У настоящего аудиофила, термин «электростатический» ассоциируется не со школьным курсом физики, а с известным в кругах ценителей качественного звука, акустическим брендом MartinLogan. Эта американская компания завоевала заслуженную популярность, благодаря тому, что совершила сразу две революции — создала уникальные в своем роде электростатические излучатели и приблизила эту технологию к потребителю, сделав ее простой и безопасной.
Чтобы понять роль и
место MartinLogan в индустрии электростатических громкоговорителей проведем короткий экскурс в ее историю. Причем, начать его стоит с тех времен, когда не существовало не только компании MartinLogan, но даже не появились на свет ее отцы-основатели. Первое электростатическое устройство, использующееся для воспроизведения звука появилось еще позапрошлом веке. В далеком 1881 году, на Парижской выставке электрооборудования, компания Dolbear представила свой электростатический телефон. Формально, именно эту дату можно считать моментом зарождения электростатической технологии. Сам же электростатический громкоговоритель, так же как и более привычный для нас электродинамический, был разработан гораздо позже, в 20-х годах прошлого века в лабораториях компании C.W. Rice & E.W. Kellogg-Bell.
Самые значимые события, с которых началось распространение электростатической технологии, произошли в середине ХХ века. В 1947 году, в результате масштабных исследований микрофонов, было выяснено, что электростатические микрофоны обеспечивают наилучшую линейность амплитудно-частотной характеристики, в сравнении с микрофонами других типов.
Схема электостатического излучателя
Спустя пять лет, Артур Яннсен, проводивший эти исследования, разработал высококачественный электростатический ВЧ излучатель, предназначенный для использования в аудиофильских акустических системах. А уже в 1955 году, основатель компании QUAD Питер Уокер (более подробно о компании QUAD мжно прочитать в нашей статье «Бриллиантовый юбилей QUAD»), представил прототип первого широкополосного электростатического громкоговорителя и в 1956, появилась серийная модель QUAD ESL57. Таким образом, 1956 год можно считать началом истории полнодиапазонной электростатической акустики класса Hi-Fi. В 1957 году была основана компания KHL, которая также начала выпускать электростатическую акустику. В 1960 годы, не без помощи инженера Артура Яннсена, была создана акустическая система KHL 9. Далее, в 70-х годах, компании QUAD и KHL выпустили еще несколько моделей своих электростатических систем.
Применение электростатической технологии в высококачественном аудио было обусловлено исключительными возможностями, который давал данный принцип излучения звука: широкий динамический диапазон, малые искажения, высокая линейность частотной характеристики. Но фактически, электростаты не состояли из одних лишь достоинства, были и недостатки. Так, например, они имели низкое сопротивление и от этого были крайне избирательны в плане усилителей. Некоторые модели усилителей не выдерживали такой нагрузки и выходили из строя. И даже с подходящим по мощности усилителем электростатические колонки имели недостаточно громкий звук, обладали слишком направленным звучанием и недостаточно глубоко воспроизводили низкочастотный диапазон. Кроме того, электростаты 70-х были достаточно громоздкой, не привлекательной внешне акустикой. Были, кстати, проблемы и с электробезопасностью. Часть недостатков постепенно устранялась разработчиками, а некоторые проблемы так и оставались нерешенными. В частности, за десятки лет существования электростатов никто так и не приблизил их к потребителю по-настоящему. Лучшие экземпляры не отличались ни компактностью, ни удобством в эксплуатации. И тут самое время перейти к основной части нашего повествования, рассказу о компании MartinLogan, сделавшей на ниве электростатической технологии несколько настоящих прорывов.
