec 515, корпуса 828 и рупор 511, однако существует и множество других комбинаций. Звучание «Голосов» отличается выразительной и проникновенной подачей вокала и партий инструментов – это свойственно динамикам с рупорным оформлением. На краях диапазона дела не так благостны, что и неудивительно с учетом тонкостенных фанерных корпусов, алюминиевых диафрагм СЧ/ВЧ-излучателей, а также ограничений, свойственных рупорам. Энтузиасты ретрозвука до сих пор делятся рекомендациями по доведению качества звучания до современного уровня. Но стоит ли это усилий? Присущий АС Altec характерный почерк – их главное достояние, поэтому лучше оставить все, как есть, и получать удовольствие от акустического путешествия во времени.

BBC LS3/5

Пожалуй, ничто другое не дало такого стимула для совершенствования колонок, как разработка мониторов ближнего поля для студий британской радиовещательной корпорации BBC. К концу 50-х годов в связи с появлением формата стерео возникла необходимость замены существовавших в то время громоздких АС на что-то более компактное, оставляющее место для сотрудников и другой аппаратуры в выездных студиях. Был сформулирован заказ, и нашлось немало инженеров, готовых работать над этой проблемой. В их числе талантливый ученый Дел Шортер, Дадли Харвуд (основатель компании Harbeth), Реймонд Кук (KEF), Спенсер Хьюз (Spendor) и другие. В качестве решения были предложены тонкостенные корпуса и новый материал – пластик, а не бумага – для диффузоров динамиков. Позднее Д. Харвуд нашел еще более подходящий полипропилен, на основе которого и по сей день создаются мембраны многих СЧ/НЧ-динамиков. Конструкция АС BBC LS/5 оказалась столь удачной, что ее по лицензии в разные годы выпускали 11 компаний, а также она стала вдохновителем аналогичных решений в их различных вариациях. В ассортименте Harbeth, Spendor, Graham Audio, Falcon Acoustics, Stirling Broadcast до сих пор есть колонки в этом, уже ретро, стиле, но вполне современные по качеству звучания.

Tannoy Monitor Gold

Преимущества коаксиального (или соосного) расположения СЧ/НЧ-динамика и твитера с точки зрения теории излучения звуковых волн вполне очевидны (полнодиапазонный динамик еще предпочтительнее, но и сложнее в реализации). Такая конструкция – Dual Concentric – в 1948 году была предложена компанией Tannoy, лидером развития электротехнических технологий середины прошлого века. На мощной литой раме в ней были соосно установлены компрессионная ВЧ-головка, нагруженная на рупор, и низкочастотный динамик, причем использовалась одна магнитная система с двумя рабочими зазорами. Первой была выпущена 12-дюймовая модель, затем появились 15- и 10-дюймовые. На их основе были построены студийные мониторы, нашедшие в то время широкое применение. В свое время выпускались также наборы для самостоятельного построения АС, включавшие в себя коаксиальный динамик, кроссовер/блок настроек и панель с разъемами для подключения. Энтузиасты-любители по всему миру создали настоящую культуру изготовления колонок, оснащенных динамиками Monitor Gold. И компания Tannoy предложила немало серий моделей, как для профессионального применения, так и для домашних систем, однако наиболее часто упоминаемым корпусом является Lancaster и, соответственно, это наиболее продаваемая в 60-х годах фазоинверторная модель с 15-дюймовым динамиком.

Klipschorn

Это единственная модель АС, которая непрерывно выпускается с момента создания в 1946 году – лишь в 2005 г. в нее были внесены небольшие изменения. Ее разработал основатель компании Пол Уилбер Клипш с целью наиболее полной и точной передачи звучания живого концертного выступления в домашних условиях. Klipschorn поражают габаритами и конструкцией корпуса, отменно способствующими решению поставленной задачи и вполне приемлемыми для американских любителей музыки, как правило, располагающих просторными домами. Колонки предназначены для установки в углах комнаты – этого требует акустическое оформление 15-дюймового вуфера, представляющего собой трехсторонний экспоненциальный свернутый рупор. Компрессионный дюймовый твитер и двухдюймовая СЧ-головка того же типа нагружены на экспоненциальные рупоры. Эти гиганты, созданные до наступления эры полупроводниковых усилителей, обладают высокой чувствительностью в 105 дБ, ровной АЧХ и отличаются невысоким уровнем нелинейных искажений. Они способны заполнить качественным и очень громким звуком огромные пространства, и потому находят поклонников по всему миру.

