Профессиональные «планарные» излучатели

Хочу оговориться сразу – данная статья не претендует на всеобъемлемость и уж тем более на какую-либо научно-техническую ценность. Это краткий обзор, посвященный продукции трех компаний, которые не стоят на месте и продвигают на профессиональный звуковой рынок технологии, доселе казавшиеся для него малопригодными.

Евгений Ануфриенко,
anoufrienko@ispa.ru

Планарными называют громкоговорители, у которых излучающим элементом служит полимерная пленка. Близко к ним по идеологии находятся устройства, сделанные по технологии NXT. Однако в этом случае звуковые колебания исходят от довольно жесткой тонкой пластины – пластмассовой или фанерной.
«Чистокровные» планары подразделяются на два вида: магнитные (по старой советской терминологии «изодинамические») и электростатические (или конденсаторные). В первом случае мембрана, на которую нанесен тонкий плоский проводник, располагается между двумя магнитными системами, и ее движение происходит от взаимодействия текущего по проводнику тока и магнитного поля. Во втором случае пленка из диэлектрика размещена между двумя перфорированными токопроводящими пластинами (обкладками), на которые подается высокое постоянное напряжение – как правило, несколько киловольт. Пленка электризуется, и, когда на обкладки через высоковольтный преобразователь подается модулирующий сигнал с выхода усилителя, приходит в движение. Общими для обеих методик являются, во-первых, очень маленькая масса излучающего элемента (меньшая, чем у перемещаемого воздуха) и, во-вторых, равномерное распределение движущей силы по его поверхности и, следовательно, «поршневой» режим работы. Первое качество гарантирует превосходную «отзывчивость», т.е. близкие к идеальным динамические и фазовые характеристики и широкий диапазон в области высоких частот плюс почти плоскую АЧХ. Второе качество позволяет получить очень маленькие нелинейные искажения. Традиционные диффузорные громкоговорители заведомо уступают планарам и в том, и в другом. Кроме того, у традиционных громкоговорителей есть одна очень серьезная беда под названием термокомпрессия. Внешне она проявляется так: начиная с какого-то уровня подаваемой мощности звуковое давление перестает расти пропорционально ее увеличению. Даже у самых лучших динамических драйверов термокомпрессия не меньше 3 дБ. А это значит, что ни много ни мало 50 процентов своей выходной мощности усилитель тратит на обогрев космического пространства, или, если угодно, глобальное потепление земного климата. В случае с планарами все гораздо проще. Электростатические излучатели не знакомы с упомянутой бедой по причине принципа действия, а у магнитопланаров термокомпрессия стремится к нулю, так как их плоская звуковая катушка всегда находится в равномерном магнитном поле.
Итак, подытожим плюсы планаров:
1. Широкий диапазон в области ВЧ и почти плоская АЧХ.
2. Отличные фазовые и динамические характеристики.
3. Незначительные нелинейные искажения.
4. Отсутствие термокомпрессии.
Все великолепно, но…
Как говорится, на каждое хитрое преимущество есть недостаток с крупной метрической резьбой.
Минус планаров:
1. Сложно получить высокую чувствительность.
2. Сложно расширить частотный диапазон в область НЧ.
3. Сложно сделать излучатель большой мощности (в первую очередь характерно для магнитопланаров).
4. Но основная проблема - приемлемая цена.
Хай-эндовцев все эти проблемы всегда мало волновали. Звуковое давление, цена и габариты занимают в их философии место двадцать пятое. Поэтому планары широко у них применяются уже много лет. Есть даже полнодиапазонные электростаты, правда, излучающая панель имеет площадь, сравнимую с парусностью средней океанской яхты. Но «что позволено Юпитеру, то не позволено быку». В профессиональном звуке другая система ценностей.
Первой профессиональной компанией, занявшейся планарами вплотную, стала Stage Accompany. Лет 10-12 назад ее инженеры разработали и наладили выпуск мощных и эффективных магнитопланарных ВЧ-драйверов. Высокую чувствительность получили с помощью неодимовых магнитов, большую мощность – с помощью нового по тем временам материала мембраны – майлара (Mylar), выдерживающего без потери прочности довольно большие температуры. Цену низкой назвать никак нельзя, но драйвер того стоит. Качество звучания получилось на зависть всем конкурентам, и некоторые из них решили подтянуться. В настоящее время уже несколько компаний выпускает свои ВЧ-планары с профессиональными параметрами (SLS, Alcons и др.). Все эти драйверы работают примерно с 1 кГц – ниже не получается. Такое ограничение восприняли как должное все, кроме компании RPS (ныне входит в Sonus International). И родились единственные в своем роде магнитопланарные излучатели Sonus Z-line: Z-70, Z-100, Z-130 и Z-190 (цифры в названии указывают длину драйвера в сантиметрах). Параметры см. в таблице 1.