Один из отцов-основателей MartinLogan – Гейл Мартин Сандерс в интерьере с полнодиапазонными электростатами Statement E2
Название бренда, которое звучит как имя собственное, на самом деле состоит из вторых имен основателей: Гейла Мартина Сандерса и Рона Логана Сазерленда. В 70-х годах эти два молодых человека не просто любили слушать музыку, они были одержимы идеей создать идеальную акустическую систему, свободную от фазовых и нелинейных искажений, способную обеспечить по-настоящему чистый звук высочайшего качества. Начало разработкам и самой компании положил Гейл Сандерс. Имея два образования, музыкальное и архитектурное, он не был ни музыкантом, ни архитектором. Вместо этого он занимался разработкой электрогитар, усилителей и звукоснимателей, а также зарабатывал на жизнь продажей звукозаписывающей аппаратуры. В качестве разработчика Гейл Сандерс был и остается человеком бескомпромиссным, все свои разработки, качество звучания которых было неудовлетворительным, он уничтожал, так что артефактов в виде каких-то ранних работ или прототипов с тех пор не сохранилось. Зато достаточно быстро Гейл Сандерс понял главное — для того, чтобы создать нечто действительно высококачественное и из ряда вон выходящее, «гаражное» производство не подходит, нужна команда профессиональных разработчиков. Специально для этого, он организовал фирму, целью которой было создание и реализация бескомпромиссного средства воспроизведения музыки. Поиски необходимых для этого концепций и технологий уже в 1975 году привели его к электростатике, но реализация проекта известного нам как акустическая система MartinLogan произошла несколько позже. Лишь в конце 70-х, благодаря активно проводимым в то время исследованиям в области космических технологий, появились новые конструкционные материалы, с помощью которых можно было реализовать электростатическую акустику более совершенной конструкции, чем все, существовавшие ранее. В 1979 году к фирме Гейла Сандерса присоединился физик и инженер-электрик Рон Сазерленд и они приступили к разработке принципиально нового электростатического громкоговорителя.
Первая модель MartinLogan – Monolith
Приручение электростатики оказалось непростым и даже небезопасным занятием. Первый опытный образец, в буквальном смысле взорвался, при тестировании в гостиной Сандерса. Произошло это в 1980 году. Сложность поставленной задачи и неудачные эксперименты не остановили разработчиков и уже в 1981 миру была создана первая действующая модель электростатической акустики MartinLogan Monolith, которая спустя два года стала настоящей сенсацией крупнейшей в мире выставки потребительской электроники CES'83. Акустика превосходно звучала, имела аккуратный внешний вид и демонстрировала уникальные технологические решения, на которые ее создатели получили несколько патентов. Удачный дебют акустики Monolith не стал для разработчиков поводом почивать на лаврах, вслед за первой версией последовали и другие усовершенствованные варианты «Монолита». Началась разработка новых моделей.
В 1997 году компания MartinLogan продемонстрировала еще одну сенсационную новинку, появление которой стало знаковым событием и для самой компании, и для всей индустрии Hi-Fi и High End техники. Новая модель Statement E2 обеспечивала эталонное качество звучания, а её дизайн был весьма далек от привычного образа электростата, акустики громоздкой и неуклюжей. По своим габаритам и пропорциям корпуса, акустика Statement E2 была сравнима с традиционной напольной системой, а по дизайну и звучанию явно превосходила если не, все, то большинство существующих на тот момент АС. Не удивительно, что эта модель собрала огромное количество наград, среди которых нагарда «Академии по продвижению высококачественного аудио и видео», «Награда за инновации в дизайне и инженерных решениях», «Приз весеннего номера журнала Total Home Entertaiment» за 1997 год и т.д. При всем своем совершенстве, акустика Statement E2 имела один весьма весомый недостаток — это была одна из самых дорогих акустических систем в мире и продавалась за $100'000. Поэтому в 2003 году была создана модель Clarity, сочетающая в передовые технологии и качественный звук MartinLogan с куда более доступным ценником 3500$. Тот факт, что новая акустика сохранила все основные преимущества своих предшественниц был подтвержден экспертами EISA, которые в 2003 году признали модели Clarity лучшей акустикой в категории High End Audio.
