История советских магнепланаров, легендарная аудиотехника СССР, революция в производстве наушников последних лет, принципы построения современного hi-fi, и даже немного магии - в интервью Игоря Левицкого - советского инженера, сотрудника легендарного НИИ БРЭА, а ныне - руководителя RND компании OPPO Digital.

Некогда советский инженер, создатель советских ортодинамических наушников и акустики под маркой «Амфитон» Игорь Левицкий, теперь возглавляет отдел разработок международной корпорации OPPO Digital. Перебравшись в США в 90-е, он развивал свои идеи в компании BG Radia, строившей планарные колонки, а сегодня проектирует магнепланарные наушники и мультирумную акустику OPPO.  

Да, именно этот человек вернул моду на магнепланары во всем мире, а нам, наконец, удалось связаться с ним, и разговор у нас получился невероятный. 

Перед вами удивительно взвешенный, подробный и оригинальный рассказ о судьбе Hi-Fi в СССР, первых экспериментах с ортодинамическими наушниками и магнепланарной акустикой, так и не случившихся советских планарных колонках и невероятных изменениях, которые произошли со звуком наушников за прошедшие 20 лет. 

 

Помните, когда вас впервые заинтересовала магнепланарная технология и почему?

Игорь Левицкий в калифорнийской лаборатории OPPO Digital

Эта технология успешно разрабатывалась в НИИ БРЭА (бытовой радиоэлектронной аппаратуры «Амфитон», г. Львов) в СССР. Я как молодой специалист после электроакустического факультета Киевского политеха выбрал это направление, когда послушал звучание японской акустики JVC Zero 5 c ленточными динамиками производства Matsushita. У нас тогда было много образцов зарубежной аудиоаппаратуры, которые Торгово-промышленная палата СССР закупала и направляла в институты и предприятия, разрабатывающие аппаратуру, как образцы для сравнения и, возможно, «подражания». Эта акустика имела самое прозрачное звучание на высоких частотах. Все детали были настолько различимы, что это вызывало несравненную эмоциональную вовлеченность. Японские фирмы в 70-х годах выпустили много инновационной акустики с интересными технологическими решениями. Тогда был какой-то технологический бум, прорыв из Страны восходящего солнца. 

 

Над какими проектами аудиоаппаратуры вы работали в СССР и какие из них, на ваш взгляд, были самыми удачными или интересными?

Наушники ТДС-7

Наш сектор в институте занимался разработкой акустических систем и наушников. Мы разработали такие акустические системы марки Амфитон, как 25АС-027, 50 АС-022, 25АС-131, 35АС-018 и соответствующие головки громкоговорителей, которые там использовались, включая первую в союзе легендарную изодинамическую (планарную) ВЧ -головку 10ГИ-1. Коллегами по сектору также была разработана и даже выпускалась в очень малых количествах гибридная диностатическая (с электростатическими СЧ- и ВЧ-головками) акустическая система 35 АСДС-017. Из наушников – это известные изодинамические (планарные) Амфитон ТДС-7, ТДС-15, ТДС-21, Н-25С (ТДС-25). Совместно с коллегами из нашей фирмы, а также из Института радиовещательного приема и акустики им. А. С. Попова (ИРПА) – Санкт-Петербург, я вел различные исследовательские работы по материалам для динамиков и корпусов акустических систем.

Мы также проводили много работ по перспективным моделям, которые не удалось запустить в производство в силу разных причин. В начале 90-х мы разработали серию перспективных планарных головок, как среднечастотных, так и ВЧ в рамках НИР (научно-исследовательских работ). Тогда еще в нашем институте были средства и возможности на чисто исследовательские работы, и мы успели создать насколько интересных концептуальных моделей. 25АС-027, пожалуй, была самой инновационной и удачной системой, производившейся массово на нескольких заводах. Наряду с Рижской S-90 она была одна из наиболее известных  и «долгоиграющих» акустических систем в СССР и СНГ. Из наушников – наиболее оригинальной нашей разработкой, бывшей на уровне, а то и лучше западных планарных наушников были ТДС-15 и позже Н-25С (выпускались в очень ограниченном количестве под занавес развала индустрии).

