Статусная вещь
Большой обзор автомобильной аудиосистемы Alpine F#1 Status третьего поколения

На днях компания «Бонанза» провела российскую презентацию новой системы Alpine F#1 Status, на которой мне удалось побывать и даже чуть-чуть выступить в роли спикера. Должен сказать, система действительно во многом уникальная, хотелось увезти её к себе в лабораторию и изучить инструментально. Но на текущий момент в России есть всего один комплект, так что сделать это не получилось. Правда, и пропустить такую технику мимо внимания было бы непозволительно, так что постарался отфотографировать и, насколько это возможно, изучить на месте. Делюсь результатами и полученной информацией.

Итак, это уже третье поколение F#1 Status, первое и второе увидели свет в 2001 и 2004 году, соответственно. Отличительная особенность нового «Статуса» – система не продаётся покомпонентно, только единым комплектом. Цена на сегодняшний день – 2790000 рублей. Если что, в ноликах не ошибся. Кстати, подешевело: на момент её анонса выходило дороже. Надо брать.



Первым делом, из чего состоит система. Вроде бы принцип тот же – источники, процессор, усиление, акустика. Но есть тонкости. Для начала вот вам картинка из официальной презентации, ну и пройдусь по каждому компоненту отдельно.



Источник сигнала Alpine DAP-7909



Граница между мобильным и автомобильным аудио нынче зыбкая, так что в Alpine решили взять проверенный аудиофильский плеер от Astell&Kern, способный сформировать качественный цифровой сигнал. Производитель, полагаю, в представлении не нуждается: крутость зашкаливает, статус заоблачный. Модель сделана на базе Astell&Kern SP1000M – лёгкая адаптация, и вот он уже получил индекс Alpine DAP-7909 и вошёл в семью F#1 Status.



Кстати, замечу – в исполнении для Alpine уже предустановлен Tidal. Только им одним, конечно, дело не ограничивается, Hi-Res легально можно найти на HDtracks, Qobuz, Native DSD Music, Acoustic Sounds, Bandcamp… Большинство из этих сервисов, правда, в России официально не представлены, но не мне вам говорить, насколько легко это обходится. В крайнем случае, торренты тоже никто не отменял (только тссс, насчёт последних я вам ничего не говорил).

Плеер поставляется в защитном кожухе, который при необходимости можно снять. Увесистый такой девайс в солидном металлическом корпусе. И это несмотря на то, что в обзорах исходной модели Astell&Kern SP1000M в своё время отмечали, что он полегчал по сравнению с предшественниками.



Плеер построен на 8-ядерном Exynos 7420. Встроенный ЦАП убирать не стали, так что его можно использовать и вне автомобиля. Два AK4497EQ (по одному на каждый канал) как бы намекают на уровень. Главное, найти наушники, которые соответствовали бы имеющимся возможностям.



Собственная память – 128 ГБ, но её можно расширить до терабайта установкой microSD карты. Ну и режим USB Audio тут тоже поддерживается, и, собственно, именно этот вариант выдачи сигнала как раз и используется в системе F#1 Status.



«Головное устройство» Alpine HDS-7909



Да, пожалуй, вот так, в кавычках. Во-первых, на привычное ГУ этот элемент не похож, поскольку состоит из двух раздельных блоков (разве что размеры панели вызывают приступы ностальгии по стандартам DIN). Во-вторых, это не столько источник сигнала, сколько коммутатор: из привычных функций есть только чтение флешки, а вот основное предназначение – это приём сигнала от плеера через вышеупомянутое соединение USB Audio и передача его дальше, к процессору. Причём не по оптике или коаксиалу через привычный SPDIF, а по шине A2B. Но об этом – чуть дальше.

Итак, ГУ состоит из двух блоков. Дизайн панели управления (или, если хотите, коммандера) отсылает к историческим моделям Alpine – знакомые шесть квадратных кнопок ни с чем не спутать. Но совсем в ретро-стиль дизайнеров не унесло, тонкий баланс сохранён.



