PIOSound - электростатические АС
01.10.2012
PIOSound – молодая компания из Голландии с адресом в городке Эрсел (Eersel), расположенном в 20 км на юго-запад от Эйндховена. PIOSound является разработчиком и производителем экзотических акустических систем класса Hi-End с электростатическим принципом действия.
Хотя электростатический принцип звуковоспроизведения известен давно (первые упоминания электростатических громкоговорителей относятся к началу 20-го века), подобные акустические системы и сегодня являются большой редкостью, все производители «электростатов» известны наперечет. Электростатические громкоговорители используют выгодную концепцию излучателя с минимальным весом. Базовый принцип работы электростатического громкоговорителя довольно прост: тонкая полимерная мембрана толщиной в несколько микрон натягивается между двумя акустически прозрачными, неподвижными электродами, называемыми статорами. К мембране подводится очень высокое поляризующее напряжение порядка 1 кВ, а на статоры подается в противофазе звуковой сигнал, создающий между ними электростатическое поле. Переменное электрическое поле электродов взаимодействует с зарядом мембраны, притягивая или отталкивая ее, мембрана начинает колебаться и излучать звук.
Уже первые прототипы электростатических громкоговорителей, попавшие в руки инженеров легендарной фирмы Bell Laboratories в начале 1920-ых, поразили тех необычной чистотой и правдоподобностью тембров, особенно по сравнению с электродинамическими головками тех лет. Ну, еще бы! В отношении малых искажений при воспроизведении звука «электростаты» чудо как хороши. Невесомая мембрана очень чувствительна и обладает пренебрежимо малой инерцией, поэтому звучание «электростатов» отличается высочайшей детальностью и отменными переходными характеристиками. Плоская мембрана большой площади целиком находится в однородном электрическом поле (за исключением незначительных краевых эффектов), вне зависимости от ее движения, колебания мембраны небольшие, поэтому ее отклик всегда почти идеально линеен, отсюда малые искажения и высокая достоверность звучания «электростатов». Кроме того, в «электростатах» отсутствует еще одна проблема традиционных динамиков, снижающая их эффективность – температурная компрессия.
Почему же при всех плюсах электростатические громкоговорители до сих пор остались диковинным «хай-эндом» для фанатов? В свое время Келлог и Райс из Bell Laboratories отказались от продвижения электростатического принципа из коммерческих соображений – «электростаты» были слишком технологичны и дороги в производстве. К тому же при ближайшем рассмотрении даже у электростатических громкоговорителей нашлись свои изъяны: невозможность эффективного воспроизведения низких частот без значительного увеличения площади мембраны, дипольная направленность излучения с очень узкими «лепестками» на высоких частотах, серьезные требования к усилителям, которые «видят» вместо обычной нагрузки подключенный к ним «большой конденсатор». Кроме того, на ВЧ импеданс «электростатов» по обыкновению падает до 1-2 Ом, иногда даже ниже – кошмарный сон усилителя. Дополнительно производителям нужно заботиться о безопасности «электростатов» для пользователей, ведь в них имеются узлы, находящиеся под большим напряжением. Необходимость подключения АС к электросети также создает некоторые ограничения в их размещении, а потребитель не любит лишние хлопоты. Названные проблемы оказались достаточно серьезными, для того чтобы отпугнуть большинство разработчиков, поэтому и в 21-ом веке электростатические громкоговорители все еще остаются экзотикой. За их изготовление берутся лишь приверженцы бескомпромиссного качества звучания, которых трудности не пугают, а раззадоривают, и перед которыми не стоит задача продажи колонок миллионными тиражами.
В коротком списке компаний-энтузиастов, продвигающих электростатические громкоговорители, PIOSound заменили своих соотечественников из фирмы Final Sound, закрывшейся некоторое время назад. При этом ряд ведущих сотрудников Final перебрались в новый проект. Кроме того, основателям PIOSound удалось заполучить в партнеры известного немецкого инженера Карла-Хайнца Финка (Karl-Heinz Fink), владельца лаборатории Fink Audio Consulting. Поэтому PIOSound по праву называет себя командой разработчиков с солидным опытом и технологическим багажом. Однако не верно считать PIOSound простой реинкарнацией Final с новым шильдиком. Компанию PIOSound с предшественницей связывает лишь общий электростатический принцип конструирования акустических систем и пара успешно зарекомендовавших себя технологий, амбициозный проект PIOSound во многом улучшен, подкреплен целым рядом свежих идей и патентов.
PIOSound впервые представила свои акустические системы в начале 2011-го года. Модели, как и положено «электростатам», получились элегантными, стройными, со сверхтонкими металлическими рамами панелей. Дизайн колонок одновременно и лаконичен, и ярок, сочетая модные направления Life-Style и High-Tech. Сегодня модельный ряд PIOSound включает три электростатических громкоговорителя: старшие модели Eagle и Golden Eagle вместе с более демократичной по цене акустической системой Falcon, но в скором времени производитель обещает выпустить новые громкоговорители.
Семейство Eagle
Обе акустические системы Eagle являются чистыми «электростатами» – весь рабочий диапазон озвучивается электростатической панелью без помощи сабвуферов с динамическими головками. Дизайн моделей идентичен, но «Золотой Орел» крупнее обычного: панель Golden Eagle имеет размеры 188х43х3,5 см (43х37 см – основание) против 177х36х3,5 см (36х37 см – основание) у Eagle, что дает прирост в глубине воспроизводимого баса до 38 Гц (Golden Eagle) против 45 Гц (Eagle). Панели колонок опираются на плоские алюминиевые постаменты, верх которых имеет легкий наклон вперед. Оба громкоговорителя имеют солидный вес более 30 кг, что не удивительно: прочность конструкции «электростатов» обеспечивается за счет использования рам из экструдированного алюминия, а многие другие детали делаются из нержавейки.