Лауреат европейской награды EISA – модель Clarity
В середине «нулевых» сформировалась линейка кинотеатральной акустики MartinLogan. В ассортименте появились сабвуферы различного класса и мощности, а также электростатические сателлиты, АС центрального канала и универсальные электростатические LRC колонки. Приблизительно в то же время линейка компании пополнилась встраиваемой и компактной дизайнерской акустикой, выполненной на традиционных динамических излучателях, купольных и фирменных ленточных твитерах. Но главную роль в ассортименте по-прежнему играют полноразмерные электростаты, одинаково успешно применяемые и в стерео, и в качестве фронтальной акустики в кинотеатральных инсталляциях высокого класса.
Линейку акустики MartinLogan ElectroMotion, появившуюся на свет в 2011 году, можно назвать квинтэссенцией современных технологий компании, поскольку она включает в себя и электростатический громкоговоритель ElectroMotion ESL, выступающий в роли фронтальной пары и динамическую акустику Motion, оснащенную фирменным ленточным твитером. Немаловажным моментом, отражающим тенденцию развития электростатической акустики является очередное снижение цены. Модель ElectroMotion ESL стоит порядка 2500$, в зависимости от типа отделки.
Доступная модель электростатов ElectroMotion ESL стоит в розницу порядка $2500
С момента основания сильной стороной компании MartinLogan всегда были передовые технологии, но прежде чем ознакомиться с ними, стоит чуть подробнее рассмотреть принцип работы традиционного электростатического громкоговорителя, чтобы понимать его основные преимущества и недостатки. Конструктивно, любая электростатическая акустика включает в себя тонкую и легкую диафрагму-мембрану с токопроводящим покрытием, находящуюся между двумя металлическими решетками-статорами. Электрический потенциал, подающийся на диафрагму неизменен, а поляризация статоров меняется согласно форме музыкального сигнала, поступающего на вход. Таким образом, мембрана приводится в движение и происходит излучение звука. Преимущества такого решения перед обычным динамическим громкоговорителем очевидны — вес диафрагмы-мембраны значительно меньше, чем у диффузора динамика, поэтому электростатическая акустика значительно богаче и точнее в воспроизведении деталей звука. При движении диффузора обычного динамика неизбежны отклонения от прошневого режима работы, а значит – в звучании возникают искажения. Мембрана электростатической акустики при движении не изгибается, поэтому никаких искажений в звук не привносит.
В дизайн-бюро компании рождается множество передовых разработок
Для того, чтобы заставить тонкую и легкую мембрану воспроизводить по-настоящему глубокий и плотный бас, ее размеры должны быть велики, что демонстрирует флагманская акустика MartinLogan CLX 25th Anniversary Edition, которая является полнодиапазонным электростатом. Большая рабочая площадь излучателей и использование конструкции с тремя статорами и двумя мембранами позволяют ей создавать высокое звуковое давление на низких частотах, но габариты колонки получаются весьма внушительные. С точки зрения соотношения размеров и производительности конструкции, обычная динамическая НЧ головка с жестким диффузором и мощной магнитной системой определенно выигрывает, хотя качество звучания CLX 25th на низких частотах превосходит качество многих традиционных систем.
К четвертьвековому юбилею компания выпустила новый флагман – CLX 25th Anniversary Edition
В остальных моделях акустики MartinLogan используются электростатические излучатели меньшего размера, которые конструктивно не предназначены для воспроизведения глубокого баса. Эту роль берут на себя сабвуферные секции с динамическими излучателями, установленные в основании электростатической системы. Частота раздела широкополосной электростатической и низкочастотной секции находится на отметке порядка 200-300 Гц, так что сохраняются все основные положительные особенности звучания электростатов, среди которых – отсутствие фазовых искажений в средне- и высокочастотном диапазоне. Кроссовер, разделяющий электростатическую и сабвуферную секцию рассчитан таким образом, чтобы сохранить ровную частотную характеристику и обеспечить максимальную согласованность фаз.
