Алмазные купола B&W
Символично, что событие проходило в Британском музее — сокровищнице мировых цивилизаций. За 250 лет существования музея в нем были собраны удивительные экспонаты, олицетворяющие собой всю гениальность человеческого разума. Вечное стремление к совершенству не дает нам покоя, заставляя изобретать все новые и новые технологии, используя достижения наших предков. Современное производство АС — явное тому подтверждение. Как это ни банально звучит, но приходится смириться с тем, что чем достовернее звук, извлеченный из колонок, тем совершеннее и сложнее технология их изготовления.
Сегодня страсть к совершенству сильна как никогда. Дитя Джона Бауэрса (John Bowers) — исследовательский центр B&W в Стейнинге (южная Англия), проводит самые передовые исследования в области акустики.
Вид системы в разрезе
Выступление доктора Гари Гивеса, на сцене АС Nautilus 801 D
Холл Британского музея, приютивший под своими сводами участников презентации
Лучом лазера с подложки срезается алмазный купол для твитера
Фирменные ребра жесткости Matrix, применяемые в корпусах АС для исключения резонанса
Флагманский громкоговоритель центрального канала с магнитной защитой Nautilus HTM1 D
Трехполосная напольная AC 803 D
Университет звука, как его называют в аудиомире, поставил борьбу со звуковыми искажениями на научную основу. Джон Бауэрс полагал, что исследования должны вестись отдельно от производства. Здесь экстраординарным идеям ничто не мешает принять форму прототипов и продуктов. Материалы, поверхности и структуры проанализированы и оптимизированы с использованием современного компьютерного оборудования. Передача — звука сложное явление, поэтому каждый нюанс поведения динамика прослеживается от источника звука.
Динамики испытываются в экстремальных условиях, чтобы получить решения, поднимающие конструкцию и технологию на новую высоту. Субъективное прослушивание тоже жизненно необходимо. Только прослушивание и проникновение в тайны извлечения звука из музыкальных инструментов помогает узнать, как точнее воспроизводить его. Сочетание легкости, страсти и силы воплощается в красоту и тончайшие нюансы звучания.
В АС твитер играет важнейшую роль. Для получения качественных ВЧ-динамиков с абсолютной ясностью звучания необходима совершенная форма и самый легкий и жесткий материал, доступный человечеству на сегодня.
Доктор Гари Гивес (Gary Geaves), глава научно-исследовательского центра, выступая на презентации, пояснил, что целью B&W всегда было создание акустического преобразователя, который максимально точно воспроизводил бы входной сигнал. Выдать хоть какой-то звук легко, гораздо сложнее точно передать сигнал. Сегодня эта цель реализуется в твитерах, способных двигаться как жесткий поршень в требуемом диапазоне частот, реально это вся слышимая область ниже 20 кГц. По мере движения вверх по шкале частот наступает момент, когда динамик перестает вести себя нужным и контролируемым образом и начинает резонировать. Частота, на которой наступает этот эффект, обычно называется частотой излома (см. график). При ее превышении все больше и больше резонансов встречается на пути. Проблема резонансов в том, что они портят характер звучания динамиков так, что он уже не отвечает нашим целям точного воспроизведения сигнала. Именно по этой причине B&W долго использовала алюминиевые твитеры. Алюминий — это действительно хороший материал для ВЧ-головок. Он легок и прочен, что дает относительно высокую частоту излома АЧХ. В течение многих лет проводились работы по оптимизации механической конструкции динамиков. Инженерам B&W удалось повысить частоту излома с 23 кГц до 30 кГц. При этом в результате экспериментального прослушивания обнаружилось, что с каждым повышением частоты твитер звучит все чище и чище. Это довольно странно, ведь человек способен слышать частоты только ниже 20 кГц. Но факты — вещь очень упрямая. Что же происходит, когда точка излома в АЧХ отодвигается с 23 до 30 кГц? Исследования продолжились, и специалисты задумались над тем, каким еще способом можно повысить эту частоту. Самый легкий способ ее увеличения — сделать динамик или твитер как можно меньше. Но при этом для того, чтобы получить тот же выход в той же полосе частот, приходится нагружать головку гораздо сильнее, и в результате купол движется значительно быстрее. Соответственно, возникают проблемы нелинейности и искажений. Кроме того, при больших нагрузках вы сталкиваетесь с проблемами компрессионных искажений. Альтернативный подход заключается в том, чтобы установить еще один дополнительный твитер в помощь основному. Рассматривался и этот вариант. Понятно, что основная цель — создать твитер, который не вносит никакой слышимой окраски звука ниже 20 кГц, а при использовании дополнительного динамика возникает проблема, как скомпенсировать недостатки основного ВЧ-динамика и избежать возможной интерференции между ними. Сегодня во множестве отраслей, особенно в авиационной и в автомобильной промышленности, широко используется метод моделирования конечных элементов. Его цель — создать виртуальные прототипы, на которых легко проводить эксперименты прежде, чем сделать реальный физический прототип. Можно детально изучить вибрацию данной структуры, оценить возникающее акустическое поле, а также рассмотреть поведение драйвера. Кроме этого, появилась возможность оптимизировать чувствительность, улучшить линейность и спроектировать необходимое экранирование. Инженеры сначала смоделировали отклик идеального твитера, сделанного из материала с бесконечной жесткостью, которого, разумеется, не существует в природе. На основе этих исследований начался поиск новых материалов, альтернативных алюминию, и в итоге осталось только три претендента на вакантное место нового купола: титан, бериллий и алмаз. Идеальный материал с точки зрения прочности и динамической жесткости — это, конечно, алмаз. Алмазные кристаллы были выращены в лабораторных условиях в соответствии с оптимальным диаметром и формой купола. Этот купол и стал сердцем твитера новой серии 800.
За счет использования алмаза удалось создать твитер с частотой излома 70 кГц вместо 30 кГц, как у стандартного алюминиевого купола. Это означает, что если сравнить отклик алмазного твитера с откликом гипотетического, абсолютно жесткого твитера, то их характеристики будут очень схожи в диапазоне ниже 20 кГц (см. график). Благодаря новой технологии, поставленная задача оказалась полностью реализована. К сожалению, повезло не всем АС новой 800-й серии, только шесть топ-моделей удостоились почетного индекса «D» (Diamond).
SCM S — двухполосная тыловая колонка настенного размещения
Флагманская трехполосная напольная модель Nautilus 800 D
Двухполосный полочник 
Трехполосная напольная AC 804 S
Tрехполосная AC 803 S c алюминиевым твитером
Приближаясь к cовершенству
АЧХ трех ВЧ-динамиков: красным цветом обозначен отклик алюминиевого твитера, синим — алмазного и черным — с идеальным куполом. Кривая алмазного купола на частоте 20 кГц значительно ближе к кривой идеального.