Акустика: плоская мода

Автор: Эрнст Долгий

История вопроса

В последнее время рынок информационных технологий довольно сильно преобразился, при чем не в угоду конечному пользователю, как этого бы хотелось, а под хрестоматийные правила маркетинга. Если какой-либо сектор рынка высоких технологий заметно отстает по темпам модернизации от процессорного рынка или рынка графических акселераторов, спрос на нем пытаются создать искусственно. Взять хотя бы доходы компаний занимающихся продажами периферийных устройств, скажем клавиатур или несложных акустических систем. Конечно, их прибыли несоизмерима с гегемонами мира ИТ вроде Intel или MS, однако и отделы R&D этих компаний не получают финансирование измеряемое в миллиардах долларов. Именно поэтому внедрение и разработка высокотехнологичных инноваций в указанных секторах рынка информационных технологий (например, беспроводные клавиатуры и плоские динамики колонок) всегда так широко поддерживается индустрией компьютерной периферии и поднимает заветные уровни продаж соответствующих компаний.

Как уже говорилось выше, компании занимающиеся выпуском несложной периферии (зачастую это корейские, тайваньские и китайские компании) не могут позволить себе содержать собственные научные центры для разработки и исследования новых технологий. Да и по сути большого смысла в содержании подобных учреждений нет, если только компания не создает, скажем, дорогие акустические системы уровня Hi-Fi или Hi-End, ведь прибыли от продаж динамиков упакованных в пластик, пусть даже очень искусно, не могут быть баснословно высокими - это вам не шестисотдолларовый процессор с себестоимостью $30. Именно по этому, поисками ноу-хау в области звуковых систем занимаются либо самостоятельные (не связанные с производством) исследовательские лаборатории, либо научные центры учебных учреждений, либо же спонсируемые правительством агентства оборонного направления, как говориться, "в свободное от рабочего дня время", параллельно с основным родом деятельности.

Одним из представителей последнего класса разработчиков явилось британское оборонное агентство DERA (Defense Evaluation and Research Agency), которое, не желая того, положило начало разработкам плоских акустических динамиков. На самом деле сегодня, по прошествии более десятка лет, сложно определить родоначальника идеи "плоского звука", ведь разработки в этой области велись и в Советском Союзе. Однако вернемся к DERA, точнее к его конкретному сотруднику - Кену Херону (Ken Heron), который занимался проблемой снижения шума в военных вертолетах. По его словам, металлическая пластина, образующая потолок кабины военного вертолета создавала дополнительный шум, при чем, казалось, скорее, усиливала имеющийся, нежели создавала его. Хотя бюрократические работники британского оборонного агентства не воспользовались идеей замены панели на пластиковый аналог, у Кена Херона появилась идея, которой позже было суждено воплотиться в оригинальной звуковой системе.

Таким образом, в 1991 году группа Херона под эгидой DERA проведя ряд дополнительных исследований, запатентовала новую технологию. Однако инертность компаний занятых на поприще звуковых систем дала знать о себе, и потому только во второй половине 90х годов нашлась компания, решившая сделать коммерческие вложения в дальнейшее развитие этой, безусловно, перспективной технологии. Этой фирмой явилась Verity, занимающаяся проектированием и продажей высококлассной акустической аппаратуры, которая в последствии была переименована в NXT.

Специалисты из NXT, совместно с группой Херона за короткое время прошли длинный путь, ведь до прихода команды NXT новые динамики могли воспроизводить лишь речевой диапазон. Таким образом, NXT приблизила время коммерческого использования технологии плоских динамиков. Немногим позже, фирма продает все производственные мощности, чтобы всецело сосредоточиться на новых разработках.
Итак, на сегодня у компании NXT есть две технологии, основанные на принципе плоских динамиков - собственно плоские динамики SurfaceSound и технология прозрачных динамиков - SoundVu. Первая лицензирована многими фирмами, среди которых и такие гиганты индустрии, как, Sony, Panasonic, Toshiba. Compaq, IBM, JVC и т.д. не говоря уже о сотне другой которые покупают готовые ОЕМ панели для создания не дорогих звуковых систем.

