HiFiCompass
На ежегодной выставке HighEnd-2024 в Мюнхене немецкая компания BlieSMa представила очередную модель крупного 7" купольного среднечастотника M142T-6, с которым нам сегодня предстоит познакомиться. В портфолио компании уже имеются неординарные 7" купольные среднечастотники с диафрагмами из алюминия (обзор M142A-6) и бумаги (обзор M142P-6), и вот теперь пришло время их версии на супермодном сейчас материале Текстрим.
Текстрим (TeXtreme) - новый термин, ворвавшийся в "мир хай-энда" весной 2019 года после публикации в журнале AudioXpress статьи о представлении шведской компанией Oxeon новейшего типа мембран для динамиков - TPCD (Thin Ply Carbon Diaphragm) на основе текстрима. С той поры первыми на рынок домашнего аудио вышли динамики с диафрагмами TPCD под брэндом Satori, вслед за ними SEAS, и, чуть позже, Scan-Speak и BlieSMa.
Насколько мне известно, BlieSMa является единственной компанией, производящей такие гигантские купольные среднечастотники. Вот основные идеи, которые стоят за концептом этих необычных динамиков:
Хочу выразить огромную благодарность разработчику и владельцу компании BlieSMа Станиславу Маликову за предоставленные на тестирование образцы среднечастотников M142T-6.
С историей компании BlieSMa вы можете ознакомиться здесь.
Изучаем паспорт:
Из числовых параметров особо следует отметить низкую массу подвижной системы, всего 10.9 грамм при площади излучения 180 см2, очень низкую индуктивность – 0.03 мГн, высокую механическую добротность Qm=9.2 и огромный диаметр звуковой катушки - 137 мм.
Чувствительность достаточно высокая, 94.5 дБ/2.83 Вольта. Линейный ход не 6 мм, как у басовика, а всего 1.85 мм на сторону, однако это в какой-то степени компенсируется большой площадью диафрагмы и не забываем, что это же среднечастотник, ему особо большой ход не нужен, как басовику. В разделе "Рекомендации по применению" мы ещё вернёмся к этому вопросу.
Из конструктивных особенностей порадовали подвес из натурального шёлка - для настоящего СЧ динамика это немаловажно, огроменная однослойная звуковая катушка проводом "на ребро", мотор типа "андерханг" с медным рукавом. Как говориться, всё по Фэншую.
В даташите приводятся дополнительные графики АЧХ для заднего излучения. Они действительно могут оказаться полезными для тех, кто рассматривает применение динамика в открытом оформлении.
Обычная, но вполне надёжная упаковка из прочного глянцевого гофрокартона. Внутри динамик фиксируется при помощи картонных вставок с фигурными вырезами.
А вот сам динамик ординарным язык не поворачивается назвать. Впервые взяв в руки, я долго рассматривал его со всех сторон, под разными углами и даже вооружившись лупой. Что за зверь такой? Спереди огромная купольная диафрагма за решёткой, а сзади массивное металическое кольцо и огромная дырка от бублика - вот и весь динамик! Думаю, что приведённые картинки заставят и ваш мозг немного поднапрячься.
Спустя минут 10-15 пристального изучения, пазлы этой конструкции постепенно начинают складываться в моей голове. Привычная всем корзина имеет не совсем привычный вид - это 180-миллиметровое алюминиевое кольцо высотой 7 мм с четырьмя толстенькими, но очень коротенькими ножками, на которых держится магнитная система типа андерханг. С тыльной стороны по всему периметру корзина имеет уплотнительное кольцо из вспененной резины.
Магнитная система - это массивный кольцевой стальной магнитопровод, охватывающий снаружи огромный кольцевой неодимовый магнит, от которого видна только внутренняя боковая поверхность. По периметру магнитопровода имеется 12 небольших отверстий, обеспечивающих вентиляцию звуковой катушки, которая полностью скрыта в магнитном зазоре и совершенно недоступна для глаза. Зато через зазор между корзиной и магнитопроводом хорошо виден титановый каркас звуковой катушки диаметром 137(!) мм, который имеет густую перфорацию для снижения воздушной компрессии в подкупольном пространстве.
