IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

 
Ответить в данную темуНачать новую тему
Изодинамические или магнито-планарные наушники. Особенности, принципы работы, общая информация в помощь выбирающему.
Mycroft Holmes
сообщение 8.7.2022, 1:44
Сообщение #1


Активный участник
***

Группа: Главные администраторы
Сообщений: 3615
Регистрация: 21.9.2008
Из: Москва
Пользователь №: 2



Ссылка на статью - "содержание".

Изодинамические или магнито-планарные наушники.

Как всегда, начну с вывода и подведения итогов, чтоб те, кого не интересует погружение в тему, но нужны «быстрые результаты» могли отстреляться и дальше не читать. Как всегда, в "итогах" я не уделяю внимания обоснованию своих выводов - для этого как раз и пишется вся последующая часть - только суть пригодная для быстрого практического применения.

Для понимания. Изодинамические наушники так же называются «магнито-планарные» или иногда просто «планарные». Но несмотря на то, что для краткости мы иногда будем использовать данное слово, оно не совсем верное, так как к планарным относятся и другие излучатели (электростаты или ленточники). И в то же самое время
Излучатель Хейла, который на 100% изодинамический, сложно назвать «планарным» в полной мере. Хотя бы в силу формы мембраны (гармошка). Но об этом позже чуть подробнее.

Итак, итог.

Для начала об накладных планарных наушниках.
Накладные изодинамические наушники могут быть особенно интересны тем пользователям, кто ставит во главу угла именно качество звука и понимает, что ради него всегда придётся мириться с некоторыми, весьма серьёзными компромиссами. Например, с такими как:

-- Требовательность к качеству и мощности источника звука под них.
-- С тем, что скорее всего эти наушники буду открытого типа.
-- Относительно большой вес наушников.
-- Не самый большой ассортимент действительно хороших вещей. Данная тема активно развивается исключительно за счёт откровенного хайпа, и частенько под шумок под видом "топов" продаются откровенно низкопробные товары.
-- И, как следствие, необходимость переслушать практически все возможные варианты перед покупкой, так как нет никакой возможности понять, что такое хорошие планарные наушники тупо послушав первые попавшиеся "топы". Отличия между звуком "топовых" изодинамических наушников на порядок больше, чем между "топами" динамическими.
-- Относительно высокая цена. Насколько она высока в наше время сложно сказать точно, но очень, очень условно я бы ориентировался на ценники порядка 100 тысяч рублей или выше (иногда - прилично выше!), если есть желание найти что-то действительно толковое.



Безусловно, среди изодинамических наушников есть и более дешёвые, а есть и откровенно недорогие (вплоть до ценников сравнимых с начальными динамическими - порядка 20-30 тысяч), но как правило если в этой цене и появляется что-то интересное, то происходит это очень редко. И к тому же с добавлением ещё некоторой порции компромиссов.
Обычно же с опусканием ценника сильно падает и смысл приобретения именно планаров, так как их качество очень сильно проседает при экономии на материалах, на качестве изготовления и надёжности. И потому чаще всего в нижних, и даже нижнесредних ценах они не имеют никаких серьёзных преимуществ перед динамическими наушниками. Разве что вкусовые.


Но, что вы получаете, если всё же решитесь пройти все этапы отбора и таки приобрести изодинамические наушники высокого уровня?

Изодинамические наушники обладают меньшими искажениями нежели динамические.
Они лучше отрабатывают атаки и, как следствие, обладают более высоким разрешением.
Информативность звука существенно выше, чем у динамиков или даже электростатов. В основном из-за более хлёстко и отчётливо отрабатываемых ударных и вообще резких, быстрых звуков.
В приличных изодинамических наушниках реально можно получить эффект "колоночного низа". Это когда НЧ удары вы не просто слышите ушами, а именно воспринимаете как некое колебание, не столько слышимое сколько тактильное.


Что касается внутриканальных магнито-планарных наушников, то даже в момент написания статьи этот рынок настолько "штучный", что говорить о нём «вообще» нет никакого смысла.
На рынке единовременно присутствует от трёх до пяти моделей, о которых вообще можно что-то сказать и ещё пяток – десяток таких, о которых нет смысла даже вспоминать.
Поэтому говорить о каких-то выводах тут нет смысла. Через год любая упомянутая модель может уйти с рынка, или появится ещё одна новинка и все придётся переписывать. Проще просто послушать их все и не тратить время на чтение.

Ну а теперь подробнее обо всём этом.


Принцип работы (и конструкция).