Громкость и глубина нижнего диапазона звучания возрастают с увеличением размеров дисплея. Стереоэффект достигается благодаря добавлению еще одного излучателя. Это позволит в дальнейшем отказаться от встроенных в монитор колонок, что уменьшит габариты дисплея, а также освободит место на столе за счет отказа от аудиосистемы. Но наибольшую выгоду данная технология принесет владельцам ноутбуков, которые до последнего времени не могли похвастаться качеством воспроизведения звука. Компания отмечает, что пока еще трудно сказать, насколько увеличится стоимость ПК, оборудованных системой SoundVu, так как окончательная доработка технологии потребует еще некоторого времени, а появления реальных продуктов на ее основе следует ожидать примерно года через полтора. Теперь поговорим собственно про технологию плоских (SurfaceSound) и прозрачных (SoundVu) динамиков.

SurfaceSound

В чем же принцип работы плоского динамика? На поверхности плоского излучателя формируется довольно сложная колебательная картина (рис.1), создающая звучание, а в традиционных динамиках частоты звука заданного спектра генерируются колебаниями одной и той же мембраны.

Рис.1

Возникает абсолютно логичный вопрос: а зачем такие сложности нужны вообще? Ведь новая технология, для успешного использования в создании оборудования должна четко выделять преимущества перед предшественницей по нескольким вопросам. Довольно привлекательный дизайн при всем желании, не сможет окупить затраты, если этот параметр единственный. Разумеется, первостепенная и главная задача, преследуемая разработчиками в создании новой технологии для динамиков, будет качество звука. Пьезоэлектрические, электромагнитные, электростатические и прочие традиционные акустические системы по качеству звучания не уступают плоским динамикам. Комплект акустического оборудования на базе SurfaceSound, производители дополняют сабвуферами из-за того, что плоские динамики воспроизводят лишь верхний диапазон частот.

Рис.2. Звуковое поле стандартного динамика

Обратим внимание на двустороннюю диаграмму направленности (рис.2) плоских динамиков. В традиционных акустическом оборудовании она имеет иной вид, а именно в отличии от данной, достаточно узкая и далеко не сферическая, что приводит к ограничению области восприятия стереоэффекта. Так что в этом вопросе плоские динамики очевидно выигрывают. А также отражение звуковых волн от стен помещения достаточно неплохое. Итак, привлекательный дизайн, объемное звучание конечно, нельзя поставить против некачественного звука, но поживем - увидим.

SoundVu

SoundVu - это технология, которая, как предполагается, позволит преобразовать стекло компьютерных мониторов и пластик ЖК-дисплеев мобильных и настольных компьютеров в громкоговоритель. По сути, SoundVU является развитием SurfaceSound, с той лишь разницей, что первая позволит заставить звучать гибкие, прозрачные, почти бесцветные пластины. SoundVu решает задачу преобразования прозрачной поверхности (такой, как компьютерный монитор) в громкоговоритель. На практике это очень удобно, ведь для большинства владельцев мобильных телефонов, отверстие под динамик и наиболее загрязненное место телефона давно стали синонимами. Использование новой технологии решит "гигиенические" проблемы использования мобилок. Кроме того, использование SoundVU позволит уменьшить корпуса сотовых аппаратов еще больше, а значит, увеличит привлекательность последних. SoundVu, по словам Джона Визора, директора NXT, превращает компьютерный или телевизионный экран в громкоговоритель с полным динамическим и частотным диапазоном. Чем больше размер экрана, тем громче звук и "глубже" басы. Чтобы создать стереозвук, достаточно встроить в экран два преобразователя.

Плоские "сенсорные" динамики для мобильных телефонов производства Matsushita Electronic

Matsushita Electric представила новые узкие динамики - Sound Slim, где используется магнитный поток, созданный в горизонтальном направлении двумя отталкивающимися магнитами. Кроме того, компания на этом не остановилась и теперь представила новые плоды своих исследователей с применением так называемой технологии Sound Window: это Acoustic Panel - плоский динамик-накладка, и Acoustic Touch Panel (A-TTP) - динамик, интегрированный в сенсорную панель.