Внутри динамика, между магнитной системой и диафрагмой, виден алюминиевый элемент, по дизайну напоминающий корзину, только с вывернутыми наружу ножками. Он крепится четырьмя винтами к магнитопроводу и служит кронштейном для крепления терминалов и центрирующей шайбы.
Терминалы позолоченные и механически очень прочные, они намертво посажены через термостойкий эпоксидный клей в посадочные места кронштейна. К ним подходят едва заметные посеребрёные подводящие провода.
Четырёхволновая центрирующая шайба изготовлена из натурального хлопка производства немецкой компании Dr. Kurt Muller. Такие шайбы отличаются низкими механическими потерями и особенно хороши для применения в СЧ динамиках.
Полукруглый инвертированный подвес подвижной системы изготовлен из натурального шёлка также немецкой компанией Dr. Kurt Muller. С тыльной стороны он очень хорошо виден во весь свой размер, а с лицевой стороны он кажется гораздо более узким из-за того, что частично закрыт толстым, около 9 мм, алюминиевым кольцом. к которому крепится защитная решётка. Это кольцо выполняет три основных функции, декоративную - оно прикрывает стык подвеса с корзиной, функциональную - уменьшает выступающий наружу профиль динамика, и несущую - к нему крепится защитная решётка. В нём также имеются шесть отверстий с карманами для головок крепёжных винтов.
Сквозь огромное отверстие в магнитной системе видна тыльная часть купольной диафрагмы с характерным "шахматным" плетением широкими лентами TeXtreme. В M142T-6 диафрагма имеет всего один слой, благодаря чему удалось минимизировать массу подвижной систему. До сих пор, во всех динамиках, которые побывали в моих руках, даже в твитерах, диафрагмы из TeXtreme имели два и более слоёв. На ощупь чувствуется лёгкая рельефность поверхности.
С лицевой стороны диафрагма имеет такой же рисунок, как и с тыльный, но её поверхность идеально гладкая и матовая. Выпуклый профиль диафрагмы довольно высокий и выступает относительно корзины примерно на 25 мм.
Диафрагма защищена металлической решёткой с высокой степенью прозрачности, не менее 70%. Решётка и все алюминиевые детали защищены прочным полуматовым порошковым покрытием.
Качество изготовления на самом высоком уровне. Никаких следов клея, царапин, грязи и пыли, пятен или вмятин на диафрагме, а также сколов, щелей и перекосов. Придраться абсолютно не к чему
M142T-6 выглядит крепко сбитым монолитом, все узлы абсолютно инертны на простукивание, ни малейшего намёка на какие-либо посторонние призвуки. В целом динамик произвёл приятное впечатление своим нестандартным конструктивом и отменным качеством изготовления.
Частотная характеристика импеданса
На диаграммах ниже в разных масштабах приведены частотные зависимости модуля импеданса:
Измеренные значения резонансной частоты Fs=64.6 Гц, полной добротности Qts=0.3151 и механической добротности Qms=8.966 практически совпадают с заявленными значениями, отличия в пределах погрешности измерений и производственных допусков.
Кривая импеданса выше 200 Гц практически плоская, её рост к 20 кГц по отношению к 500 Гц не превышает 45%, что отражает крайне низкую индуктивность звуковой катушки. Такая низкая индуктивность (0.03 мГн) достигнута благодаря короткой (2 мм) однослойной звуковой катушке и массивному медному рукаву в магнитном зазоре.
Всплески на 6.8 кГц и 10.5 кГц отражают два первых самых значимых резонанса жёсткой диафрагмы - вполне естественное и неизбежное явление. А вот горб на 1.1 кГц довольно неожиданный. Обычно в этом диапазоне всегда наблюдается отголосок характерного резонанса подвеса и края мягкой конусной диафрагмы, но в случае M142T-6 этот эффект должен отсутствовать напрочь, так как интерфейс подвеса и диафрагмы опирается на жёсткий титановый каркас звуковой катушки. На самом деле, причиной его является акустический эффект из-за паразитного резонатора Гельмгольца, образованного упругостью воздуха в подкупольном пространстве диафрагмы и массой воздуха в короткой "трубе" магнитной системы. Очень неприятный эффект, но к нему мы вернёмся чуть позже.