Еще один момент, существенно отличающий обычные громкоговорители и электростатические — направленность звучания. Обычный излучатель имеет полусферическую звуковую волну, распространяющуюся от диффузора не только вперед, но еще и в равной степени во всех направлениях: в стороны, вниз, вверх. Мембрана обычного электростата имеет плоскую поверхность, которая при движении излучает звук строго перед собой. Казалось бы, второй вариант более верный, поскольку дисперсия звука минимальна, вся энергия звуковой волны направлена на слушателя, никаких нежелательных переотражений от стен, пола и потолка не возникает. Однако, истина находится как всегда ровно посередине. Рассеивание звука у обычного громкоговорителя слишком широко, что размывает и искажает звуковую сцену, а обычный электростат звучит настолько направленно, что звук фокусируется строго в одной точке, смещение относительно которой заметно искажает звучание.
Фирменная изогнутая конструкция излучателя
В первой же своей электростатической акустической системе MartinLogan Monolith разработчики решили эту проблему. Уникальная патентованная технология изогнутого электростатического излучателя позволила расширить дисперсию звука в горизонтальной плоскости, сохранив при этом идеальную направленность по вертикали. Таким образом, была расширена зона комфортного прослушивания и сохранено свойство исключающее возникновение паразитных отражений от пола и потолка.
Весьма любопытен процесс изготовления электростатических панелей. При всей высокотехнологичности, производство на 95% является ручным и штучным, такого понятия как «конвейер» на фабрике MartinLogan просто не существует. Производство фирменных электростатических излучателей ESL, используемых в разных моделях акустических систем, начинается с создания перфорированных панелей-статоров, отверстия в которых пробиваются по шаблону специально разработанным для этого инструментом.
Процесс сборки ЭС излучателя на заводе MartinLogan
Затем будущие статоры изолируются с помощью нейлонового полимера и обжигаются в высокотемпературной печи. Таким образом, полимерный слой надежно приваривается к стальному статору, создавая необходимую степень изоляции, защищающей пользователя от удара электрическим током. Обработанные панели статора изгибаются с радиусом 30°, создавая каркас для установки мембраны. Мембрана изготавливается из сверхтонкого полиэстра, на который методом вакуумного осаждения наносится токопроводящий слой. Благодаря этому она может выдерживать высокое напряжение и реагировать на музыкальный сигнал с высочайшей точностью. Технология вакуумного осаждения отрабатывалась на производстве в течение трех лет.
Перед сборкой конструкции, каждый статор проходит проверку напряжением в 10000 В, вдвое превышающим рабочее напряжение акустики. После испытания заготовок на электробезопасность, между статорами, с помощью специальных ограничительных элементов, натягивается мембрана. На завершающем этапе изготовления электростатического модуля ESL, на него монтируются разъемы, используемые для подачи поляризующего напряжения и полезного сигнала.
В модели Ethos применены 24-битный DSP процессор и усилитель класса D
MartinLogan постоянно развивает и совершенствует свою электростатическую акустику. Одним из направлений развития стало использование 24-битного DSP процессора и усилителя D-класса в акустической системе Ethos.
Еще одно интересное направление: создание трехполосных гибридных акустических систем, в которых электростатическая панель выполняет функцию широкополосного среднечастотного звена. Эта технология была применена для повышения качества звучания электростатической акустики центрального канала и получила название HD-XStat (где HD — аббревиатура, обозначающая Гибридный Динамик). В моделях Motif и Stage, непосредственно в центр электростатической панели вмонтирован ВЧ-излучатель с шелковым куполом и неодимовым магнитом. Такое решение позволяет значительно улучшить фазовую когерентность и синхронность передачи средних/высоких частот, обеспечивает необходимый уровень дисперсии звука. Роль низкочастотного звена выполняют два бокса с установленными в них алюминиевыми динамиками, расположенные по бокам от электростатической панели. Акустика Motif и Stage может использоваться не только в роли цетрального канала, но и как любая другая сателлитная акустика многоканальной кинотеатральной системы. Естественно, что в этом случае без поддержки сабвуфером не обойтись и поэтому в ассортименте компании присутствует целая линейка сабов различного класса. Без высоких технологий и оригинальных решений и там, конечно же, не обошлось.