Одно из самых важных для меня достижений в то время - успешная разработка изодинамической головки 10ГИ-1 и запуск в производство акустики 25АС-027. Процесс этот был сложный. В СССР было очень мало высококачественной аппаратуры. На многих заводах отсутствовал опыт и необходимая культура производства. Подавляющее большинство  бытовой аппаратуры производилось на предприятиях, у которых основной профильной продукцией были изделия военного назначения, с довольно сложным и длительным циклом утверждения и постановки на производство… Почти такой же подход применялся и к бытовой аппаратуре. С одной точки зрения, это обеспечивало качество, но с другой сильно ограничивало нас, разработчиков, и требовало огромного количества времени на внедрение в производство из-за ненужной бюрократии. Мне приходилось ездить поездом в Москву и утверждать даже малейшие изменения в технической документации у бюрократов Министерства радиопромышленности, которому подчинялся наш институт. Сейчас все это кажется абсурдным.

 

Были ли попытки построения полностью магнепланарной акустики в СССР?

35АС ДС-017 - советска акустика с электростатическим СЧ/ВЧ-модулем

Если вы имеете в виду более широкополосную планарную систему, то да, были, но только на уровне исследовательких работ. Году в 91-м мы начали исследовательскую работу, где я был ведущим инженером, в рамках которой мы разработали прототип такой системы с четырьмя СЧ-панелями и ленточным ВЧ-драйвером в дипольной конфигурации (с открытой излучающей задней стороной). Это была почти плоская свободно стоящая система – панель размером примерно 120 см высотой и 40 см шириной. Она интегрировалась с низкочастотным модулем на 10 дюймовых НЧ-драйверах через кроссовер на частоте примерно 150 Гц. Звучала система потрясающе, имела невероятную детальность и прозрачность. Было что-то магическое в звуке этой дипольной планарной системы.  Она так и осталась в прототипе, поскольку в начале 90-х вся аудиоиндустрия СНГ начала разваливаться. За последние 15 лет несколько небольших фирм выходили с похожими концептами, но по различным причинам никто фактически не зацепился на рынке. Качество звука системы – это далеко еще не гарантия успешного бизнеса. Но я думаю что эта концепция еще вернется.

More after the break

Насколько отличаются первые ортодинамики советских ТДС-7 и сегодняшние OPPO PM-1?

Наушники OPPO PM-1

Это совершенно разные наушники во всем. ТДС-7 – это довольно грубо сделанные, по нынешним меркам, но достаточно инновационные для того времени наушники. Это первый опыт нашего молодого отдела акустики (тогда меня еще не было там) году так в 80-м, когда еще не знали, как правильно проектировать наушники. Драйвер там прямоугольный с брусковыми низкоэнергетическими ферритовыми магнитами и довольно толстой диафрагмой. Эргономически они, скажем так мягко, оставляли желать лучшего. Об индустриальном дизайне тогда в СССР ничего не подозревали или просто не обращали внимания. Качественные мягкие материалы (ткани, кожа или кожзаменители, поролон) отсутствовали для массового производства. Звук у ТДС-7 жестковатый, хотя и довольно детальный. Жесткие амбушюры и прижимной принцип обуславливает утечки звука между ухом и амбушюром и, как результат, – отсутствие баса. При ручном прижиме звук значительно улучшался, так как появлялся бас и, в общем, проявлялось что-то похожее на сочный изодинамический звук, но все равно в них было много недостатков. Несмотря на это, по сравнению со всем остальным, что было (или, скорее, чего не было) на рынке СССР, ТДС-7 – это был мощный прорыв на территорию высококачественного звука.

Надо понимать, однако, что отношение к наушникам и требования к их качеству звучания претерпело огромные изменения за последние 15-20 лет. В 80-х никто не предполагал, что в наушниках можно получить звук, превосходящий по некоторым параметрам лучшие акустические системы. Тогда в СССР, да и на Западе наушники были чем-то скорее утилитарным. А у нас звук делался еще и по ГОСТу, к сожалению. Этот подход имел мало общего с действительным качеством звучания и еще меньше общего с удобством.