Сам коммутационный блок предполагается установить скрытно, хотя если заморочиться с инсталляцией «на показ», внешний вид он тоже не испортит. Даже логотип изначально не приклеен – его можно переворачивать, чтобы он не оказался «вверх тормашками». С одной стороны к нему подключается коммандер, плеер и USB-кабель для флешек, с другой – сигнал уходит к процессору по шине A2B в разрешении 32 бит/384 кГц.





Теперь, как обещал, про шину A2B – что это такое, и чем не угодил привычный SPDIF. Шина была придумана компанией Analog Devices как раз для объединения аудиокомпонентов, название расшифровывается как Automotive Audio Bus. Она лучше SPDIF, как минимум, по двум причинам. Во-первых, SPDIF весьма ограничен по скорости передачи. По факту выше 192 кГц у коаксиала часто начинаются проблемы, а через оптику и вовсе выше 96 кГц сигнал «пропихивается» с трудом – слишком много ошибок. А тут со свистом пролетает 384 кГц по обычной витой паре. Во-вторых, A2B предусматривает двустороннюю связь и возможность синхронизации тактовых генераторов от мастер-клока в процессоре. Короче, по качеству передачи и тактирования цифрового сигнала A2B вне конкуренции.

Процессор Alpine HDP-H900



Он большой и тяжёлый. Нет. Он огромный и дико тяжеленный, и запросто переплюнет в своей массивности иные усилители классических форматов.



Выходы выполнены не в привычном формате RCA (нулевая и сигнальная жилы), а в балансном – в разъёмах XLR (нулевая жила, сигнальная жила в прямой полярности и сигнальная в обратной полярности). Этот формат чаще используется в профессиональной аппаратуре, а в автомобильной – крайне редко. По крайней мере, все известные мне девайсы можно пересчитать по пальцам одной руки опытного фрезеровщика, да и то все они олдскульные. Кабели, если что, тоже идут в комплекте.



Как ни крути, а системы F#1 Status с большой вероятностью будут устанавливаться в современные автомобили, где уже есть штатка, и убрать её не всегда представляется возможным. Поэтому процессор принимает не только сигнал от ГУ по шине A2B, у него есть и более привычные аналоговые входы.



Такое отделение цифровых источников от всего остального и особое отношение к «чистоте» тактовой частоты неспроста – к цифровому сигналу в этой системе отнеслись с особым пиететом. Дело в том, что разрешение при обработке сигнала (ещё раз – не просто принимаемого сигнала, а именно при обработке) составляет 384 кГц/32 бит. Сие есть не просто какой-то там «хайрез», а Ultra High Resolution. За столь ответственную «математику», кстати, отвечают сразу четыре процессора Griffin UL DSP.

Зачем всё это нужно? А вот нужно. Об этом я рассказывал на презентации в качестве приглашённого гостя, попробую коротко пересказать здесь. Ну как коротко... как получится, но оно того, поверьте, стоит.

Зачем нужна высокая частота дискретизации?



Повышенная частота дискретизации означает расширенный частотный диапазон, и он выходит далеко за пределы «звуковой» границы 20 кГц. Например, при дискретизации 384 кГц верхняя граница диапазона составляет что-то около 190 кГц. Это не значит, что процессор создан для летучих мышей и дельфинов. Если коротко, это позволяет точнее передать пики и атаку звукового сигнала. И вот почему.

Верхняя граница человеческого слуха проверяется на синусоидальных сигналах. А звуковой сигнал, как известно, имеет импульсную природу, и тут всё работает несколько иначе. Ещё в 1928 году Гарри Найквист опубликовал работу, в которой рассматривал полосу пропускания телеграфных линий связи для импульсных сигналов. И выяснил, что она должна быть минимум в два раза шире, чем частотный диапазон самого передаваемого сигнала. Потом эти выводы, к слову, легли в основу теоремы Котельникова, на которой построена вся цифровая связь и цифровая аудиозапись. Да и стандарт Hi-Res Audio, который определяет верхнюю границу диапазона в 40 кГц, – тоже основан на тех же выводах Найквиста. Т. е. это необходимый минимум для нормальной передачи сигналов импульсного характера. И никакой «эзотерической аудиофилии».

