Акустика 25 АСЭ-101 напольная электростатическая система "Статик"

Достоинства электростатических громкоговорителей:

Практически идеальные АЧХ и ФЧХ — конструкция обуславливает минимум резонансов.
Очень широкий частотный диапазон — фактически, один излучатель может работать со всем диапазоном 20 Гц
— 20кГц, впрочем, основательно нагружая усилитель.
При достаточно больших размерах, статик работает как линейный источник, и с удалением от него, громкость падает
медленнее — не на 6 Дб с удвоением дистанции, а только на 3.
Самое главное — чрезвычайно низкие искажения, на 2-3 порядка ниже, чем в динамических излучателях,
сравнимые по уровню с искажениями, возникающими в усилителях.
Простота конструкции. Это один из немногих излучателей, которые легко можно собрать самому.

История электростатических громкоговорителей

Электростатики были изобретены в Германии еще в 1880-х годах, точная дата не известна. Поскольку тогда применялись
чисто механические граммофоны, первые электростатики использовались в опытах по получению ультразвука. Только в 1915
году началось развитие электромеханического, а не чисто механического звуковоспроизведения.

Тогда же начались эксперименты по применению электростатиков в звуковоспроизведении. В 1922 году родились ламповые
усилители, и тут же была создана первая коммерческая акустическая система на электростатиках, предназначенная для
озвучки кинотеатров. Тогда еще не были разработаны достаточно мощные магнитные материалы, и эффективность динамиков
была ниже, чем электростатиков. Вскоре электростатики стали производить в заметных, для тех времен, количествах.

Их конструкция еще отличалась от современных, по большей части, те статики были однотактными и давали далекий от
идеала звук. В 1927 году Ганс Вогт создал двухтактный электростатический звукоизлучатель, который остался
практически неизменным и по сей день. Но уже в 1930 году были созданы первые достаточно сильные ферромагнетики, и
динамические звукоизлучатели быстро вытеснили все остальные технологии.

Проблемой первых электростатиков было отсутствие подходящего материала для мембраны, обычно использовалась
алюминиевая фольга. Она не обладала достаточной прочностью и гибкостью, а кроме того, имена низкое сопротивление,
что приводило к тому, что при пробое пленка просто сгорала. В 1950х годах появились первые прочные полимерные
пленки, и уже в 1953 году Артур Янсен (Arthur Janszen) получил патент на первый практичный электростатический
громкоговоритель.

Началось возрождение статиков, совпавшее с началом эпохи стерео. Но широкого распространения статики так и не
получили, оставшись уделом аудиофилов. В 1957 году появился QUAD ESL 57, настоящий долгожитель — он выпускался
до 1981 года, и стал одним из самых широко распостраненных статиков.

Электростатическая акустика Quad ESL-57

В 1981 его сменил ESL 63, пожалуй, самый известный из всех статиков, решивший одну из проблем этого типа
звукоизлучателей — узкую диаграмму направленности излучения. В 1982 году на Чикагской выставке Consumer
Electronics Show Гейл Мартин Сандерс и Рон Логан Сазерленд представили свою собранную в гараже систему CLS —
решавшую ту же проблему более простым путем — использованием изогнутой панели.

Их разработка получила приз за дизайн и конструкцию и вскоре появилась фирма Martin Logan, один из известнейших
производителей электростатиков в мире. Помимо полноразмерных АС, статики применяются и в составе традиционных АС в
роли высокочастотных излучателей. В 1980х годах даже производились музыкальные центры с электростатическими «пищалками».
Существуют и электростатические наушники.

В 1960 году японская компания Stax начала производство первых наушников, и по сей день остается практически
единственным производителем. Мэтры наушникостроения, такие как Sennheiser, AKG, Koss также время от времени
выпускали электростатические наушники, занимавшие стабильно наивысшее место в линейке, например — легендарные
Sennheiser HEV-90, комплект из усилителя и наушников, стоящий около 12 тысяч долларов.

Первый отечественный электростатический громкоговоритель был разработан в ИРПА им А.С. Попова в 1977 году. Речь идет
о широкополосном электростатическом громкоговорители АСЭ-1 (рис.1), предназначенный для работы с
усилительно-коммутационными устройствами высшего класса.

В отличии от зарубежных широкополосных электростатических громкоговорителей, в которых используется диэлектрическая
пленка с особо высокоомным, обычно графитовым, покрытием (100 мОм/см2), обеспечивающий постоянство заряда
на мембране. В АСЭ-1 применена более легкая и эластичная (чем графитовая) металлизированная конденсаторная пленка из
полиэтилентерефталата. Это позволило несколько улучшить акустические параметры громкоговорителя, но зато потребовало
принятия специальных мер для обеспечения постоянства заряда на мембране.

Рис. 1. Отечественная электростатическая акустика АСЭ-1

В АСЭ-1, кроме того, оригинальная эффективная частотно-разделительная цепь, функции индуктивности в
которой выполняют обмотки и индуктивности рассеяния согласующих трансформаторов, а функции емкости —
собственная емкость их обмоток и самих излучателей.

Все это, а также оптимальное расположение излучателей обеспечивало боле высокое, по отзывам слушателей, качество
звучания, чем у аналогичного по размерам электростатического громкоговорителя «Quad ES»
английской фирмы «Акустикал Меньюфэкчеринг Лимитед».