Вот почему OPPO РМ -1 – наушники совершенно другого класса. Это уникальная разработка, в основу которой положена концепция ортодинамического драйвера от наушников Амфитон Н-25С с круглой двухсторонней диафрагмой. Вместе с тем РМ-1 – это совершенно новый уровень, нежели Н-25С. В части драйвера я применил новые магнитные и пленочные материалы, конструкция драйвера также усовершенствована. Чувствительность повышена примерно на 10 дБ. Использованы более жесткие и температурно устойчивые материалы. Наушники РМ-1 – охватывающие с открытой тыльной частью, в то время как ТДС-7 – прижимные с полуоткрытой задней крышкой с довольно сильным демпфированием. В части электрической и конструктивной надежности я думаю что РМ-1 нет равных, среди современных планарных моделей, так уж точно. Просто не верится, какую эволюцию прошла индустрия и технология наушников буквально за последние 10 лет. И я имею в виду не только механику и эргономику, но и требования к звуку. В работе над OPPO РМ-1 и их акустической настройкой у меня был совершенно другой подход к звуку и другие возможности, чем те, которые были у моих коллег в 80-м. Скажем, ТДС-7 – прижимные наушники. Их надо было делать охватывающими, с мягкими амбушюрами, тогда они звучали бы на порядок лучше. Но чего уж теперь сокрушаться. 

Вместе с тем я должен признать, что не было бы ТДС-7 и потом ТДС-15 и Н25С – неизвестно, появились бы РМ-1, РМ-2 и РМ-3. Так что я рад в какой-то мере, что я могу провести некую непрерывную (пусть даже и очень извилистую или даже ломаную) линию между технологиями изодинамических драйверов, заложенными в ТДС-7 и более поздних моделях, и теми решениями, которые я использовал в РМ-1. Можно даже сказать, что в РМ-1 есть «гены» советской технологии и «школы» наушников – ну, конечно же, только лучшие гены.

В чем, на ваш взгляд, главные преимущества магнепланарной технологии, и в чем ее основные недостатки?

Лучшие советские магнепланары "Амфитон Н25С"

Это очень интересный и довольно пространный вопрос, но постараюсь ответить покороче и доступно. Данные, которые были получены за последние 15 лет в нашей индустрии, уникальные методы тестирования, доступные сейчас (например Klippel Analyser), да и мой личный опыт, позволили мне прийти к выводу, что основные преимущества  магнито-планарной технологии заключены в особенностях колебательной системы (диафрагмы) и ее взаимодействия с нагрузкой излучения (воздухом). Тонкая диафрагма обеспечивает быстрый отклик на входной сигнал и чистое, быстрое затухание  механических колебаний без явных задержанных резонансов. Т. е. мы имеем быстрый импульс с четкими пиками, за которым нет послезвучания, характерного для обычных громкоговорителей.

Это то, что касается механо-акустической части. В части электромеханической основное преимущество – это отсутствие индуктивности катушки. В результате мы имеем чисто активное сопротивление, так как проводники расположены на плоской мембране-подложке. Также отсутствуют паразитные токи, которые возникают в магнитной системе обычного громкоговорителя с катушкой и которые модулируют основной сигнал и генерируют интермодуляционные (и другие) искажения даже на малых уровнях. Эти искажения аккумулируются в паразитный шум и маскируют микродинамические составляющие сигнала. Наш слуховой аппарат, как оказалось, очень чувствителен к такого рода искажениям, особенно на малых уровнях основного сигнала, т. к. при этом отсутствует маскировка этих искажений основным сигналом, и мы очень легко слышим все эти малосигнальные шум и грязь, особенно на средних и высоких частотах. 

Таким образом, в совокупности магнито-планарные системы  могут воспроизводить самые «мелкие» и самые «быстрые» детали и пики в сигнале практически без искажений. Как показал мой опыт, это именно то, что дает нам ощущение реализма и прозрачности, что, в свою очередь, вызывает несравненное эмоциональное вовлечение.

О недостатках: в наушниках  магнито-планарные драйверы практически не имеют значительных недостатков, кроме несколько большей массы, что некритично для большинства высококачественных моделей. Еще можно отметить практическую сложность сделать достаточно чувствительный драйвер размером 15-16 мм для  вкладных наушников. Технически это возможно, но там много проблем. В части  применения в акустических системах это ограничение по максимальному звуковому давлению для единичного драйвера. Это критично только для профессионального применения, и то только для сценического живого звука на средних и больших площадках, где часто нужны абсолютно максимальные уровни громкости. Тут магнито-планарные (ленточные) драйверы уступают профессиональным компрессионным драйверам, при этом для бытового применения они не имеют практически никаких недостатков, только преимущества.

