Выпускают ли производители акустических систем собственные драйверы ? (Часть 1)
Выпускают ли производители акустических систем собственные драйверы ? (Часть 2)
Среди множества вещей, по которым истинные аудиофилы оценивают техническую компетентность и инженерное мастерство своих любимых компаний-производителей АС, особенно выделяется следующий аспект:
Производит ли компания свои собственные драйверы ?
Почему же это настолько важно для увлеченных любителей своего дела? И как получилось, что этот критерий так много говорит о том, что инженеры компании добросовестно выполняют свою работу?
Основная причина заключается в том, что ведущие компании, занимающиеся производством акустики, выпускают довольно сложную и специализированную продукцию, и только специально спроектированные и изготовленные драйверы позволяют ей соответствовать заявленным требованиям. Пожалуй, ни один стандартный НЧ-драйвер просто не имеет необходимой нижней граничной частоты, допустимой мощности и чувствительности, достаточной для того, чтобы справиться с теми задачами, которые стоят перед АС высшего класса при воспроизведении низких частот.
Кроме того, возможен вариант, при котором инженер-проектировщик разрабатывает СЧ-драйвер или ВЧ-драйвер с весьма специфическими электромеханическими характеристиками и в этом случае ни один готовый драйвер тоже не подойдет.
Но, одно дело - предоставить спецификацию сторонней фирме-производителю и совсем другое – изготовить такой продукт самостоятельно. На сегодняшний день даже среди крупных компаний Hi-End далеко немногие самостоятельно производят драйверы на фабриках США, Канады, Великобритании или Германии. Возможно, не будет преувеличением сказать, что этого уже не делает никто.
Сборочная линия динамиков
Однако раньше все обстояло наоборот. Большинство известных брендов на своих заводах производило драйверы, которые там же устанавливались в готовую продукцию. У некоторых компаний даже были свои собственные цеха по производству корпусов для акустики. Таким образом, сначала изготавливались корпуса, затем производились подходящие драйверы, собирались АС, потом их тестировали, упаковывали и доставляли покупателям – и все это делалось на одном заводе.
Не все крупные компании занимались изготовлением собственных корпусов, но Acoustic Research (AR), KLH, Advent, Klipsch, JBL, EPI, Allison, Boston Acoustics, KEF, B&W и многие другие производили собственные драйверы и осуществляли сборку АС непосредственно на своем заводе. Я сам лично был на нескольких экскурсиях по заводам и видел весь процесс.
Компания AR заслуженно славилась превосходной АЧХ и высоким качеством сборки драйверов собственного производства. Так, благодаря чистейшему воспроизведению, отсутствию искажений и другим важным характеристикам, в период с конца 50-х и до середины 70-х годов драйверы от AR по праву считались лучшими. Именно AR впервые выпустила драйвер купольного типа, а НЧ-драйверы с акустической подвеской от AR (которая также изобрела «закрытый ящик» громкоговорителя в том виде, в котором мы знаем его сегодня) имели инновационное расширение диапазона низких частот и минимальное искажение. Модель AR-3 1958 года, в которой впервые для данной индустрии и были применены купольный СЧ-драйвер и купольный ВЧ-драйвер, отличалась исключительно высококачественным и точным воспроизведением, которое значительно превосходило по качеству предложения конкурентов того периода. (См. рис. 1.)
Рисунок 1: превосходная частотная характеристика НЧ-драйвера от Acoustic Research, 1954-1974 (предоставлен Томом Тайсоном)
Основные трудности в то время крылись не в технологии проектирования компании AR, которая являлась инновационной, а в непосредственном процессе производства и в том, какие материалы были доступны в середине 20 века. До автоматизированного производства было еще очень далеко, и сотрудники компании AR осуществляли большинство процессов производства вручную. (см. рис 2.) Изготавливаемые детали мельчайших размеров с невероятно жесткими допусками подвергались строжайшему контролю. В результате, многие драйверы признавались бракованными еще до установки в АС.
Рисунок 2: AR-30,5-см НЧ-драйвер, середина 1950-х годов, ручное окаймление (предоставлен Томом Тайсоном)
AR в прямом смысле слова хвасталась тем количеством драйверов, которые они выкидывали. Компания даже разместила соответствующую фотографию в своей рекламе (см. фото 3.) для того, чтобы продемонстрировать насколько высокие стандарты качества они применяют в процессе изготовления своей продукции.