Суть технологии заключается в том, что для изготовлении динамиков по технологии Aero Drive используется тонкая пленка, не требующая для создания вибраций звукового диапазона твердой основы. Более того, как утверждают в Matsushita, внешнее давление на некоторую часть такой панели приведет лишь к потере уровня громкости, поскольку остальные области эластичной пленки продолжат вибрировать.
Всем известно, что отверстия в нынешних сотовых телефонах и PDA, через которые "проистекает" звук, являются местами максимального скопления грязи и влаги. Идея совместить динамики с защитными панелями LCD экранов - достаточно перспективна, поскольку поможет избавиться от излишних отверстий в карманном ПК/мобильнике полностью. Matsushita Electric намерена начать поставки образцов таких динамиков в августе, массовое производство акустических панелей стартует в марте 2003.

Обзор колонок на основе технологии ”плоского” звука

Jazz Hipster Monaco

Изящные плоские колонки, глубина которых составляет всего 13мм, а мембрана представляет собой пластинку толщиной 3мм. Эта акустическая система Monaco, которая состоит из трех компонентов: сабвуфера и саталлитов, имеет мощность обеих систем - 500W. Частотный диапазон у модели Jazz Hipster Monaco составляет - и 80 Hz - 20 kHz. При прослушивании этой модели можно выделить достаточно чистые высокие частоты и неплохие, хотя и неидеальные средние. А в общем качество звука достойное, позволяет использовать данную модель как для прослушивания музыки так и для компьютерных игр, из-за наличия в комплекте, как уже упоминалось выше сабвуфера. Низкочастотный блок выдает 80 Hz, конечно такой параметр не удовлетворит строгого ценителя музыки, но как для компьютерных колонок показатель весьма неплохой. Органичность линий плюс хорошие технические показатели позволяют с уверенностью заявить, что данные колонки, выполненные на базе технологии SurfaceSound, если не вытеснят традиционные, то потеснят это точно.

Jazz Hipster Malibu

Эти колонки, разработанные Jazz Hipster Corporation, попроще предыдущих, хотя бы тем, что в их комплект не входит сабвуфер, то есть, если возникнет желание послушать рок-композицию или пострелять в какой-нибудь компьютерной игрушке, то придется "раскошелиться" на отдельный сабвуфер, гнездо для которого имеется в данной модели. Колонки называются Malibu. Заявленная мощность - 320W, а частотный диапазон - 200 Hz - 20 kHz. Разумеется не стоит верить ни единой из этих цифр измеренных в непонятных попугаях, а просто оценить качество звучания. При прослушивании впечатление складывается неоднозначное, разумеется с одной стороны звук достаточно чист, но басы данной акустической системы очень плохие. Все таки 200 Hz не могут обеспечить при всем желании достойные низкие частоты. А теперь о главном - о цене! Ориентировачно колонки достаточно доступны для пользователей - всего 30$, предыдущая модель Monaco с наличием сабвуфера и значительно лучшим диапазоном частот, а соответственно качественным звучанием - 35$.

Genius SW-2.1 Slim

Название этих сверхтонких колонок А-626 сделанные на базе технологии NXT SurfaceSound Technology от компении NXT New Transducers Limited. В данной модели источником звука служит плоская твердая поверхность. Тестируя эту акустическую систему, имеющую в линейке Genius обозначение SW-2.1 Slim, можно заключить следующее, что на низких частотах данная модель несовершенна, но надо отметить, из-за наличия сабвуфера, звучание достаточно неплохое по сравнению скажем с колонками Malibu производства Jazz Hipster Corporation. Дизайн и эргономичность А-626 выполнены стандартно, то есть без особых отличий от имеющихся прототипов на базе технологии SurfaceSound. Особо огорчает стандартная расцветка - надоевшая до чертиков пластмасса молочного цвета. Мощность сателлитов по 2 Вт, а сабвуфера - 6 Вт. На высоких и средних частотах акустические характеристики А-626 достаточно неплохие - звук насыщенный и качественный. Эти колонки очень похожи на ранее рассмотренные модели Monaco по многим параметрам, таких как: габариты, эргономика, частотный диапазон и собственно цена - 30$.