Ваша последняя разработка для OPPO - не наушники, а беспроводная компактная акустика Sonica. Можно ли вообще добиться серьезного звука от аппарата в таком форм-факторе?

Конечно можно. И конечно, сложно. Самое сложное было максимизировать воспроизведение и добиться правильного баланса баса и его качества. Понятно, что нужно было выжать как можно больше, но при этом не делать компромиссов, приводящих к проблемам с басом на высоких и даже на средних уровнях громкости. Все Wi-Fi системы этой категории рынке применяют различные методики в обработке сигнала, чтобы получить как можно больше баса. Вся тонкость тут в балансе возможностей электроники, НЧ драйверов в выбранном акустическом оформлении и настройки цифровых компрессоров, которые ограничивают бас и защищают систему от перегрузки при больших громкостях. Подавляющее большинство аппаратов известных брэндов, которые мы испытывали в нашей лаборатории имеют явно слышимое или даже скачкообразное уменьшение баса (компрессию низких частот)  при заметном повышении громкости. Другие же модели используют решения, которые дают однотонный бас (пик характеристики в узком диапазоне). Такой бас может быть приемлем для электронной поп музыки, но когда слушаешь что-то более разнообразное и сложное, как например контрабас, то бывает бас совсем пропадает. Тут вот есть бас на этих нотах, а тут он вдруг как провалился в пропасть! Потрясающе! Смотришь на систему и на ее брэнд и понимаешь, почему среди профессиональных  аудиоинженеров ходят всякие шуточные пословицы. С другой стороны, понятно почему маркетологи этого брэнда пошли на такой компромисс.  Ну пусть услышат эту проблему 10, от силы 15 процентов наиболее искушенных слушателей, и то если будут прослушивать джаз. Большинство же будут слушать среднего качества поп и ничего не заметят. Т.е. идет конечно жесткая конкуренция на рынке за потребителя и многие идут на серьезные компромиссы. У кого-то получается, но в большинстве случаев проблемы очевидны. Для меня с ОPPO, к счастью, вопрос о таких вот компромиссах не стоял. Нужно было достичь самого лучшего, что было возможно в данных габаритах. Пришлось поднимать мощность драйверов и усилителей, думать об охлаждении, вплоть до использования металлического основания в Sonica  и литого алюминиевого корпуса в Sonica Grand. Очень сложно достичь плавной незаметной работы компрессора. Вот это было пожалуй самым сложным так как процесс зависит от очень многих параметров, которые жестко не связаны, а ухо очень тонко чувствует все проблемы с компрессором. И вот нужно правильно сконфигурировать цепь обработки, найти отпимальную комбинацию временных параметров работы комперссора-лимитера и эквализации, чтобы она  работала с данными драйверами в данном акустическом оформлении на всех музыкальных программах, и всё вместе звучало супер классно на всех уровнях громкости. Ух...получилось слишком технически, да уж простят меня читатели, которые не в курсе специальных терминов. В общем с настройкой  я несколько месяцев возился с каждой моделью. Успех достигнут - это когда понимаешь что звучит классно в разных комнатах и при долговременном прослушивании многих и разных музыкальных программ. Это ужасно долгий процесс.

Какие параметры звука аудиотехники вы считаете наиболее важными?