Рисунок 3: бракованные AR-30,5-см НЧ-драйверы в мусорных баках (предоставлен Томом Тайсоном)
В 1976 во время экскурсии по заводу компании Advent в г. Кембридж (штат Массачусетс), которую проводил директор компании Энди Котсатос (в то время более известный как Энди Петит) мы увидели все производственные процессы изнутри. Самым захватывающим зрелищем было изготовление ВЧ-драйверов. Возможно, вы помните, что акустика Advent и Smaller Advent была двухполосной и в ней применялись уникальные ВЧ-драйверы с очень низкой (для двухполосных АС) частотой среза кроссовера 1000 Гц. Для того чтобы иметь такую низкую частоту среза, драйвер должен был иметь достаточно большую излучающую поверхность, способную обеспечить высокую чувствительность и соответствующее колебание воздуха.
Однако драйвер также должен был качественно осуществлять рассеивание и демонстрировать отличные переходные характеристики и в ВЧ-диапазоне.
Эти, казалось бы, противоречащие друг другу требования удалось осуществить благодаря специально разработанному 5,1-см конусному драйверу, выпущенному Advent и получившему название «doughnut» (пончик), так как его внешняя часть напоминала по форме пончик, лежащий на прилавке. Внутренняя часть «пончика» - пылезащитная зона – была выполнена в форме купола диаметром около 2,5 см. При этом, ВЧ-драйвер был цельным, а не состоял из отдельного конуса и пылезащитного колпачка. Но Advent никогда не заявляла открыто о том, что секция «внутреннего купола» ВЧ диафрагмы выполняла функцию 2,5-мм купольного ВЧ-драйвера. Вместо этого, компания, умело придумывающая рекламные слоганы, позволила потребителям самим делать соответствующие выводы. (см. рисунок 4.)
Рисунок 4: 5,1-см ВЧ-драйвер «пончик» от Adventна
Этот драйвер был изготовлен из легкого, прочного материала на основе целлюлозы. Самые невероятные впечатления во время экскурсии по заводу на нас произвело увиденное в одном из цехов: в нем стояла большая бочка с вязкой массой, которая по консистенции напоминала жидкую овсянку. Оператор брал большой ковш, зачерпывал эту массу и наливал ее в специальную пресс-форму, которая придавала ВЧ-драйверу нужный вид и размер. Затем, драйвер вынимался из формы и отправлялся на сушку. Цех был буквально завален подносами с конусами, полностью готовыми к сборке.
Драйверы конца 20 го века
В 50-е, 60-е и, пожалуй, вплоть до начала 70-х годов, все ранее перечисленные компании изготавливали драйверы подобным образом (разумеется, в зависимости от материалов). Бумажно-целлюлозные конусы НЧ-драйверов производились в пресс-формах и затем обрезались до нужного размера, тканевые купола вырезались по форме и подвергались специальной обработке для ограничения звукопроницаемости, звуковые катушки и блоки разделительных фильтров наматывались в основном вручную. Говорят, что у компании AR была группа женщин, которые настолько умело собирали драйверы (имея многолетний опыт такой работы, что вполне понятно, ведь основные характеристики драйверов от AR оставались практически неизменными почти 20 лет), что справлялись с этим быстрее и более качественно, чем специализированные роботы.
JBL 2213
Для того времени отлаженный таким образом процесс производства был вполне приемлем. Но по мере появления новых технологий производства, компании находили иные способы производить драйверы в больших количествах, лучшего качества и по более привлекательной цене.
К концу 70-х годов несколько компаний все еще выпускали собственные драйверы, но теперь это больше напоминало процесс сборки драйверов, нежели чем их изготовления.
Прекрасным примером тому служит компания Boston Acoustics. С момента ее основания в 1979 году и до конца 90-х годов BA изготавливала практически все драйверы самостоятельно (за редким исключением отдельно взятых ВЧ-драйверов). Сначала за дело бралась группа высококвалифицированных инженеров-проектировщиков, вооруженных ультрасовременными компьютерами и новейшим программным обеспечением, таким как, например, ПО для анализа методом конечных элементов. Как только дизайн драйвера моделировался виртуально, он передавался в отдел Transducer Group, сотрудники которого либо собирали прототипы из довольно внушительного и весьма сложного набора деталей (конусы, купола, магниты, скобки, клеммы, звуковые катушки всевозможных форм и размеров), либо при необходимости заказывали отдельные детали (магниты, конусы и т.п.) у специализированных поставщиков и затем собирали прототип. Компания BA могла произвести практически все, что проектировали ее инженеры.