Конструктивно изодинамический излучатель представляет собой гибкую мембрану, с нанесёнными на ней токопроводящими дорожками и которая расположена в непосредственной близости от массива магнитов.
По дорожкам, расположенным в магнитном поле, течёт переменный ток (акустический сигнал), и это вызывает появление Cилы Ампера, которая и смещает мембрану создавая звуковые колебания. Все предельно просто. Как всё гениальное.

Планарные наушники отличаются от классических динамических тем, что в них мембрана колеблется практически всей плоскостью сразу. Вернее, если уж быть дотошными, не всей плоскостью, а всей поверхностью токопроводящих дорожек.
Так как мембрана, как правило, очень лёгкая и тонкая, она практически мгновенно реагирует на изменение сигнала.
Причём это изменение происходить практически одновременное по всей поверхности синхронно. Ну почти по всей. Понятно, что поверхность между дорожками просто следует за движением этих дорожек.
Да и об идеальном плоскопараллельном движении речи не идёт, так как по окружности мембрана зафиксирована. Но это уже несущественные технические детали, главное тут понять отличие от характера движения динамика.

В динамике колебание передаётся на мембрану от узкого кольца, тянущего за собой весь купол, что скорее напоминает то, как вы пускаете волну на верёвочке. От чего оный купол смещается неравномерно и что вносит дополнительные искажения.

Из-за своего характера работы изодинамические (равно как и электростатические и ортодинамические) наушники относятся к типу «планаров» - наушников, в которых мембрана двигается «как плоскость».
И, в теории, излучает плоскую звуковую волну.
Что, как я думаю, должно радовать поклонников колоночного звука, которым приходится искать наушники; так как в колонках звуковую волну тоже можно условно считать плоской при прослушивании на относительно далеком расстоянии от акустики. И это ещё одно отличие от классического динамика, который, будучи расположен близко к уху в принципе не может выдать ничего подобного.


Конструкция, её возможности и нюансы.

Как я писал выше, магнито-планарный излучатель представляет собой гибкую мембрану, с нанесёнными на ней токопроводящими дорожками и которая расположена в непосредственной близости от массива магнитов.
Особенностью мембраны является то, что это, как правило очень лёгкий и тонкий материал. Он практически не обладает инерцией, но при этом у него большая площадь поверхности.
Как правило для мембран используют материалы типа каптона или мейлара, хотя теоретически можно использовать что угодно. Хоть промокашку. Это вопрос скорее надёжности и желаемого звука, и ТТХ.

Массивы магнитов могут быть расположены либо с одной, либо по обеим сторонам от мембраны. И, как правило двусторонние системы обладают более качественным звуком. Впрочем, это не правило, а скорее наиболее часто встречающийся эмпирический факт.
Собственно говоря, именно эта конструктивная особенность и лежит в основе одного из компромиссов - в большом весе действительно качественных изодинамических наушников. Хотя бы потому, что самих магнитов (железных брусков) в их конструкции намного больше, чем в классическом динамике.

Плюс, если в конструкции используются действительно хорошие и мощные магниты, то для того, чтоб они не разлетелись в разные стороны как шрапнель из-за взаимного отталкивания каждого из магнитов друг от друга, их надо очень прочно закрепить. И место закрепления не должно деформироваться от прилагаемых усилий. И эти требования часто ведут к тому, что и система крепления так же становится весьма массивной и тяжёлой. Ну – относительно, конечно.

Ну а если вы хотите реально сильно облегчить конструкцию не теряя качество звука, то приходится идти на большие затраты с оптимизацией и усложнением конструкции, переходом на более дорогие и специфические материалы и т.д.

Само собой наличие большего количества магнитов (особенно если они делаются мелкими партиями и под заказ) так же поднимает и стоимость динамика. Но об этом позже.

Как ни странно, но сильные стороны изодинамического излучателя, в какой-то мере являются и его слабыми сторонами.
Например.
Сила магнитного поля ослабевает с очень большой скоростью с ростом расстояния от магнита.
(Если мне не изменяет склероз – это толи квадрат толи вообще куб расстояния. А кое где проскальзывает вообще 4-я степень. Удивительно, но информация в сети на этот счёт не всегда может похвастаться чёткостью, особенно в зависимости от источника и рассматриваемых условий. Но не суть важно - даже квадрата хватает с избытком для катастрофической потери энергетики с каждый лишним миллиметром).
И чтоб мембрана лучше реагировала на изменение тока, текущего по её дорожкам расстояние до магнитов, должно быть как можно меньшим. По сути, чем меньше расстояние, тем выше чувствительность.