Недостатки электростатиков:

Дипольный характер излучения — статик излучает звук в обе стороны одновременно. Его нельзя размещать в
комнате где попало, например, вдоль стен, так как сигнал с задней стороны будет влиять на звук.
Отсюда вытекает малое количество НЧ из-за взаимоисключения волн, излучаемых с противоположных сторон. Бороться с
этим можно либо увеличением размера, либо применением эквализации, что понижает чувствительность.А
чувствительность и без того не велика, заметно ниже, чем у большинства динамических АС. Отчасти на это влияют
потери в трансформаторе, но и у самого электростатика в отрыве от трансформатора она не слишком велика. Можно
повысить коэффициент трансформации, но это ухудшит звук и нагрузит усилитель. Можно повысить напряжение
поляризации, но у этого повышения есть предел — электрическая прочность воздуха ограничена, и после
определенного порога статик уже не будет заряжаться дальше — будут постоянно происходить пробои между
пленкой и статорами.
Узкая направленность на ВЧ и СЧ. Существуют инженерные решения, борющиеся с этим, но они ухудшают качество
звука.
Максимальная громкость жестко ограничена зазором между мембраной и статорами и площадью статика это предел
объемного смещения. При увеличении зазора падает чувствительность.
Высокие рабочие напряжения, необходимость в источнике постоянного напряжения и трансформаторе, который вносит
искажения, либо высоковольтном усилителе. Как следствие — малая распространённость и высокая стоимость.
Статики притягивают пыль. 🙂

Работы по созданию совмещенных акустических систем продолжаются, и, возможно, со временем будет создан
громкоговоритель, сочетающий преимущества динамических и электростатических систем.

Г. Ленинград.

Литература

Римский-Корсаков А.В., Электроакустика. М.,
«Связь», 1973
Зуев В.М., Широкополосные электроакустические системы. Научно-технический сборник «Техника средств связи»,
вып. 1., М., ЦООНТИ «Экос», 1978
Зуев В.М., Широкополосные электроакустические системы. XVIII Всесоюзная научно-техническая конференция. Тезисы
докладов. Л., 1979
Walker P.J., Wide Range Electrostatic Loudspeakers, «Wireless World». 1955 #5, 6, 8
Matthys R.J., Telstar shaped electrostatic speaker, «Audio». 1964 # 5, 6

Измерение параметров Тиля-Смолла в домашних условиях →
← Электродинамические головки с плоскими диафрагмами

25АСЭ-101 Статик

Акустическая система 25АСЭ-101 Статик

	Изготовитель ПО «Завод им. М. И. Калинина» г.Ленинград Цена 1984 года – 250 руб. Электростатическая Акустическая система 25АСЭ-101 «Статик» предназначена для высококачественного воспроизведения музыкальных программ в стационарных бытовых условиях. Рекомендуемая мощность высококачественного бытового усилителя 25…100 Вт. Предпочтительный вариант установки — напольный. Особенностью АС является использование электростатического принципа преобразования электрического сигнала звуковой частоты в звуковые колебания. АС является широкополосной электростатической системой, представляющей собой вариант пленочного излучателя, мембрана которого управляется силами электростатического поля. Масса мембраны соизмерима с массой колеблющегося воздуха, поэтому она обеспечивает почти безинерционный режим возбуждения звуковых колебаний в среде, а это, в свою очередь, приводит к тому, что звучание АС отличается тембральной чистотой, прозрачностью и точностью воспроизведения музыкальных нюансов. Отличительными особенностями акустической системы являются: – высокая перегрузочная способность; – низкие нелинейные искажения; – амплитудно-частотная характеристика плоская во всем диапазоне воспроизводимых частот; – низкие переходные искажения; – возможность регулировки угла наклона акустической системы.	Внешний вид без лицевой панели
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИДиапазон воспроизводимых частот , Гц …45…20000 Неравномерность АЧХ звукового давления, дБ, на нижней граничной частоте диапазона воспроизводимых частот относительно уровня среднего звукового давления …-8 Уровень характеристической чувствительности (характеристическая чувствительность), дБ (Па/ /”’Вт ); не менее …82 (0,25) Неравномерность АЧХ звукового давления, дБ, в диапазоне частот 100..8000 Гц относительно уровня среднего звукового давления в диапазоне 50…20 000 Гц …±2 Характеристика направленности АС, дБ, измеренная по отклонению АЧХ звукового давления под углами 25±5° в горизонтальной плоскости и 7+3/-2° в вертикальной плоскости от АЧХ, измеренной по акустической оси 0°: в вертикальной плоскости …±6 в горизонтальной плоскости …±10 Гармонические искажения АС, %, определяемые суммарным характеристическим коэффициентом гармоник, при уровне звукового давления 90 дБ, на частотах 250 Гц и выше, не более …0.5 Номинальное электрическое сопротивление (номинальное значение полного электрического сопротивления), Ом …4 Минимальное значение полного электрического сопротивления, Ом …3,2 Номинальная мощность, Вт 25 Предельная шумовая (паспортная) мощность, Вт …35 Предельная долговременная мощность, Вт …50 Предельная кратковременная мощность, Вт …100 Потребляемая электрическая мощность 14 ВА Габариты, мм 920х615х360 Масса, кг …25
Конструктивно система представляет собой металлическую раму с закрепленными излучателями, установленную на основание. Система состоит из трех НЧ излучателей и двух СЧ-ВЧ излучателей. Каждый такой излучатель представляет собой неразборный пакет из двух электродов с прокладками, между которыми натянута металлизированная пленка-мембрана. В нижней части рамы за НЧ излучателями расположены: блок питания для получения поляризующего напряжении и блок преобразования входного импеданса, совмещенный с разделительными фильтрами. Разделение диапазонов НЧ, СЧ, ВЧ осуществляется L-R-C цепями. На задней стенке корпуса расположены: предохранители цепи звукового сигнала и цепи питания блока поляризующего напряжения, зажим подключения сигнального провода усилителя. На основании системы расположен регулировочный винт для изменения наклона оси излучения по вертикали.
Схема фильтра