Итак, измерения импеданса рассказали нам о подвижной системе с очень низкими механическими потерями, очень хорошем моторе, который обещает низкие нелинейные искажения, и присутствии паразитного резонанса в подкупольном пространстве.
Ниже приведены осевые сглаженная (1/12 октавы) и несглаженная АЧХ M142T-6, измеренная в щите на расстоянии 315 мм до микрофона при напряжении 2.83 Вольта:
АЧХ очень близка к даташиту, а ступенька на 1 кГц имеет более пологий характер и меньшую высоту. Из-за ступенчатой формы АЧХ среднюю чувствительность можно оценить как 94 дБ в диапазоне 300 - 900 Гц, и 96.5 дБ в интервале 1.2 - 3.2 кГц.
Горизонтальный участок АЧХ простирается вплоть до 5 кГц, однако, ровной её не назовёшь из-за неприятной ступеньки высотой около 3 дБ в области 1 кГц. Выше 5 кГц диафрагма переходит в зональный режим работы, что сопровождается серией резонансов разной силы.
В принципе, явно наблюдаются только два первых резонанса на частотах 6.8 и 9.3 кГц, проявляющихся всплесками АЧХ высотой около 10 и 7 дБ соответственно. Всплески достаточно аккуратные, узкие и симметричные, поэтому, борьба с ними при помощи обычных режекторов в кроссовере не представит никаких сложностей. За всплесками выше по частоте АЧХ приобретает спадающий характер с небольшими волнениями, что свидетельствует о хорошем контроле зонального режима диафрагмы.
Как вы уже успели заметить, среднечастотник M142T-6 совсем не такой, как все. Его оригинальная конструкция, обладая рядом преимуществ, сталкивается с проблемами, с которыми никогда не сталкиваются классические конструктивы с вогнутыми конусными диафрагмами. Речь идёт, конечно же, о подкупольном резонансе и о его проявлении в виде ступеньки АЧХ в области 1 кГц. Эту проблему можно решать, традиционным путём, косвенно, а именно бороться с симптомами болезни и элементарно скорректировать ступеньку при помощи DSP в системах с активной фильтрацией, или сделать то же самое в пассивном кроссовере, пусть это и немного сложнее. К счастью, производитель не оставляет нас с проблемой один на один и для нестандартного динамика предлагает нестандартный подход, в корне устраняющий проблему акустическим способом. Суть метода, подробно изложенного в документе "M142 Series Application Note AN1", заключается в создании специальной акустической нагрузки для тыльного излучения диафрагмы, нейтрализующей паразитный подкупольный резонанс. Этот метод был уже протестирован мной во процессе измерений алюминиевого M142A-6 и бумажного M142P-6 и доказал свою эффективность. Чтобы не нарушать традицию, я решил также проверить его и на M142T-6, для чего была использована точно та же оснастка, что и для вышеупомянутых динамиков.
Ниже приведены измерения динамика в щите как есть - чёрная кривая, в оптимальном оформлении - красная кривая:
Вау, так это же совсем другое дело! АЧХ магически преобразилась и стала очень гладкой. Ступенька полностью исчезла, а средняя чувствительность в диапазоне 300 Гц - 4 кГц уже составила 96 дБ, что на 1.5 дБ выше паспортного значения. Могу сказать, что этот несложный метод продемонстрировал прекрасный результат и позволил полностью раскрыть потенциал динамика. Супер!
Ниже приведены диаграммы внеосевых АЧХ - обычная и нормализованная, на которой осевая АЧХ принята за опорную, а внеосевые отражают только разницу с ней:
А вот и главный бонус большого купольного среднечастотника - очень широкая диаграмма направленности. Даже при углах отклонения 60 градусов вплоть до 5.5 кГц звуковое давление не падает ниже 8 дБ по отношению к осевому. Это особенно впечатляет, если учесть, что площадь диафрагмы составляет аж 180 см2.