Но, с другой стороны, чтоб у мембраны была возможность хоть как-то двигаться и прокачивать хороший объем воздуха, надо дать ей пространство для движения. И чаще всего сделать это не получится ни при каких обстоятельствах, так как физику не обманешь.

Таким образом, в отличии от того же динамика, планары очень сильно ограничены длинной хода мембраны.
Зато, как правило они относительно легко переносят наращивание площади излучающей поверхности.
И эти две особенности, конечно, не могут не сказываться на характере звука изодинамических наушников. Особенно – на характере низких частот, которые в классическом динамике обычно отрабатываются принципиально иначе. А именно – достаточно длинным размахом хода, но с большой инерцией.

В изодинамических наушниках нет большого размаха, но зато есть большая поверхность + пониженная инерционность. От чего низы (если говорить о качественных системах) берут не столько «прокачкой» большого количество воздуха, но зато очень быстрой и очерченной атакой + прорисовкой большого количества послезвучий.
Иными словами, не количеством, а качеством.


Кроме всего прочего так же на звук и искажения влияет степень натяжения мембраны, равно как и материал, из которого она сделана. Слабо натянутой мембране легче двигаться, но при этом качество может сильно просесть из-за того, что излучающая поверхность колеблется как простыня на ветру. Натянешь слишком сильно - затруднишь движение мембраны и вообще она станет мало подвижна.

И вот чтоб это все работало как надо, требуется соблюсти прямо-таки фантастический баланс между всеми составляющими: материалами мембраны и магнитов, их взаимным размещением в динамике, стабильностью работы во времени, способом нанесения токопроводящих дорожек и прочего.

Что касается двусторонних систем против односторонних, то тут палка о двух концах. С одной стороны, у односторонних систем ниже чувствительность и вообще они чуть менее «быстрые». Но с другой, у них отсутствует целый пакет магнитов, что очень сильно снижает вес и, что может более важно, отсутствие отражающих (воздух) поверхностей вблизи мембраны хорошо сказывается на её подвижности. И если между ухом и мембраной ничего нет, то это может повысить качество прослушивания.

К слову, отсутствие отражающих поверхностей – это не просто предположение. Мембрана планаров очень лёгкая и очень чувствительная к любому перепаду плотностей воздуха в близи от своей поверхности.
Да и не только вблизи. На самом деле, вы можете провести простой эксперимент. Возьмите планары открытого типа, и в процессе прослушивания музыки попробуйте подвести ладони к задней поверхности чашек.
Эксперименты показали, что люди отлично отслеживают изменения в звуке даже если ладони находятся на расстоянии 10-15, а то и всех 20 сантиметров от задней поверхности чашки!

И это является основной причиной того, что закрытых изодинамических наушников действительно приличного уровня в мире буквально «по пальцам одной руки». Да и те что есть – это не полноценная замена открытым системам а скорее суровый компромисс для тех, кому кровь из носу нужна именно закрытая модель.

И вроде как с конструкцией всё. Теперь чуть о рынке и истории.



Современная история и рынок (чисто субъективный взгляд на...)

Как вы помните, мы уже говорили «спасибо» бренду HiFiMan, за его помощь в развитии темы портативных плееров высокого качества. Но также мы должны сказать ему спасибо и за возрождение интереса к изодинамическим наушникам. Причём, что радует, бренд не стал просто копировать старые динамики, а сразу развил какие-то свои идеи. Например, повысил диаметр мембраны почти вдвое относительно старых японских и отечественных моделей.

Особенно хочется отметить старые HiFiman HE6 и если уж совсем вспоминать, то HE4.
Последнюю модель, кстати, стоит помянуть отдельно. За те деньги, что за неё просили это был просто подарок всем аудиофилам! Да, был немного резковат верх, проблемы с качеством и надёжностью, но – у какого китайского товара их нет?
Я так думаю, её производство закрыли отчасти потому, что при их очень достойном качестве, ценник уже был «не адекватен» ростам аппетитов на новинках. Сложно продать новинку за 1000 долларов, если она звучит хуже, чем старая модель за 500.

Чуть позже в эту гонку влились Audeze и MyST, а ещё позже подтянулись Abyss и остальные. В том числе и разные самодельщики.
Сейчас тема изодинам и вообще планарных наушников находится на «вялом подъёме». Имею в виду, что новиночки выходят достаточно регулярно, интерес со стороны профильной аудитории есть. Но странным образом это почти не влияет на предложение.
Большая часть новинок (особенно из тех, что подешевле) дохнут раньше, чем познают своего покупателя.
Может быть потому, что основная часть этой дешёвки на самом деле не далеко ушла от типичного китайского гигастока и просто теряется в потоке однородного барахла. Ну а будучи более дорогой и требовательной к качеству изготовления технологией, чем аналогичный по качеству дешманский динамик, оказывается менее выгодной.