Для решения «детских болезней» электростатических громкоговорителей инженеры PIOSound применили несколько фирменных технологий: Electrostatic Elements (ESE), Active Diaphragm System (ADS), динамическое демпфирование и новое карбоновое покрытие мембраны.
ADS является дальнейшим развитием технологии Inverter Technology, в прошлом применявшейся в «электростатах» Final Sound. Напомним, что IT «перевернула» привычную роль статоров и излучающей мембраны. Теперь аудио сигнал подводится на мембрану, а статоры подзаряжаются от постоянных источников напряжения. В результате можно обойтись вдвое меньшим по мощности трансформатором, более компактным и дешевым. Это важно, так как в «электростатах» PIOSound конструкция панелей и электронных модулей усложнилась и при старом подходе акустические системы выходили бы слишком дорогостоящими.
Инженеры PIOSound уделили повышенное внимание уменьшению гармонических искажений и механических резонансов. Начали голландцы с производства собственных трансформаторов, что дало им не только полный цикл слежения за качества, но также возможность изготовления трансформаторов под параметры и рабочий диапазон конкретной электростатической панели. Электростатическая мембрана крепится к раме с помощью резинового u-образного подвеса, поглощающего лишние вибрации. Дополнительное демпфирование механических резонансов электростатической панели происходит благодаря применению на обратных сторонах статоров специальной ткани.
Для изготовления проводящего слоя на майларовой электростатической мембране была разработана новая карбоновая нанотехнология, обеспечивающая отличную спайку проводящих дорожек с подложкой, улучшая тем самым качество и долговечность диафрагмы. Нанотехнология сделала процесс нанесения дорожек на майларовую пленку более стабильным и контролируемым, в результате у PIOSound появилась возможность делать проводящий слой более тонким и ровным, еще больше уменьшив вес электростатической мембраны, что тут же сказалось положительно на прозрачности звучания.
Для того чтобы добиться малых искажений, выровнять отклик в рабочем диапазоне и оптимизировать производительность электростатической панели на нижних частотах громкоговорители серии Eagle комплектуются мембранами, разбитыми на секции (технология ESE). Сегментирование панелей Eagle – разбивка мембраны на две полосы для раздельного воспроизведения низких и высоких частот – расширяет направленность излучения «электростатов». В дальнейшем каждая полоса дополнительно разбивается на элементы специально рассчитанного размера и положения. Весь массив новых технических решений позволил громкоговорителям Eagle избежать распространенных болезней большинства электростатических панелей, не используя при этом ни слишком крупные размеры излучателей, ни дополнительные басовые динамики, ни сложные в технологическом плане методы расширения направленности излучения за счет изгибов панели.
| Электронный блок модели PIOSound Falcon |
Разделение мембраны на отдельные частотные полосы на самом деле потребовало от разработчиков переработки модуля электронного управления «электростатами», который оснащается двумя раздельными ВЧ и НЧ схемами, каждая со своим процессором, высоковольтным контуром и повышающим трансформатором. Процессоры непрерывно отслеживают уровни входного сигнала и напряжения на статорах и мембране, для того чтобы при ошибке автоматически отключить соответствующий контур, спасая его от выхода из строя. Берется 5 секундная пауза, затем, если ошибки не повторились, устройство возвращается в нормальный режим. В моделях PIOSound реализована система автоматического включения и отключения громкоговорителей: через 10 минут «простоя» питание высоковольтных контуров отключается, что не только экономит владельцу электроэнергию, но и избавляет нежную часть панели – мембрану от налипания пыли, которая, скапливаясь в большом количестве, может вызвать пробой. Для дополнительной защиты от пыли в колонках PIOSound применяются матерчатые грили, закрывающие панель с двух сторон.
Из спящего режима громкоговоритель выводится также автоматически и почти мгновенно, так как для зарядки диафрагмы высоковольтному блоку питания требуется десятая доля секунды. Кстати, для уменьшения шумов в громкоговорителях PIOSound применяется блок питания с ультра низким шумом и частотой переключения намного превышающей верхний предел человеческого слуха.
Гибрид Falcon
Громкоговоритель Falcon отличается от Eagle более компактными размерами и гибридной конструкцией: басовый диапазон озвучивается с помощью встроенных в основание колонки динамических головок. Электростатическая панель Falcon меньше (138х26х2,5 см, 26х35 см – основание) и конструктивно несколько проще, чем у флагманских Eagle, но и тут используются новые технологии демпфирования искажений и уменьшения резонансов мембраны ESE, умный процессорный модуль. Но главная особенность Falcon – необычная гибридная конфигурация излучателей. Связки электростатической панели с низкочастотной динамической головкой нередко встречаются и у конкурирующих фирм. Такие громкоговорители без вопросов продлевают рабочий диапазон в низкочастотную область, но проблемы все же остаются – согласования всенаправленного басовика с дипольной электростатической панелью добиться не просто, звучание столь разных излучателей часто оказывается оторванным друг от друга. Конструкторы PIOSound пошли в этом вопросе на очередную хитрость, применив не один, а два басовика: традиционный сабвуфер в закрытом корпусе озвучивает самый низ рабочего диапазона, а согласование с электростатической панелью выполняет другой динамик, работающий в промежуточном диапазоне и имеющий, как и «электростат», дипольную направленность излучения. Разумеется, оба басовика Falcon комплектуются своими усилителями и точно настроенными фильтрами.
Источник: AVREPORT.ru
Возврат к списку новостей