Benwin DML 2000A

Рассмотрим акустическую систему на базе SurfaceSound-технологии Benwin DML 2000A. Представленный комплект плоских колонок состоит из двух собственно плоских колонок и сабвуфера. Внешний вид этой модели довольно стильный и хорошо "впишется" не только в интерьер офиса или кабинета, но и прекрасно поместится, имеется ввиду сами колонки без сабфуфера, если не в непосредственно встык к ноутбуку, так уж точно в портфель для него. Стоит отметить, что продукция Benwin уже представляла на суд пользователей подобную акустическую систему BW2000A, которой и заявила миру, а конкретней конкурентам в этой области, что данная технология звука интересует не только ограниченное количество производителей. Итак, теперь о качестве модели. При прослушивании на различных частотах музыки можно сделать вывод, что, как необидно, но воспроизведение неидеально. То есть на низких частотах качество звука в принципе сравнимо со стандартными аналогами по цене, но средние и высокие "не без греха". При прослушивании рок композиций наблюдаются помехи, в виде дребезжания, а при использовании этих колонок для компьютерных игрушек звук хотя и довольно чистый, но ненасыщенный. Но нет худа без добра. Вот стереоэффект у этих колонок пожалуй на порядок выше чем скажем у стандартных моделях, то есть звучание объемное и отражение звуковых волн прекрасное.

TEAC PowerPanel-300

Можно ли назвать динамики акустической системы TEAC PowerPanel-300 сверхтонкими? Конечно да. С такими колонками, как говорится, хоть куда, хочешь дома любуйся, а если надо вместе с ноутбуком, что особенно приятно, в путь. И места мало занимают и звук достойный. Твердая поверхность динамиков, вибрация на которых осуществляется посредством преобразователя внушает не только спокойствие при транспортировке или другом случайном физическом воздействии, но и обеспечивает неплохое качество звука на всем диапазоне частот. Тестирование показало, что ввиду разумеется, наличия сабвуфера, выполненного добротно с точки зрения дизайна, акустические характеристики звука особенно выделяются чистотой и реализмом на низких частотах, хотя, как было сказано выше средние и высокие частоты в норме. Оговорюсь, что подобное заключение сделано большей частью на сравнении с другими колонками на базе плоской технологии, ибо стандартные аналоги хоть и не так "экстравагантны", но к качеству воспроизводимых звуков претензий нет, ну или почти нет. Вернемся к рассматриваемой модели. Сателлиты имеют глубину приблизительно 13 мм, что хорошо сказалось на стереоэффекте данной акустической системе, а рабочая (звучащая) поверхность имеет размеры 140 мм на 124 мм. Надо отметить и недостатки такие как небольшие габариты сабвуфера, которые ведут к ухудшению качества звучания классической музыки и несколько ухудшаются басы. В целом данная модель на мой взгляд может составить достаточно хорошую конкуренцию имеющимся аналогам.

XS-iV S80

Еще одна модель на базе Surface Sound-технологии. Внешний вид, эргономика оставляют самые положительные впечатления, но есть и замечания, которые следует выделить. Во-первых, применение вытянутого, бесспорно привлекательного дизайна, повлекло за собой некоторые сложности, скажем в области компактности акустической системы с ноутбуком. Во-вторых, обязательно надо осторожно располагать данную модель, например на рабочем столе, чтобы избежать падения из-за не большой площади основания динамиков, но все же, признаться выглядят они изящно. Комплект поставки стандартный, то есть два динамика по 7,5 Вт плюс саубвуфер - 24 Вт. Качество воспроизводимого звука на низких, средних и высоких частотах можно определить как стандартное для данного типа оборудования, то есть неплохое, но могло бы быть и лучше. А вот стереоэффект действительно бесподобен. С ростом частоты практически не замечается сужение звукового поля, что характерно для динамической головки с традиционной поршневой схемой работы. Если вы действительно знаете толк в акустике, то данная "плоская" модель колонок XS-iV S80 от производителя TDK Recording Media Europe, как раз то что нужно, а если необходимо и отменное качество звука, то тут стоит подумать.

Заключение

На сегодняшний день перспективы роста развития рынка связанного с воспроизведением звука очень высоки, о чем, собственно, говорит большое обилие подобного товара. Действительно, такие достижения, как уменьшение габаритов, значительное улучшение эргономики, более реальная акустика модели и т.д. приведет к новым технологическим решениям, которые будут повышать в купе с выше перечисленными достоинствами и такой важный показатель как качество звука. Плоские и прозрачные колонки, думается, и есть те первые шаги к красивому и достойному по звучанию оборудованию. Чтож, - поживем "послушаем"!