Интересный момент. Основная масса изодинамических излучателей в наше время является действительно самостоятельными разработками фирм производителей наушников. И это сильно отличается от ситуации на динамическом фронте, где львиная доля товара производится на базе стоковых динамиков от «пары-тройки» основных фабрик. Причём даже «фирменные» динамики часто там же и изготавливаются, просто по «типа фирменной спецификации».
Так что изодинама в какой-то мере возвращает нас во времена расцвета аудио – когда каждая фирмы пыталась выпендриться и сделать что-то не совсем так как все остальные.
Причём, так же это отличается и от темы арматурных наушников, где всё развитие идёт не от разработок излучателей, а от разнообразной компоновки одних и тех же излучателей от всем известных производителей.
Это, конечно, не сильно то меняет общий расклад, но хотя бы позволяет надеяться на то, что время от времени рынок будет получать очень интересные и действительно необычные новинки.


Сфера и условия использования

У изодинам есть некоторые ограничения на сферы использования, как правило задаваемые конструктивными особенностями.

Если речь заходит о полноценном качестве, то это только стационар. Причём – открытого типа.
Одной из причин является достаточно низкая чувствительность, требующая весьма мощных усилителей. По-хорошему более-менее достойным наушникам требуется не менее ватта-двух мощности, на что портативные источники, в основной своей массе, не способны. Некоторым «уникумам» типа HE6, Izo-60, Ortophones, Trion и некоторым другим – надо и того больше.


Хотя существуют планары и «для портативного» использования. Но, тема это редкая и к тому-же весьма условная.
Дело в том, что если вы делаете планары для более-менее распространённых источников, то вам приходится сильно терять в качестве чтоб выиграть в «электричестве». Если же вы не готовы сильно мириться с потерей качества, то очень ограничиваете себя в количестве источников и тем самым - аудиторию. Плюс, как писалось выше, вам скорее всего требуется закрытый тип наушников, а это - дополнительные проблемы.
Таким образом «реально портативные», способные играть «от любой дырки», скорее всего хлам. А «условно портативные», во-первых - очень редкая штука, рассчитанная на понимающую аудиторию, а во-вторых - все-же любит источники помощнее.

И ещё – пока что тема изодинам более-менее раскрыта только в накладных наушниках. Для затычек изодинама пока очень уж капризный излучатель. Причём по всем параметрам. Как ни крути, но все технические особенности работают против данного изучателя в условиях использования в затычках. Мало того, что у него ход малым как был, так и остаётся, так ещё площадь снижается и корпус желателен только закрытый. Я уже не говорю, что внутренний объем и форма этого объёма начинают так влиять на звук, что настроить излучатель в таком пространстве очень сложно. И в итоге получается очень уж компромиссный звук. Хотя, надо сказать, зачастую весьма интересный.

Впрочем, я уверен, что этот тип излучателя рано или поздно раскроет себя и в портативе. Просто тема очень уж молодая и на данном этапе пока что идёт первичное накопление опыта, которое, хочется верить, рано или поздно выльется в качественный прорыв.


Особенности звучания (как производной от конструкции).

Начну с отсылки к конструктивным особенностям, дабы в конце было более понятно откуда у изодинамы такой звук и почему глупо ожидать от неё классического «динамического качающего звука». Надеюсь, читатель простит, что эту информацию я вынес отдельно от раздела «конструкции». Потом будет понятно почему.

Итак
Некоторые считают, что к изодинаме нельзя подходить без отдельной подстанции. Мол если изодинама «не качает», если ей не хватает привычного динамического низкочастотного «жира» и «объёма» - значит ей тупо не хватает мощности.
Но, сразу скажу - это глупость.
Ошибкой является то, что подобная категория людей думает, что изодинамические наушники сродни тяжёлому 20 дюймовому басовому динамику. Типа «если не качает - возьми усилок побольше и все задвигается и закачает».
Не закачает!

Для начала простой факт - любой динамик вообще имеет некий конструктивно заложенный предел как по максимально возможной громкости вообще, так и (что более важно) по максимально возможной неискажённой громкости.

И даже если вы нашли какой-то там калькулятор, который показал вам, что, вкачав дополнительный ватт мощности в ваши наушники вы получите дополнительные децибелы, то далеко не факт, что в жизни все будет так просто.
Скорее всего вкачав массу дополнительной энергии единственное чего вы добьётесь - это большее количество искажений. А если перестараетесь, то займётесь прогревом! Причём, если кто не понял, физически. Нахер спалите дорожки на мембране.