JBL L100/4310

Стесненные условия в студиях звукозаписи привели к разработке мониторных АС JBL 4310, а вслед за ними и колонок для дома JBL L100, самой продаваемой модели десятилетия, начиная с 1970 года. Мониторы 43-й серии широко использовались в 60-х годах, однако растущая сложность микшерных пультов привела к увеличению физических размеров электронного оборудования, и «квартирный вопрос» было предложено решать путем уменьшения габаритов АС. В результате была создана модель 4310, которую можно было расположить на консольном мостике, оконной полке диспетчерской либо с помощью потолочного крепления. Она быстро завоевала популярность и стала широко использоваться в США, в частности в Голливуде, и затем в других странах. Сменившийся в тот период собственник компании посчитал перспективным выпустить бытовую версию 4310-х. Был произведен ряд конструктивных упрощений, а чтобы сделать колонки узнаваемыми, для них придумали необычные защитные решетки из окрашенного пенопласта – в домашнем интерьере, как правило, грили не снимают. Для модели придумали название «The Century», объясняющее его торговый индекс L100. Недавно JBL выпустила современную версию знаменитых колонок – Studio Monitor L100 Classic.

Bowers & Wilkins Nautilus

Неповторимые и прекрасные «Наутилусы» – это живая легенда. Созданные в 1993 году по результатам не стесненных никакими ограничениями исследований, они выпускаются до сих пор, хотя и не в большом количестве экземпляров. Но нельзя сказать, что затраченные на их разработку средства не окупились, ведь применяющиеся в них технологии нашли широкое применение в других, более массовых продуктах компании Bowers & Wilkins. Необычная форма корпусов колонок – творческое переосмысление дизайнерами научного принципа нагрузочных трубок. Они позволяют динамикам работать в условиях, близких к идеальным – как будто будучи встроенными в бесконечный плоский экран. В таком случае волна, излученная тыльной стороной диффузора, не оказывает влияние на звук. В обычных корпусах для этого применяют поглощающие материалы, а в нагрузочной трубке в дополнение к ним сама форма как бы уводит тыльную волну прочь, не позволяя ей воздействовать на мембрану. Размеры трубок определяются рабочими частотными диапазонами головок, поэтому особенно длинную, предназначенную для вуфера, пришлось свернуть в спираль. Корпуса АС Nautilus отливаются из марлана, высокопрочной синтетической смолы с минеральным наполнителем, а затем вручную полируются и окрашиваются.

Waterfall Niagara Platinum

Любители качественного звука и Hi-Fi-техники нередко расходятся во взглядах на то, как должна выглядеть гостиная в доме, со своими вторыми половинами. Есть даже такое понятие, как «women’s acceptability factor» (фактор приемлемости для женщин). Галантные французы из компании Waterfall в 1996 году предложили разумный компромисс – делать колонки прозрачными. Но как быть с внутренними стоячими волнами, с которыми обычно борются, наполняя корпуса звукопоглощающими материалами и выстилая стенки тяжелым битумом? Оказывается, стекло – не такой уж неподходящий материал. Если оно толстое и жесткое, то вполне способно справляться с резонансами корпуса. Однако чтобы с ним работать, нужно освоить специальные технологии, в частности, склеивание. В АС Waterfall также применяются динамики с фирменным акустическим оформлением ADT (Acoustic Damping Tube), препятствующим выходу волны, излученной тыльной стороной диффузора, внутрь корпуса, а энергия низкочастотного звука, который все же проникает в него, поглощается пассивным радиатором, встроенным в панель основания. Он к тому же способствует созданию басов. Сейчас в ассортименте Waterfall три модели стеклянных колонок. Niagara Platinum с твитером в рупорном оформлении – ее флагман.