Из нормализованного графика можно увидеть, что начиная с 1 кГц внеосевые характеристики монотонно спадают примерно до 2.5 кГц, после чего спад прекращается и уровень более-менее стабилизируется вплоть до 5.5 кГц.
Такой широкой диаграммой направленности не могут похвастаться конусные динамики с излучающей площадью даже 119 см2, особенно выше 2 кГц (например, Satori MR16P-8, SB17NRX2C35-4, 16W/4531G06, C173-6-090).
Гармонические искажения (315 мм)
Выше приведены зависимости гармонических искажений при напряжениях 1.41 и 8 Вольт, что соответствует средним уровням звукового давления 88 и 103 дБ соответственно. Измерения выполнены на оси на расстоянии 315 мм до измерительного микрофона. Для ограничения перегрузки динамика по амплитуде смещения мембраны при измерении гармонических искажений использовался цифровой фильтр верхних частот второго порядка с частотами среза 50 Гц при напряжении 1.41 Вольта и 80 Гц при 8 Вольтах. На этих графиках анализируем диапазон частот только выше 150 Гц.
При любых уровнях звукового давления во всём диапазоне рабочих частот доминирует исключительно благозвучная вторая гармоника. Между 300 Гц и 3 кГц все гармоники находятся на минимальном уровне, лишь вторая немного растёт от 800 Гц до 3 кГц.
Ниже 300 Гц начинается обычный рост гармоник всех порядков, связанный с ростом амплитуды колебаний диафрагмы. Выше 3 кГц все гармоники резко возрастают, что, скорее всего, связано каким-то образом с приближением к зональному режиму работы диафрагмы.
В интервале 800 Гц - 1.2 кГц также наблюдается небольшой подъём всех гармоник. Вполне вероятно, этот эффект как-то связан с подкупольным акустическим резонансом.
В целом, общий уровень гармонических искажений в диапазоне 300 Гц - 3 кГц я бы охарактеризовал как "очень низкий".
Гармонические искажения тока звуковой катушки
Этот вид измерений, несмотря на свою простоту, является хорошим инструментом для оценки линейности мотора динамика. На диаграммах выше приведены частотные зависимости 2й, 3й, 4й и 5й гармоник тока звуковой катушки при напряжениях 1.41 и 5.6 Вольт (с включенным фильтром верхних частот второго порядка с частотой среза 50 и 80 Гц соответственно).
Нелинейность тока - это прямая нелинейность механической силы, приводящей в движение диффузор динамика, так как эта сила связана с током простым соотношением F=B*L*I, где B - сила магнитного поля, L - длина провода звуковой катушки в магнитном зазоре, а I - ток. Так что, в принципе, получить искажения по звуковому давлению ниже, чем искажения тока в диапазоне частот, где вклад нелинейности самой подвижной системы становится пренебрежительно малым, практически невозможно.
Общий уровень токовых гармоник всех порядков в диапазоне частот 300 Гц - 3 кГц очень низкий. С понижением частоты гармоники всех порядков растут из-за увеличения амплитуды колебаний диафрагмы. Выше 3 кГц рост чётных гармоник связан с вхождением диафрагмы в зональный режим работы.
Измерение интермодуляционных искажений - один из способов анализа нелинейности устройства. Он является не альтернативным, а дополнительным методом и позволяет выявить спектральные компоненты негармонической структуры, гораздо более вредные для качественного звуковоспроизведения и к которым наш слух более чувствителен.
Для тестирования выбраны следующие частоты с соотношением 1:8.5 (при таком соотношении вклад Допплеровских искажений ещё не является доминирующим и ещё можно разглядеть вклад амплитудной модуляции. Дробный коэффициент исключает наложение гармонических и интермодуляционных компонент друг на друга):
Ниже приведены спектры интермодуляционных искажений для этих пар частот. Однако, в этих спектрах, вместе с продуктами нелинейности мотора, замешаны и продукты неизбежной частотной модуляции эффекта Допплера. Как же определить "кто есть кто"? Аналитически оценить уровень первой пары боковых допплеровских компонент можно при помощи следующей формулы [http://www.linkwitzlab.com/frontiers.htm#J]:
Если измеренные боковые спектральные компоненты выше этих значений, то преобладающей является нелинейность динамика, т.е. амплитудная модуляция, если ниже, то Допплеровские искажения и вызванная ими частотная модуляция.