Почему так.
Если в динамике вы можете предположить, что, накачав мощностью вы заставите динамик двигаться с большим размахом и быстрее сдвигать большую массу материала, или вам надо преодолевать сопротивление подвеса или ещё что, то в изодинаме все слегка иначе.
Для начала - мембрана в изодинамике почти ничего не весит. Это её уникальная особенность (одна из), которая, кстати и даёт более высокое разрешение.
Далее. Вспоминаем про расстояние до магнитов и натяг.
Минимизация возможного расстояния до магнитов ограничивает ход мембраны даже если вы ГЭС подключите к ней! Дальше магнитов ей тупо двигаться некуда. А они, напомню, достаточно близко.
И увеличивать расстояние до магнитов бессмысленно, так как

а) У вас мембрана жёстко закреплена по краям. Т.е. вообще она имеет предел на растягивание. Хотя бы потому, что если растягивать её сильно, то вы тупо порвёте дорожки. Или может кто-то слышал про растягиваемый аллюминий?
б) Даже если вы и применяете какие-то ухищрения типа гофрирования, чтоб обеспечить более лёгкое смещение на большее расстояние, то все равно не можете наращивать расстояние существенным образом. Ну просто потому, что потери в силе магнитного поля перекроют все плюсы от добавленного миллиметра - двух к ходу мембраны. Не говоря уже о том, что такая «жёванная» мембрана обладает куда менее жёсткой конструкцией и склонная к большему количеству искажений, к расхлябанности в звучании.

И я уже не говорю о том, что сами дорожки тоже делаются не от балды. Их толщина, длинна, ширина, материал, удельное сопротивление - это всё вносит некоторые ограничения. Грубо говоря, даже если вас не смущает глупость в виде 20-ваттного усилителя для наушников (!), то есть ограничения на то, что, вы там можете позволить себе налипить на мембрану. В конце концов дорожки - это же не кусок провода наклеенный на подложку. Они обычно имеют микронные толщины.

Да - обычно изодинамические наушники требуют больше мощности нежели среднестатистические динамические. Но не потому, что они сродни черным дырам и жрут как не в себя. Просто обычно у них куда меньше чувствительность. К тому же много планаров имеют низкое сопротивление, что не всегда хорошо для усилителя, и что так же налагает свои ограничения на качество источника звука.
Но всему есть предел. Изодинамические наушники как любая другая система, состоящая из механически сдвигаемой поверхности и проводников имеет свои пределы.

А то, что звук у них никак не получается похожим на динамический, так тому есть две причины.
Первая - идеологическая. Нехер делать из прекрасного изодинамика древний и уже на сотню раз переделанный и высосанный досуха динамик. Хотите динамического звука - берите динамик.
Вторая - в силу конструкции он в принципе не должен выдавать такой же звук.


И вот тут я подхожу к тому, для чего я всё это объяснял - к особенностям звучания.

Изодинамические наушники имеют принципиально иной характер звука нежели привычный за десятилетия доминирования динамический.
Если мы говорим о излучателе сделанным с умом, без попыток совместить несовместимое, то особенностью планарного излучателя является его скорость отработки атак.
Мембрана магнито-планара двигается очень быстро и почти моментально меняет направление своего движения. У неё нет «инерционной» составляющей, которая обычно придаёт низкочастотным звукам раздутость и скругленность подачи атак и размазывания деталей «по синусоиде».
Да - ход у неё короткий и если при этом площадь мембраны не самая большая, то низам иногда действительно может не хватать, как бы это сказать… «объёмной массы», «густоты».
И сколько вы в неё не закачивайте мощности - она никогда не появится!
И глупо даже пытаться это изменить!

Но теряя в количестве низкочастотной накачки вы получаете великолепные возможности по отработке резких и быстрых звуков, по отработке атак. И от этого ощущение мощи будет даже выше. А за счёт большего разрешения и насыщенности обертонами, даже в низкочастотных звуках появится больше информативности и текстуры. Хотя бы за счёт большего количество послезвучий и обертонов, которые всегда есть даже в самых «басовитых» инструментах.

И чтоб было понятно. Ни в коем разе мы сейчас не говорим о потере низкочастотного диапазона. Весь диапазон присутствует в полной мере. Всё что вы теряете - это дополнительные искажения присущие динамическую излучателю, но не информацию!


И, наверное, пока я закончу. Если будет что дописать, буду править по возможности.


--------------------
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение

Ответить в данную темуНачать новую тему
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 8.12.2022, 12:47