Kāpēc ''parastās'' austiņas ir mēsli?

Ar ''parastajām'' austiņām šoreiz es domāju on ear/over ear austiņas ar dinamiskajiem izstarotājiem. Tātad - austiņas ar ''parastiem'' skaļrunīšiem. Kāpēc šādas austiņas nevar skanēt labi vai izcili?

Pirmais - to izstarotāju kustīgā masa ir liela. Liela, salīdzinot ar gaisa masu, kuru tie ''kustina''. Šie izstarotāji ir daudz smagāki kā planāro vai elektrostatisko izsarotāju dažu um plānā membrāna. Jā, šis ir būtisks arguments. Dēļ smagās izstarotāja kustīgās masas, šāds dinamiskais izstarotājs strādā ''cietā'' režīmā (t.i.: tā slodze ir nevis gaiss, ko tas kustina, bet gan membrāna ar savu masu un inerci). Tā rezultātā - šiem izstarotājiem ir problēmas gan ar AFR, gan ar lielākiem kropļojumiem, gan sliktu Passive soundstage. Papildus - lielas kustīgās masas izstarotājam ir slikta pārejas raksturlīkne, problēmas augšējās frekvencēs, kurās liela kustīgā masa būtiski ''bremzē'' difuzora efektīvu pārvietošanos.

Vai ir arī citi argumenti/apstākļi? Apskatīsim tipisku austiņu dinamisko izstarotāju!

Kāpēc es minu tieši ''tipisku''? Jo 99,9% izstarotāju izskatās tieši šādi. Jā, ir daži mēģinājumi izgatavot ko labāku (šādi custom izstarotāji reizēm manīti mazražotāju produktos), bet tie ir tik mazskaitlīgi/reti sastopami, ka gandrīz vai ir muzeja cienīgi eksponāti.

99,9% gadījumu šo austiņu izmanto Ķīnas Tautas Republikā ražotus skaļrunīšus, kurus ievieto pašu izstrādātā korpusā. Kāpēc šāds biznesa modelis?

Ja paskatamies AliExpress u.c. tirdzniecības vietnes, redzam, ka šāds skaļrunītis maksā 0.10 .. 1.00 USD/pcs. Tie ir ļoti lēti. Savukārt, iekārtas, ar kurām tos izgatavot - dārgas, tās maksā miljonus USD. Pat ļoti pavirši parēķinot, top skaidrs, ka šādu iekārtu iegāde atmaksājas tikai tad, ja tiek ražoti desmietiem miljonu šādu skaļrunīšu. Šādus daudzumus austiņu (segmentā ap/virs 100 EUR, kur mēs varētu sagaidīt kaut kādu skaņas kvalitāti + kādu vienu/konkrētu austiņu modeli ar vienu/konkrētu skaļrunīti) nepārdod neviens ražotājs.

Kādi vēl šo skaļrunīšu būtiskie trūkumi? Es atļaujos runāt par visiem šiem skaļrunīšiem, jo konstruktīvi tie ir ļoti līdzīgi. Atšķiras tikai smalkas nianses.

Pirmā problēma - membrāna un tās piekare. ''Lielajos'' skaļruņos membrānas izgatavo no maksimāli viegla, bet cieta materiāla. Membrānai jābūt cietai, lai novērstu tās deformēšanos. Deformēšanās rada kropļojumus un lokālas rezonanses. Piekare, savukārt, tiek veidota no pilnīgi citiem materiāliem. Piekarei jānodrošina ''mīksta'' membrānas pārvietošanās iespēja ar lineāru pretestības spēku. Vienkāršoti - piekares mehāniskajai pretestībai jābūt tādai, lai tā neradītu papildus kropļojumus. 

Ko mēs redzam austiņu skaļrunīšu gadījumā? Membrāna un piekare ir izgatavotas no viena un tā paša materiāla! Vai šāds risinājums ir maksimāli lēts? Jā, protams! Vai šāds risinājums ir izveidots maksimālai skaņas kvalitātei? Protams, ka nē!