Центральный спикер с гибридной схемой драйверов Motif
Весьма интересно устроены отдельностоящие сабвуферы MartinLogan, старших серий Descent i и Depth i. Для повышения КПД и минимизации искажений, возникающих при работе низкочастотных динамических излучателей, инженеры компании разработали уникальную конструкцию BalancedForce. В обычном сабвуфере лишь часть энергии используется для создания звуковой волны, а другая часть звуковых волн, создаваемых динамиком, передается на корпус сабвуфера в виде паразитных вибраций, вносящих искажения в звучание низкочастотного диапазона и всей акустики в целом. Концепция BalancedForce подразумевает использование нескольких одинаковых низкочастотных излучателей, расположенных в корпусе сабвуфера или сабвуферной секции акустической системы, симметрично относительно друг друга. В случае использования двух динамиков, они располагаются напротив, в случае использования трех динамиков, их оси располагаются под углом 120°. В обоих случаях динамики включаются синфазно. Благодаря такому решению, происходит взаимное гашение паразитных вибраций. Разработчики демонстрируют эффективность данной технологии с помощью нехитрого, но весьма эффектного трюка: на корпус сабвуфера, на ребро ставится монета, после чего на сабвуфер подается музыкальный сигнал. Слыша мощный и достаточно громкий бас, сотрясающий стены, можно наблюдать, что монета продолжает стоять, а значит корпус сабвуфера совершенно не вибрирует, то есть не привносит в звучание системы каких либо призвуков или искажений.
Сабвуфер Descent i 4, выполненный в концепции BalancedForce
Самая компактная, дизайнерская серия Motion, которую мы уже упоминали ранее, построена на традиционных электродинамических СЧ/НЧ излучателях и ленточных твитерах. Но данные АС кажутся традиционными лишь на первый взгляд. Небольшие изящные сателлиты и стройные напольники вмещают в себя немало высокотехнологичных секретов. Простой на вид порт фазоинвертора, установленный в модели Motion 4, является частью протяженного лабиринта, обладающего низкой резонансной частотой. Благодаря этому небольшие полочные колонки способны воспроизводить удивительно глубокий бас. Изогнутая форма корпуса полочников Motion 2 и Motion 4 не только придает им необычный вид, но и позволяет правильно ориентировать акустику, установленную на фирменном настенном кронштейне, не вынося ее при этом далеко от стены и не нарушая гармонию помещения видом крепежа. Напольные модели Motion 10 и Motion 12 имеют акустически прозрачную заднюю стенку на СЧ/ВЧ секции, что придает их звучанию эффект диполей. Так они могут звучать, столь же пространственно и открыто, как электростатические колонки, являющиеся диполями во всем диапазоне частот, воспроизводимых ESL излучателем.
Представители дизайнерской серии Motion
Ну, а главная изюминка линейки Motion и одна из новейших разработок MartinLogan, это оригинальный ленточный твитер FoldedMotion. Его рабочая поверхность в восемь раз превышает площадь обычного купольного твитера стандартного диаметра 25 мм. Работает FoldedMotion довольно необычно. Излучатель имеет вид широкой ленты сложенной волнами. Под воздействием полезного сигнала, сложенная лента сжимается с боков, как меха аккордеона и воздух выдавливается из складок. Таким образом твитер и воспроизводит звук.
Ленточный твитер FoldedMotion
Вся история компании MartinLogan представляет собой непрерывное поступательное движение вперед. С 1983 года и по сей день было выпущено более полусотни моделей фирменных акустических систем. Электростатические АС претерпевают изменения, каждое из которых делает их все более и более совершенными. Активное использование цифровых технологий, смелые эксперименты в области создания гибридной акустики и искреннее стремление к совершенству, присущее разработчикам, делают MartinLogan одной из наиболее значимых компаний мира High End.
Процесс изготовления и покраски кабинетов АС
Процесс проверки качества изготовления кабинетов
Перед установкой драйвера в АС его тщательно тестируют на специальном стенде
Команда MartinLogan