Советская изодинамическая ВЧ-головка 10 ГИ-1-4

Четыре параметра наиболее важны в совокупности. Они в той или иной мере, частично или косвенно взаимосвязаны, но не настолько, чтобы их не разделять. Динамический диапазон - разница между уровнем шумов в системе и наиболее громким пиковым значением сигнала на выходе - наиболее важен в создании ощущения живого реального звука. Необходима быстрая и неограниченная отдача системы воспроизведения, чтобы создать сигнал на выходе максимально похожий на оригинал. Наше ухо четко реагирует на заметную компрессию сигнала. Возможно, это сразу не определяется, но очень скоро приходит ощущение, что из музыки как бы изъяли живость, драйв и эмоциональность. Музыка становится безжизненной и удручающей. Частотный диапазон воспроизведения системы должен быть  достаточно широким, чтобы воспроизводить все основные компоненты сигнала большинства инструментов. Примерно 40 Гц-16 кГц по уровню – 6 дБ с плавным спадом характеристики за его пределами позволяет создать достаточно высокое качество. Частотный баланс в воспроизводимом диапазоне (см. выше) определяет насколько сбалансировано передается каждая частота из спектра сигнала, а соответсвенно и инструмента. Технически говоря, – это неравномерность частотной характеристики. Тут много нюансов но в целом  +/- 3 дБ по звуковому давлению в зоне прослушивания, это неплохо. Ну и четвертый параметр – это низкие нелинейные искажения сигнала на малых уровнях. Иначе говоря, система должна быть линейной, «чистой»  и способной передавать точно микродинамику сигнала. Почему на малых уровнях? Потому, что на высоких уровнях наша слуховая система менее чувствительна к искажениям за счет маскировки. А вот на малых уровнях, в отсутствие шумов ухо очень чувствительно к искажениям (поэтому нужно стремиться к малым уровням шума в помещении для критического прослушивания). Не зря первые системы проигрывания компакт дисков были несовершенны, так как существовали проблемы с искажениями на малых уровнях квантования сигнала. То же самое имеем с интермодуляционными искажениями. Они зачастую лежат вне диапазона маскировки или возникают на небольших уровнях сигнала. Например, когда мы сравниваем разные классы усилителей, оказывается, как правило, что лучше звучат не те, которые имеют нижайший общий коэффициент нелинейных искажений, а те которые имеют наименьший коэффициент при очень малом сигнале, как в случае с классом А.

Каков ваш идеал звука, и знаете ли вы как его добиться?

Конструкция беспроводной АС OPPO Sonica

Говоря об идеале, скорее всего лучше рассматривать звук системы, максимально приближенный по звучанию к тому, что слышал звукорежиссер в студии, при условии, что он использовал хорошую аппаратуру. Даже при этом, не всегда то, что слышал звукорежиссер при микшировании является идеалом, так как зачастую современный уровень аппаратуры воспроизведения в домашних условиях может быть выше, чем у той, которую использовал звукорежиссер при записи оригинала. Недавно, на конференции AES (Audio Engineering Society) в Лос-Анджелесе я присутствовал на встрече с легендарным звукорежиссером и продюсером Эллиотом Шайнером, который записывал таких исполнителей как Steely Dan, Donald Fagen, Beyonce, Queen, Eagles, Eric Clapton и многих других. Его записи неоднократно получали высшие награды Grammy Award и Emmy Award. Он рассказал присутствующим, что прослушивая некоторые записи сегодня, слышит больше деталей, чем во время записи в студии 20-30-40 лет назад. Также он рассказал о процессе записи. Это тонкий творческий процесс в такой же мере, как и технический. Есть определенная  магия в производстве (записи) и воспроизведении звука. Звук обладает не только объективными параметрами, связанными с аппаратурой, но и субъективными, которые я в совокупности называю эмоциональным впечатлением. Если человек чувствует вовлеченность, ощущение присутствия, то это то главное, что и должно быть целью разработчика и оператора или пользователя любой системы записи и воспроизведения. 

При разработке и настройке, я прежде всего стараюсь достигнуть заданных  или практически приемлемых объективных параметров. Затем начинается прослушивание и точная настройка системы, и ее доводка до того момента, когда я чувствую, что появилась эмоциональная компонента, вовлеченность. Я использую большое количество различных тестовых треков, в том числе Steely Dan и Donald Fagen. И когда я слышу песню и чувствую, что это именно то ощущение, которое я искал и ожидал, то я понимаю, что цель достигнута. Я не всегда знаю заранее, как я добьюсь этого результата, и добьюсь ли я его вообще. Бывает иногда, когда все вроде хорошо, меряется отлично, но вот звук не вызывает нужного ощущения эмоционального восторга. Тогда приходится возвращаться назад и продолжать эксперименты и настройку. Иногда, когда решение приходит как бы ниоткуда, не в результате каких либо расчетов или экспериментов, а походит на везение, когда все как-будто становится на место и система открывается и «поет» для меня, я понимаю что в этом всем есть безусловно немалая творческая, и даже магическая компонента.