Другой момент – фазовые искажения внутри звукового диапазона. В последнее время я недаром стараюсь смотреть в своих тестах фазовую характеристику усилителей. Занятные, скажу я вам, результаты получаются – большинство безбожно сдвигают фазу сигнала на ВЧ за ооочень редкими единичными исключениями. «Ну и чо?», – спросит начинающий любитель автозвука. «Ну и то» , – скажу я, ибо фазовые искажения – это «набеги» и «отставания» сигнала в отдельных частотных диапазонах. А это, как вы понимаете, ни разу не достоверная передача сигнала. При этом АЧХ может оставаться ровной, да и на гармонических искажениях это никак не сказывается. Тот самый случай, когда формально всё хорошо, но отъявленным аудиофилам появляется повод построить из себя сами знаете каких экспертов (диваны, как всегда, быстры и непобедимы).

Если же не обращать внимание на снобов-аудиофилов и копнуть в математику, то для идеальной фазовой линейности в диапазоне до 20 кГц полоса пропускания звукового тракта должна быть не просто в разы, а на порядок шире этой формальной верхней границы. Вот почему получившийся у F#1 Status диапазон 190 кГц – это ни разу не перебор. Это сделано как раз для устранения фазовых искажений в звуковом диапазоне. Ограниченном, казалось бы, столь скромной отметкой в 20 кГц.

Зачем нужна высокая битность при обработке сигнала?



Второй аспект Ultra High Resolution – это битность. В F#1 Status обработка, как заявлено, происходит в разрешении 32 бит. Тут объяснение немного проще, и тоже есть повод вспомнить историю.

Когда в 80-х годах аудиомир начал переходить на цифровые форматы и штамповать компакт-диски, студии тоже начали переходить на цифровую аудиозапись. Первыми, кстати, в этом деле были японцы. Правда, быстро выяснилось, что сведение и мастеринг записей в разрешении CD Audio оказалось недостаточным – финальный сигнал хоть формально и имел формат 16 бит/44,1 кГц, однако при обработке терялось множество деталей, и по информативности был сопоставим с 12-битным, 10-битным, а то и вовсе с 8-битным. Отсюда, кстати, и пошёл стереотип, мол «цифра звучит хуже аналога».

Всё это дело довольно быстро было исправлено – студии начали применять обработку сигнала в более высоком разрешении и придумали алгоритмы, сохраняющие высокую информативность при переводе в «бытовой» формат CD Audio (те самые 16 бит/44,1 кГц). Вспомнить хотя бы технологию K2 HD Mastering, которая была разработана JVC/Victor, и за дисками с этим логотипом гонялись аудиофилы по всему миру. «Ложечки нашлись», но стереотип о «неживой стерильности цифры» в головах, не склонных к анализу, так и остался.

Впрочем, позже всё это повторилось и в Car Audio – первые процессоры обрабатывали сигнал в невысоком разрешении, и возникла та же проблема – любая даже простейшая обработка приводила к деградации звукового сигнала, звук становился скучным и «тусклым». Так что разрешение 32 бит/384 кГц, как вы теперь понимаете, – это просто жизненная необходимость, если при обработке действительно нужно сохранить исходную информативность сигнала.

Джиттер, чтоб его…



Другой аспект точности воспроизведения – «великий и ужасный» джиттер цифрового сигнала, о котором все говорят, но мало кто представляет, что это такое на самом деле. Попробую объяснить его суть простыми словами, и почему на презентации Alpine ему уделили особое внимание. Тем более, по первому высшему образованию я вроде как инженер магистральной связи, и в институте нас этому учили безо всяких громких маркетинговых заявлений.

Как нам рисуют картинки цифрового сигнала? Ноль/один – это нет сигнала/есть сигнал. Всё, без промежуточных значений. На деле всё не так просто. Для наглядности зайдите в ванную и попробуйте покрутить кран. Открыли кран, но вода не течёт моментально – какие-то доли секунды она проходит через носик и только потом начинает литься из него. Закрыли кран – а последние капли из носика какое-то время ещё стекают.