Благодаря своей вытянутой форме эти драйверы являются истинными линейными источниками звука со всеми вытекающими последствиями: строго контролируемая дисперсия и цилиндрическая форма фронта звуковой волны. Впервые появилась возможность делать конференц-системы, системы оповещения и фоновой музыки, театральные звуковые системы высочайшего качества без оглядки на акустические свойства помещения. И по абсолютно реальной цене. Вариантов инсталляций множество. Можно устанавливать драйверы в корпусах, можно монтировать напрямую в стены или потолки. В зависимости от способа установки излучатели становятся или элементом интерьера, или остаются совершенно незаметными. Sonus за последние 5 лет выполнил сотни инсталляций на базе Z-line. Самая значительная из них – звуковая система нового комплекса зданий рейхстага в Берлине. Она занесена в книгу рекордов Гиннеса как самый длинный в мире линейный массив. Два здания – длина одного 200 метров, а другого 150 метров – озвучены таким образом: по всей протяженности зданий с двух сторон расположены смонтированные горизонтально вплотную друг к другу внутри подвесного потолка элементы Z-130. Суммарная длина массива – 700 м! Довольно неожиданно проявился очень интересный звуковой эффект: если Вы перемещаетесь вдоль массива, то создается полная иллюзия, будто источник звука движется вместе с вами. Это происходит потому, что в каждом конкретном месте вы слышите только тот участок излучателя, который находится непосредственно напротив вас.
Вообще с помощью Z-line можно провернуть некоторые затеи, которые раньше просто не могли прийти в голову, например, реализовать звуковые коридоры (ноу-хау от Sonus). Что это такое? Предположим, в одном помещении находятся несколько источников визуальной информации, проще говоря, экранов. Визуальная информация должна дополняться звуковой. Все источники должны работать одновременно. Сделать так, чтобы в помещении не возникла дикая какофония и каждый человек слышал только то, что соответствует изображению на интересующем его экране, очень просто. Для этого под (или над) каждым экраном устанавливается горизонтально элемент Z-line. В таком положении его горизонтальная дисперсия мизерна, и в результате звуковая информация от каждого источника локализуется исключительно напротив него, не создавая помех соседнему. Оригинально? Не только оригинально, но и полезно.
Ввязавшись в планарные технологии, Sonus совершил прорыв и в сфере электростатов. Летом 2001 года состоялось тестирование прототипов излучателя Novason-160. Через год прошла его официальная презентация в виде озвучивания живого выступления симфонического оркестра. Особо отмечу, что и тестирование, и презентация проходили на открытом воздухе (!!!). Так появилась на свет линейка электростатических излучателей Novason. Параметры у них феноменальные (см. таблицу 2), но и цена солидная. Впрочем, охота пуще неволи, или – кто любит крем-брюле, а кто и лошадиные мослы.
Громкоговорители, выполненные по технологии NXT, также есть в диапазоне Sonus. Они выглядя, как плоские фанерные коробочки, но неожиданно прилично звучат. Интересно, что их можно красить, обклеивать картинками и даже заподлицо встраивать в стены и покрывать обоями. Двумя словами, мечта дизайнера. Они совершенно незаменимы для создания систем surround в маленьких помещениях (где зрительские места находятся очень близко от стен), так как имеют полусферическую дисперсию. Очень перспективно их применение для систем фоновой музыки и оповещения в помещениях с низкими потолками. Один излучатель спокойно «накрывает» зону площадью 30-40 кв.м. Основные параметры линейки Intara — в сводной таблице параметров 3.
По такой же технологии сделан и громкоговоритель iP5 Mirage компании Tannoy, правда, в варианте, нацеленном на установку в подвесных потолках.
И наконец, на сладкое несколько слов о продукции американской компании HPV Technologies LLC. Это уникальный концертный линейный массив на базе магнитопланарных элементов по технологии MAD (Magnetic Array Devices). Этот массив как мозаика набирается из компактных блоков. Мощность каждого – 100 Вт, частотный диапазон – 50-20000 Гц, чувствительность – 100 дБ/1 Вт/1 м, а дисперсия — 10х10 градусов. Соответственно, если в горизонтальном ряду установить 6 элементов, то горизонтальная дисперсия массива будет 60 град., если 9, то 90 град. и т.д. Первые отзывы о качестве звучания более чем хорошие. Новый массив уже прошел боевые испытания на очень престижных мероприятиях в США, Австралии и Канаде.
Если у вас появятся вопросы, звоните в компанию I.S.P.A. Engineering.