Для напряжений 2.83 Вольта измеренные значения IMA2 составили -41.25 дБ, что немного больше Допплеровских компонент -46.6 дБ, а это значит, что в спектре интермодуляционных искажений для пары частот 125 и 1063 Гц амплитудная модуляция преобладает над частотной.
Для напряжений 2.83 Вольта измеренные значения IMA2 составили -41.5 дБ, что заметно превышает Допплеровский порог -55.63 дБ, а это значит, что в спектре интермодуляционных искажений для пары частот 500 и 4250 Гц амплитудная модуляция также преобладает над частотной.
В целом, уровень интермодуляционных искажений можно охарактеризовать как "очень низкий". Отлично!
Переходная характеристика быстро нарастает и быстро возвращается в состояние покоя. Она подпорчена колебательными процессами от диафрагменных резонансов, которые находятся далеко за пределами потенциального диапазона рабочих частот. После фильтрации в кроссовере от них не должно остаться никаких следов.
Водопад демонстрирует те же эффекты, что и переходная характеристика, вдобавок обнажая скрытые резонансы, которые сложно разглядеть на других видах измерений.
Никаких новых резонансов не обнаружено. Видим очень чистый водопад вплоть до 5 кГц и серию резонансных "хвостов" после перехода диафрагмы в зональный режим. Наибольшая интенсивность "хвостов" наблюдается в диапазоне 5.5 - 11кГц. Резонансы довольно неплохо контролируются, характеризуются умеренной длительностью и практически полностью затухают уже спустя 3 мс.
После завершения всех измерений я уделил значительное время прослушиванию M142T-6. На этот раз не просто в "в руках" и не в измерительном щите, а в полноценном корпусе с оптимальным акстическим оформлением в полном соответствии с рекомендациями из апноута производителя. Более того, для лучшего понимания звукового почерка M142T-6, бок о бок с ним в аналогичном корпусе был установлен точно такой же среднечастотник, но с бумажной диафрагмой - M142P-6. Корпуса были временно позаимствованы от моего текущего проекта АС, поэтому, на твитер не стоит обращать внимания, он отключен. Чтобы сравнение было более-менее объективным и информативным, АЧХ обоих динамиков были эквализованы и подогнаны друг к другу насколько это оказалось возможным при помощи DSP Xilica XM2040.
Это было настоящее полноценное сравнение в реальных условиях эксплуатации без всяких оговорок. Оба динамика звучали превосходно. Потрясающая ясность, разрешение, атака, глубина и лёгкость - это общие атрибуты для обоих динамиков. Не помню, чтобы я слышал такой уровень детализации от динамика подобного калибра. Очень впечатлён. Кто знает, может причиной этого явились лёгкий тканевый подвес, лёгкая подвижная система, низкие механические потери и искажения?
Теперь о различиях. M142P-6 в целом звучит немного теплее, темнее, мягче и скруглённее. В звуке присутствует лёгкая вуаль, присущая в той или иной степени любым бумажным динамикам, однако у M142P-6 этот эффект проявляется в минимальной степени, равно как и "бумажное" подкрикивание и подвывание на верхней середине, что бывает особенно заметно, к примеру, на верхних нотах рояля. Он даёт чуть большее ощущение глубины в звуке, чуть большую рельефность звуковых образов и чуть более красочный тембр по сравнению с версией на текстриме.
M142T-6 звучит заметно детальнее, прозрачнее, чётче, энергичнее и с лучшей атакой. У него больше нюансов в послезвучиях и абсолютно нейтральный тембр. Рояль звучит динамичнее и ярче, перкуссия звонче, барабаны энергичнее и плотнее, медные духовые злее и сочнее. Когда смычок тянет струну виолончели, слышно буквально каждый микроштрих и вибрацию струны. В звуке ощущается лёгкая и приятная бархатистость. Никакой сухости и выхолощенности. Музыкальные инструменты лучше разделяются в звуковом полотне на очень насыщенной оркестровой музыке.