Quad ESL-57

Звуковые волны при выполнении определенных условий создаются колеблющимися объектами (но не надо думать, что ветер дует, потому что деревья качаются). Требования, диктуемые законами акустики, однако довольно противоречивы, что приводит к необходимости раздела частотного диапазона между двумя и более динамиками. А вот очень легкая пленка большого размера может колебаться в поршневом режиме в очень широких частотных пределах – при выполнении некоторых требований, в частности, при равномерном по всей ее площади приложении движущей силы, что обеспечивается конструкцией статоров.

Реализовать на практике такую идеальную ситуацию удалось в компании Quad в 1956 году, а в следующем в продаже появились первые электростатические колонки Quad ESL-57. У них между двумя заряженными статорами под влиянием музыкального сигнала двигалась тончайшая пленка из пластика, создавая звук, лишенный многих недостатков, присущих АС с электродинамическими головками. Очень быстрый отклик, отсутствие проблем рассогласования, низкие нелинейные искажения – все это обеспечивало невиданные детальность, прозрачность и динамику. Почти неизменными они производились на протяжении 28 лет, и сейчас их потомки присутствуют в ассортименте Quad.

Revel Ultima Salon2

Практически каждый производитель акустических систем заявляет о том, что целью его деятельности является изготовление колонок, наиболее точно воссоздающих записанный звук. Однако мало кто из них может похвастаться тем, что при их разработке он использует самые передовые научные методы. А вот Сидни Харман, одна из наиболее знаменитых в Hi-Fi-мире персон, в 1996 году образовал компанию Revel, перед инженерами которой была поставлена задача сделать самые лучшие АС, не ограничивая себя средствами и без оглядки на перспективы их продаж. Это было возможно в тот благоприятный для экономики США период. Прекрасно оснащенные лаборатории, передовые технологии, использование методов психоакустики – все было пущено в дело. В результате появилось немало линеек превосходных продуктов во главе с флагманской серией Ultima2, увидевшей свет в 2007 году. Старшая в ней модель Ultima Salon2 – четырехполосные напольники со скругленным корпусом, выполненным из девяти слоев MDF, а также 2,5-дюймовой передней панелью сложной, оптимизированной с учетом дифракции звука, формы. Купол твитера изготавливается из бериллия, ВЧ-излучатель помещен в неглубокий рупорный волновод с акустической линзой. Вогнутые диффузоры остальных динамиков – титановые. Компания Revel входит в корпорацию Harman International Industries, и ее наработки находят широкое применение во многих продуктах других брендов.

Cabasse La Sphere

Коаксиальные излучатели, объединяющие в одном блоке твитер и СЧ-динамик, получили широкое распространение. Конструктивно это чаще всего купольная ВЧ-головка, расположенная в центре конусного диффузора среднечастотника. Французская компания Cabasse, базирующаяся, к слову, в Бретани, там же, где и военно-морской флот с его гидроакустикой, разработала и выпускает коаксиальные модули с плоским кольцом, а не конусом. Вершиной же ее инженерного творчества являются АС La Sphere, в которых идея воплощения на практике точечного источника звука доведена до логического конца. Колонка представляет собой облаченный в сферический корпус четырехполосный коаксиальный излучатель с купольным дюймовым твитером в центре, двумя СЧ-динамиками с кольцевыми диафрагмами и вуфером с вогнутой 56-сантиметровой мембраной. Согласование излучения этих компонентов – сложная задача, поэтому La Sphere комплектуется отдельными активным кроссовером и восемью усилителями мощности. Во вторую, также четырехполосную, АС флагманской серии, L’Ocean, аналогичная электроника встроена, и ее масса составляет 120 кг – против 98 кг у более габаритной La Sphere.

Продолжение следует…