В электронике абсолютно то же самое – переход между состояниями «нет сигнала» и «есть сигнал» не моментальный, должно пройти какое-то время «срабатывания» со всякого рода переходными процессами. Вдобавок, при передаче цифрового сигнала фронты неизбежно «размазываются», да ещё и появляются отражённые сигналы в местах соединений. На всё это накладывается нестабильная работа кварцевых генераторов, «уплывание» тактовой частоты, взаимные помехи от неудачной разводки платы... И всё это оказывается порой настолько значимым, что приёмник сигнала может увидеть на своём входе «0» вместо «1» или «1» вместо «0». Эти ошибки – и есть проявление того самого пресловутого джиттера. Чаще его называют просто «дрожанием фронтов сигнала», что несколько упрощённо, но в целом вроде как верно.

Кстати, это одна из причин, почему цифровые кабели – оптические, коаксиальные, USB-кабели – все они звучат по-разному, хотя, казалось бы, везде передаются одни и те же «нули» и «единички». Передаются – да, а вот принимаются – не всегда. Поскольку при передаче цифрового аудиосигнала поток идёт «в одну сторону», и в случае ошибки «переспросить» источник невозможно, и ошибочные пакеты данных просто не принимаются в расчёт при дальнейшей обработке. В лёгких случаях – это потеря детальности звучания (и повод потрепаться о разном звучании цифровых кабелей), в более тяжёлых – щелчки и трески, и так – вплоть до потери связи. И опять никакой аудиофилии, чисто физика.

Ну и, собственно, теперь, надеюсь, понятно, почему Alpine так трепетно отнёсся к передаче цифрового сигнала, и значительная часть презентации была посвящена именно джиттеру. Вернее, его минимизации – применительно к F#1 Status прозвучала цифра «дрожания» фронтов цифрового сигнала менее 0,1 пикосекунды. Это реально очень низкое значение (1 пикосекунда относится к одной секунде примерно как одна секунда к 32 годам).



Для решения этой задачи в ядре Master Clock Managements System применили кварцевый генератор тактовой частоты в двойном термоизолированном боксе DuCoLon. Колебания температуры – вообще злейший враг таких элементов. Разобрать процессор, конечно, не удалось, так что будем довольствоваться картинкой из презентации.



Усилитель Alpine HDA-F900



Итак, идём дальше. Усилитель работает в классе D, хотя компактным я бы его не назвал. Впрочем, за компактностью тут особо и не гнались.



Alpine – известные затейники по части всяких фич в импульсных усилителях, и здесь тоже применено кое-что интересное. Главную фичу HDA-F900 назвали «схема усиления UltraBlu». Её суть – в хитрой обратной связи, которая компенсирует фазовые смещения в выходном сигнале, которых быть не должно. Собственно, этот принцип использован и в других, менее пафосных усилителях Alpine, но здесь его реализация доведена до нового, как заявляет производитель, наивысшего уровня.



Ну и инфа для любителей циферок. Выходная номинальная мощность – 4х100 Вт или 2х200 Вт на 4 Ом, частотный диапазон по уровню -3 дБ – от 4 Гц до 100 кГц, коэффицент гармонических искажений – менее 0,003%, отношение сигнал/шум – выше 115 дБ.

Акустика Alpine HDZ-9000



В описании и в презентации акустика указана 4-полосной, но пугаться этого не нужно: у неё классическая конфигурация 3-полоска плюс сабвуферное звено.



Ну и сразу об общих особенностях. Во-первых, диффузоры. Они здесь выполнены из сложного композита CFRP – Carbon Fiber Reinforced Pulp, целлюлоза плюс углеродное волокно. Причём этот материал применен во всех динамиках вплоть до твитеров (!).

Суть этой экзотики – устранение внутренних механических напряжений при работе динамика. А если их нет, то нет и призвуков материала, АЧХ получается ровной, в звуке наступает идиллия, а у слушателей – полный дзен. Эх, жаль, не удалось забрать динамики в лабораторию, но на презентации нас уверили, как говорил поручик Ржевский, что «в стихах это звучит просто изумительно». Кто купит эту акустику – расскажите потом.



И да, обратите внимание на верхние подвесы. Раз уж делать эксклюзив, то во всём. Хотя тут их форма тоже не ради красоты (ну ладно, не только ради неё). С такой формой они хорошо сопротивляются боковым смещениям, но мягки и податливы при продольных смещениях диффузора, а это значит, что при значительных ходах будет меньше нелинейностей.