M142P-6 формирует звуковые образы чуть ближе к слушателю, а M142T-6 чуть дальше и его звучание отличается ощущением большего объёма и пространства.
Паразитных проявлений высокочастотных брейкапов диафрагмы не было замечено. О какой-либо перегрузке динамика, даже на очень большой громкости, можно забыть - всё очень чисто, а вот о перегрузке уха на таких громкостях вспомнить в самый раз!
Оба динамика, M142P-6 и M142T-6 обладают каким-то особым характером звучания, связанным, скорее всего, с его выпуклой купольной формой диафрагмы и более широкой диаграммой направленности. Мне показалось, что по сравнению с динамиками с конусными диафрагмами они звучали более легко и непринуждённо, объёмнее, менее зажато (менее точечно) на верхней середине и с меньшей привязкой к самому динамику.
Благодаря очень открытой и акустически прозрачной магнитной системе с тыльной стороны динамик обладает отличными перспективами для применения в открытом акустическом оформлении.
Основываясь на проведённых измерениях, я бы рекомендовал использовать M142T-6 в качестве среднечастотного звена самых высококачественных АС в диапазоне частот 200 Гц - 3 кГц, желательно в оформлении, рекомендованном производителем. При таком применении чувствительность динамика повышается до 96 дБ, АЧХ выравнивается, а спад левого края почти полностью формируется естественным (акустическим) образом, остаётся только добавить первый электрический порядок для ограничения мощности и перегрузки по амплитуде.
Так как M142T-6 имеет выпуклую купольную диафрагму и концептуально задумывался для применения в сочетании с твитерами BlieSMa T34A(B, D), то и использовать его лучше всего вместе с этими твитерами, особенно при пассивной фильтрации. В таком случае гораздо проще обеспечить временнОе согласование излучателей. При активной фильтрации, с возможностью регулировки времени задержки при помощи DSP, ваши руки абсолютно развязаны в плане выбора твитера.
Выбор нижней граничной частоты применения во многом определяет максимально достижимое звуковое давление, ограниченное линейным ходом подвижной системы M142T-6. Я просимулировал три возможных варианта применения M142T-6. Формирование АЧХ в области нижних частот осуществлялась с помощью цифрового ФВЧ второго порядка с такими параметрами, чтобы получить нижние граничные частоты по звуковому давлению в оптимальном акустическом оформлении 200, 250 и 300 Гц. Ниже приведены частотные характеристики смещения диафрагмы и соответствующие им АЧХ максимального звукового давления, при котором смещение диафрагмы не превышает максимального линейного значения 1.85мм.
Для нижней граничной частоты 200 Гц:
Для нижней граничной частоты 250 Гц:
Для нижней граничной частоты 300 Гц:
Итак, получены следующие значения максимального звукового давления, ограниченного линейным смещением диафрагмы:
Если учесть, что в стереосистеме всегда не один, а два канала, то это даёт дополнительную прибавку от 3 до 6 дБ. Мне кажется, полученные результаты удовлетворяют 99.9% случаям применения M142T-6 в домашнем аудио.
Среднечастотник M142T-6 уже в продаже. Его розничная цена в среднем составляет €1068/шт без НДС. Приобрести его вы можете в следующих онлайн-магазинах:
Мы познакомились с очередной очень интересной моделью 7" купольного среднечастотного динамика компании BlieSMa с точно таким же конструктивом, как у бумажного M142P-6 и алюминиевого M142A-6, но на этот раз с диафрагмой из TeXtreme. Обладая оригинальным конструктивом и рядом высоких технических характеристик, этот среднечастотник является отражением твёрдой философии компании в вопросе конструирования динамиков, а именно - минимизации массы подвижной системы, минимизации нелинейных искажений и максимизации КПД преобразователя. Измерения подтвердили полное соответствие параметров даташиту, так что в этом вопросе производителю можно всецело доверять.
Итак, что можно отметить:
С более подробными результатами измерений можно ознакомиться здесь
Евгений Кожушко/17.10.2024