Как только главного конструктора устраивало качество воспроизведения драйвера (и, разумеется, при условии, что его стоимость не превышала бюджет проекта), драйвер запускался в массовое производство на заводе BA.
У компании BA была весьма продвинутая производственная линия НЧ-драйверов, на которой изготавливались все необходимые драйверы, от 6,4-см широкодиапазонных, использовавшихся в акустике «куб» для ПК, до 25,4-см НЧ-драйверов для домашней акустики TOTL.
Но как я уже отмечал ранее, на этой линии драйверы скорее «собирались», а не «изготавливались». BA заказывала корзины у одного поставщика, конусы у другого, звуковые катушки у третьего, пылезащитные колпачки, магниты (точнее сказать, толстые куски металла круглой формы с дырками посередине, которые намагничивали уже на производственной линии) у четвертого, и так далее.. У компании была впечатляющая, сделанная на заказ автоматизированная конвейерная линия сборки, на которой из заказанных компонентов очень быстро собирались готовые драйверы. Полный процесс сборки 20,3-см НЧ-драйвера, включая прохождение через сушильную печь, где застывали клеящие материалы, а также через отдел контроля качества, где драйвер тестировался и показатели сравнивались с данными в справочном конструкторском документе, занимал около 5 минут. Затем готовые драйверы на специальных платформах доставлялись для хранения в цех заготовок до поступления следующего заказа на эти детали. Драйверы выпускались с допуском +/- 1 дБ (2 дБ в рабочем диапазоне) и у BA был достаточно низкий процент брака, а потому удельный показатель затрат был очень небольшим. Компания использовала качественные компоненты, а процесс сборки был четко отлаженным и точным. Все это впечатляло и удивляло. (см. рисунок 5.)
Рисунок 5: НЧ-драйвер от Boston Acoustics в разрезе, 1996
Но еще больше поражала линия для производства ВЧ-драйверов, которая могла бы сравниться с «Проектом Манхэттен», только от BA –засекреченная и весьма продвинутая. Сотрудники компании запрещали посетителям завода делать снимки этой линии и никогда не предоставляли ее детального описания в публикациях. На ней собирались либо алюминиевые, либо текстильные (называемые «Kortec») цельные купола со звуковыми катушками, неодимовыми магнитами, задней панелью, фетровым уплотнителем и лицевой панелью с диффузором в ВЧ-драйверах потрясающего качества. Кроме того, эта линия могла проводить самодиагностику. Когда ВЧ-драйверы проходили отдел контроля качества в конце линии, оператор получал информацию не только о том «годен» или «негоден» продукт, но и о причине негодности: слишком много клеящего материала (как результат, превышенный вес, что отражается на качестве воспроизведения ВЧ, либо слишком низкая чувствительность, возможно, вызванная тем, что магнит неправильно установлен), либо слишком мало клеящего материала (в результате чего получается нелинейная амплитуда и чрезмерное искажение) и т.п.
После выявления брака все недочеты тщательно анализировались, и линия автоматически регулировала настройки и оптимизировала количество клеящего материала, алгоритмы монтажа деталей или корректировала другие недочеты таким образом, что качество производимых ВЧ-драйверов со временем только росло. Постепенно, готовый продукт становился практически безупречным - +/- 1 дБ 2000-20 кГц. ВЧ-драйверы были настолько хороши, что даже после того, как BA перевела практически все свое производство готовой продукции в Китай, ВЧ-драйверы по-прежнему производились в Массачусетсе и затем доставлялись на китайские заводы! И такая схема была более выгодной, чем производство драйверов в Китае, в результате которого 5% продукции не прошли бы контроль качества. (см. рис. 6).
Рисунок 6: ВЧ-драйвер от Boston Acoustics в разобранном виде, 1994-2003
Не знаю, придерживается ли компания BA и сейчас такой схемы производства, но буквально 10 лет назад все было именно так.
Автор: Steve Feinstein
По материалам сайта: Audioholics | Do Loudspeaker Manufacturers Really Make Their Own Drivers ?
