Оливер Томас, CEO компании PMC, дал небольшое, но любопытное интервью изданию Hi-Fi+. Мы переводим его на русский язык для вас.
С самого начала, когда инженеры BBC создавали лучшие мониторы, компания PMC находилась в авангарде инновационного дизайна акустических систем. С момента основания она выбрала технологию трансмиссионной линии как способ добиться более качественного звука из корпусов любого размера. Со временем эта технология была усовершенствована и превратилась в современную Advanced Transmission Line (ATL™).
К ней присоединились и другие разработки – Laminair и недавно LaminairX. Мы побеседовали с директором компании Олли Томасом (Ollie Thomas) о том, как новейшие технологии применяются в акустических системах серии Prophecy и других моделях.
С выходом серии Prophecy вы также представили несколько технологических новинок, включая LaminairX. Расскажите, что это за технология и откуда пришла идея.
Мы запустили эту технологию одновременно с новой серией Prophecy — это наиболее значительный технологический шаг вперёд со времён оригинальной Laminair. Но давайте сначала вспомним, с чего всё началось.
Первая версия Laminair появилась в моделях QB1 и twenty.5. Визуально она узнаётся по ряду прорезей или рёбер в области выхода трансмиссионной линии, там, где находится «порт» на передней панели корпуса.
Эти рёбра контролируют турбулентность потока воздуха, что и было основной целью первой версии Laminair. Воздух, проходящий через трансмиссионную линию, движется с определённой скоростью, в зависимости от того, насколько она узкая и насколько активно движется динамик.
При достижении определённого порога скорость потока становится настолько высокой, что создаёт акустические проблемы. Мы выявили эту зависимость и разработали аэродинамические элементы, снижающие турбулентность. Так появилась Laminair.
Рёбра делят выходное отверстие на несколько меньших каналов, увеличивая их суммарную площадь и периметр. Это позволяет уменьшить завихрения, но важно найти баланс: слишком много каналов создают чрезмерное сопротивление и сводят пользу на нет.
В чём преимущество такого решения?
Эти рёбра возвращают поток воздуха к ламинарному состоянию, то есть к плавному, однонаправленному движению без хаотичных завихрений. Такой поток характеризуется низким числом Рейнольдса (Reynolds number), параметром, описывающим тип движения жидкости или газа. Чем оно ниже, тем более упорядочен поток.
Создавая множество каналов, мы добиваемся лучшего контроля воздушного потока. Общая площадь выхода становится чуть более «тормозящей», но зато движение воздуха стабильное и предсказуемое.
Когда мы внедрили Laminair в twenty.5 и QB1, мы фактически снизили число Рейнольдса — а значит, уменьшили турбулентность, шум и гармонические искажения.
И вот теперь LaminairX…
Прошло примерно девять лет с момента первого релиза Laminair. LaminairX — это её усовершенствованная версия.
Мы используем современные симуляционные программы, чтобы визуализировать движение воздуха и количественно оценивать, насколько уменьшаются искажения и шум. Понимая физику процессов глубже, мы разработали обновлённую конструкцию, учитывающую так называемую гидродинамическую длину входа. Проще говоря, оптимальную длину рёбер. Мы также выяснили, что количество каналов играет куда более значительную роль, чем считалось ранее.
Главное достижение – мы смогли удлинить зону Laminair, не увеличивая сопротивление воздушному потоку, благодаря чему получили полностью оптимизированную систему LaminairX.
Если говорить о числах: у Laminair число Рейнольдса было около 2500, что уже уменьшало хаотичность потока, но не до конца. В LaminairX этот показатель удалось снизить ниже 2000, что означает полностью оптимизированное и контролируемое движение воздуха.
Продолжаете ли вы сотрудничество с Национальной физической лабораторией (NPL) или исследования ведутся самостоятельно?
Теперь всё делается внутри PMC, в нашей R&D-лаборатории.
Сотрудничество с NPL на раннем этапе было крайне полезным. Оно позволило проверить достоверность симуляций. Мы до сих пор проводим тесты: создаём компьютерную модель, получаем прогноз (например, снижение искажений), строим прототип и измеряем реальные данные. Если результаты совпадают, значит, симуляция верна. Именно такие проверки мы проводили совместно с NPL.
Можно ли было реализовать такой проект 30 лет назад?
Теория трансмиссионных линий была известна и тогда, но 30–40 лет назад приоритетом считалось совершенствование материалов динамиков и магнитных систем.
Проблемы аэродинамики корпусов не рассматривались столь детально, не существовало современных средств симуляции. Тем не менее, инженеры уже знали, что поток можно улучшить с помощью рёбер и направляющих, поэтому, возможно, мы попробовали бы сделать нечто подобное даже без компьютерных моделей.
Как помог ваш инженерный опыт до PMC?
Мой инженерный путь начался с аэродинамики и автоспорта, где я занимался проектированием гоночных автомобилей. В автоспорте процесс состоит из трёх этапов:
- компьютерное моделирование аэродинамики,
- проверка в аэродинамической трубе,
- измерение реального потока.
В акустике подход тот же: мы моделируем движение воздуха, затем проверяем измерениями: уровень шума, искажений, поведение корпуса и, наконец, тестируем звучание в безэховой камере.
Результаты впечатляющие: снижение шестой гармоники на 6 дБ, а четвёртой и пятой — на 4–4,5 дБ. Это можно измерить, но, главное, услышать, что бас и середина действительно становятся чище.
Есть ли корреляция между измерениями и тем, что мы слышим?
Да, но остаётся некий фактор, который пока не поддаётся измерению. Это вдохновляет, ведь значит, что впереди ещё открытия. Иногда лучший по звучанию прототип не тот, что показывает идеальные графики. Это заставляет нас искать новые параметры и методы анализа.
Процесс проектирования итеративный?
Безусловно. Если слышишь, что что-то не так, но не понимаешь, почему – надо продолжать искать причину и исправлять, пока не заработает идеально.
Будет ли LaminairX использоваться в других моделях?
Да. Хотя есть конструкции, где она не принесёт значимых улучшений, мы уже планируем внедрять LaminairX в несколько новых моделей. Это не краткосрочная технология, а часть основного инженерного ядра PMC, наряду с ATL. Так что вы увидите её в будущих системах компании.
Можно ли ещё усовершенствовать ATL?
Хороший вопрос. Теоретически – да, но это потребует полного моделирования всей системы трансмиссионной линии: воздушных потоков, свойств материалов корпуса, демпфирования, характеристик наполнителя и поведения самих динамиков.
Переменных очень много, но развитие симуляционных технологий позволит нам принимать ещё более точные и креативные инженерные решения.