В моторах – тоже много интересного. Кстати, во всех динамиках использован неодим. И тут на презентации прозвучали уже подзабытые (хотя и раньше-то известные в основном лишь энтузиастам) названия технологий DDLinear и DDDrive. Впрочем, тут все эти особенности лучше рассмотреть для каждой полосы индивидуально.

Начну с самого низа. Ну как с низа… Частотный диапазон для 11-дюймового сабвуфера Alpine HDZ-9000SW заявлен аж до 1 кГц. На самом деле столь широкие пределы не были целью разработчиков, главное было получить правильный и «быстрый» импульсный отклик, так что способность забираться в СЧ – это уже следствие.



Использование неодима ни разу не облегчило конструкцию и не уменьшило размеры мотора – динамик получился большим и тяжёлым, аж 14 кг.



Размеры звуковой катушки не указываются, но она тут довольно крупная.



А самое интересное – мотор имеет непривычную геометрию с двумя (!) магнитными зазорами.



Идём дальше, 6-омные мидбасовые динамики Alpine HDZ-9000WF калибром чуть больше (но ненамного) стандартных 6,5 дюймов. К слову, с ними можно было бы построить и двухполоску: они спокойно «тянут» вверх до 8 кГц. Причина – та же, стремление получить правильный импульсный отклик, а широкий диапазон – это уже следствие.





Катушки намотаны квадратным проводом, причём, насколько можно судить из описания, симметрично – с внутренней и наружной сторон каркаса (так расположение обмоток в зазоре получается более симметричным).



Интересно, что латунные фазовыравнивающие «пули» и даже алюминиевые крышки магнитных систем – тоже работают как часть мотора и влияют на формирование магнитного потока. К примеру, внутренняя проточка в алюминиевой крышке, «продолжающая» магнитный зазор даже получила своё название Bottom-Less Design. Есть тут и кольцо Фарадея, хотя исполнено оно непривычно, и тоже работает в основном как корректор формы магнитного потока.

За средние частоты в системе отвечают Alpine HDZ-9000MID. Тоже 6-омные. Номинальный размер – 3 дюйма. Работать умеют уже со 180 Гц (хотя, учитывая размеры, лучше стыковать их с мидбасовым звеном чуть выше) и вверх забираются до 12 кГц – ещё не широкополосники, но уже близко к ним. Опять же, такой диапазон даёт большую свободу при настройке системы в конкретном автомобиле.





По своему построению они немного похожи на мидбасовые динамики, хотя, разумеется, со своими особенностями.



Твитеры Alpine HDZ-9000TW крупные и тоже крайне необычные. Как и упоминал выше, излучающие мембраны выполнены из того же композита Carbon Fiber Reinforced Pulp – целлюлоза плюс углеродное волокно. Причём форма – не купольная и не конусная, а тороидальная, что-то напоминающее Ring Radiator.





В моторах используется сразу по два кольцевых неодимовых магнита – основной и «вспомогательный», и хитрая конфигурация катушек. Ну и, как нетрудно догадаться по размерам, имеется акустическая камера с заполнителем. В результате частотный диапазон эффективной работы начинается уже от 3,5 кГц, а вверх твитеры забираются аж до 80 кГц, что вдвое перекрывает минимальные требования Hi-Res Audio. Зачем это нужно – читайте выше.



В качестве резюме



Честно говоря, не люблю делать выводы, не изучив компоненты в лаборатории, но в данном случае можно сделать исключение: даже поверхностное изучение даёт понимание уровня системы. Не знаю, сколько будет продано таких комплектов в мире, но нужно понимать, что такие вещи делаются не для их завоза контейнерами и «слива» в сетевых магазинах. Я называю их «витриной технологий». И кто знает, может быть когда-нибудь к «хайрезам» и такой детальной обработке цифровых сигналов мы будем относиться как к чему-то обыденному – примерно как сейчас смотрим на компакт-диск, хотя в 80-х он тоже казался настоящим технологическим чудом. Да и всё остальное, уверен, тоже ещё не раз встретим в компонентах более доступного уровня.


Еще немного свежих материалов:
Другие интересные статьи в рубрике
2015-2024 CarMus