В описании акустики Klipsch (а также других колонок, в которых твитеры работают совместно с рупорами или звуководами) вы можете прочитать словосочетание «компрессионный ВЧ-динамик». Давайте разберемся, что это за режим работы твитера, зачем он был придуман и что он дает нам с точки зрения качества звука.
Фазовая заглушка перед куполом твитера, переводящая его в компрессионный режим работы
Компрессионный ВЧ-динамик по своей конструкции представляет собой традиционный твитер, оснащенный куполом и электромагнитной системой. Его основное отличие от других твитеров состоит в том, что перед куполом компрессионного твитера находится так называемая фазовая заглушка. В результате площадь купола ВЧ динамика становится больше, чем площадь свободного пространства перед ним, через которое проходят создаваемые твитером воздушные акустические волны. Следовательно, образуется сжатие (компрессия) воздушной волны, пропорциональное отношению этих двух площадей. Именно в этом месте, за фазовой заглушкой, находится горловина рупора, его самая узкая часть.
Твитер в рупоре Tractrix нового поколения в акустике Klipsch Reference Premiere
Таким образом, можно сказать, что твитер под давлением закачивает акустические звуковые волны в рупор, которые затем распространяются в нем. Так как рупор имеет расширяющуюся форму, его выход (раскрыв) обладает во много раз большей площадью, чем горловина. В результате маленький и легкий купол твитера звучит так же громко, как динамик с площадью диффузора, приблизительно равной площади раскрыва рупора. Другими словами, мы получаем воспроизведение высоких частот, на которое способен именно твитер с его маленьким и легким куполом, и высокую громкость звука без искажений, которую может обеспечить динамик с большим диффузором. Надо отметить, что форма рупора, а также материал, из которого он изготовлен, имеют критически важное значение для получения не только громкого, но и качественного звука. Конструкции рупоров, на разработку и совершенствование которых уходят долгие годы, патентуются компаниями-изготовителями. Одним из наиболее удачных рупоров для Hi-Fi акустики является Tractrix, разработанный компанией Klipsch.
Твитер в рупоре Tractrix нового поколения в акустике Klipsch Reference Premiere
Обычный купольный твитер имеет чувствительность около 90 дБ, а номинальная подводимая мощность для такого динамика, работающего в составе колонки, составляет около 100 Вт. Компрессионный твитер в рупоре, с таким же диаметром купола, будет иметь схожие электрические параметры. Но его чувствительность благодаря рупору составит около 108 дБ. Хотя компрессионный твитер также рассчитан на подводимую мощность в 100 Вт, фактически же она будет приложена к «динамику» гораздо больших размеров – в соответствии с площадью раскрыва рупора. В результате, такая же громкость звука, которую даст рупорный твитер на мощности в 100 Вт, обычный сможет обеспечить при подведении 1 кВт – совершенно нереальный показатель для домашней акустики.
Обратимся к THX
Чтобы более наглядно оценить преимущества компрессионных рупорных твитеров, давайте рассмотрим требования, которые известный всем любителям домашних кинотеатров стандарт THX предъявляет к акустике. Согласно спецификациям THX для коммерческих кинотеатров, величина звукового давления в них должна составлять 105 дБ для зрителей, находящихся на расстоянии 3 метра от экрана, то есть от фронтальной акустики. В нашем эксперименте будет задействован усилитель мощностью 100 Вт, что также соответствует требованиям THX. Сразу оговоримся, что, строго говоря, звуковое давление и громкость звука — это не совсем одно и то же. Но они непосредственно связаны друг с другом, и чтобы не усложнять данную публикацию, мы будем использовать оба этих термина.
Комплект акустики для домашнего кинотеатра Klipsch THX Ultra II
Итак, начнем с обычного купольного твитера. Согласно спецификациям, он развивает звуковое давление в 90 дБ на расстоянии 1 метр при подведении мощности в 1 Вт. Теоретически, 10 Вт подводимой мощности дадут давление в 100 дБ, а 100 Вт обеспечит 110 дБ на этом расстоянии. Но при дистанции в 3 метра (как того требует стандарт THX) уровень звукового давления ослабнет примерно на 4,5 - 9 дБ. Таким образом, этот показатель для твитера составит от 100 до 105 дБ. Потери мощности снизят этот показатель еще примерно на 5 дБ, хотя это уже будет зависеть от реального звукового материала и условий комнаты прослушивания. Но в целом, по самому худшему сценарию, мы получим громкость в 95 дБ, что почти втрое меньше, чем того требует THX (мы же помним, что шкала звукового давления, измеряемая в дБ, не линейная, а логарифмическая?). В лучшем же случае мы получим ровно то, что требует THX, но на предельных режимах работы твитера и усилителя. Это означает риск появления специфических искажений сигнала, из-за которых твитер может даже сгореть. Да и любые негативные изменения в звуке, связанные с тяжелыми режимами работы техники, на такой громкости становятся очень заметными. Так что более-менее комфортным для таких условий следует признать значение звукового давления в 100 дБ – но увы, это намного меньше того, что требует стандарт THX.
Теперь испытаем компрессионный рупорный динамик. Начнем с его паспортных 108 дБ на расстоянии в 1 метр при подведении мощности в 1 Вт, а затем получим 118 дБ при мощности в 10 Вт. Если мы начнем увеличивать эту мощность дальше, то получим давление в 124 дБ при ее значении в 40 Ватт. Для 100-ваттного усилителя это более чем комфортная величина, и такая мощность не вызовет каких-либо проблем в виде искажений или опасности выхода техники из строя. На расстоянии в 3 метра мы получим громкость не менее 115 дБ, что на самом деле в два раза больше требуемого THХ значения (не забываем про логарифмическую шкалу!). На самом же деле нужные нам 105 дБ мы можем получить при подведении к рупорному компрессионному твитеру и гораздо более низкой мощности.
Фронтальная акустика Klipsch THX Ultra II, расположенная за экраном домашнего кинотеатра
При этом верхняя планка значения звукового давления, развиваемого рупорным динамиком при подведении полной 100-ваттной мощности, может составить 118–123 дБ. Это очень высокое значение, сравнимое громкостью звука в первых рядах на самом «шумном» рок-концерте. Итак, теперь мы знаем, что компрессионные рупорные драйверы позволяют получить высокую громкость звука при сравнительно скромной подводимой мощности и без слышимых искажений. А какие еще у них есть преимущества? Об этом читайте в наших следующих публикациях.