Otrā problēma. Pievērsiet uzmanību skaļrunīša ''kurvim''. Tas ir izvietots ļoti tuvu membrānai, ar relatīvi maziem atvērumiem. Kāpēc tā? Šādi konstukcija sanāk maksimāli kompakta un lēta. Kompaktums ir svarīgs, jo šādi skaļrunīši bieži tiek iemontēti mazās on-ear austiņās, vai austiņās, kurās lielāko daļu tilpuma aizņem elektronika (BT modulis, jaudas pastiprinātājs, ANC sistēma, akumulators, utjpr.). Lētums - tas ir svarīgi, jo šie paši skaļrunīši tiek izmantoti austiņās, kas maksā (veikalā, ar tā un vairāku tirdzniecības starpnieku uzcenojumu) tikai dažus desmitus USD/EUR. Šāds risinājums garantē spēcīgas (un vairākkārtējas) skaņas atstarošanās no membrānas pret kurvi. Skaņas tīrība, pārejas raksturlīkne, AFR - šie parametri būtiski pasliktinās.

Trešā problēma - lokālie atstarojumi starp membrānas ''kupolu'' un magnētsistēmu. Nav grūti pamanīt, ka liela skaņas atstarošanās prblēma ir tieši šeit - skaļrunīša ''centrā''. Augstākas klases skaļruņos šo problēmu risina dažādi - vai nu veido atvērtu kupola daļu (un izvieto phase plug), vai arī - akustiski demfē telpu aiz kupola. Lētajos austiņu skaļrunīšos tiek darīts - precīzi nekas. 

Ceturtā problēma - spolītes konstrukcija. Korektam risinājumam spolītei būtu jābūt magnētsistēmas magnētiskā lauka maksimuma punktā. Papildus - magnētsistēmas tiek veidotas tā, lai membrānai kustoties diapazonā Xlin, šis magnētikais lauks Bl paliktu pēc iespējas nemainīgs. Pašsaprotami, ja mainās magnētiskais lauks, mainās skaļruņa lietderības koeficients u.c. parametri. Likumsakarīgi - pieaug visa veida kropļojumi. Kā spolīte ir izvietota šajos mini skaļrunīšos? Tā atrodas magnētiskā lauka ''ārpusē''! Jā, protams, tā sanāk lētāk - spolīti var ''tieši'' pielīmēt pie membrānas. Vai šāds ''risinājums'' nodrošina labu skanējumu? Protams, ka nē! Magnētiskais lauks Bl ir ļoti nelineārs (membrānai kustoties), kas nozīmē - ja skaļrunītim basu diapazonā pieaug slodze, lieli kropļojumi visā spektrā (kā THD, tā arī IMD) ir garantēti!

Manā vērtējumā - šie skaļrunīši nav piemēroti kvalitatīvai mūzikas reprodukcijai. Tie ir lēts izstrādājums, kas der lētākā segmenta ''austiņām''. Skumji, ka/kad tieši šādi paši skaļrunīši tiek izmantoti arī vairākus simtus EUR dārgās austiņās.

Tā nevar būt?

Lūk, kā piemērs - Sennheiser HD600 skaļrunītis:

Vienīgais uzlabojums, ko redzu - ir mēģinājums samazināt lokālo atstarojumu ietekmi kupola reģionā. Pārējie trūkumi izpaužas pilnā apjomā. Tā pati lavsāna membrāna un šī paša materiāla piekare, identiska kurvja konstrukcija. Tā pati pie membrānas pielīmētā spolīte. Nekā jauna vai atšķirīga.

Bet, arī šai situācijai ir izskaidrojums. Ja austiņas maksā ap 200..300 EUR (veikalā, list cena), to ''vārtu'' (t.i., izstrādājuma cenai, par kādu tās ''atstāj'' ražotāju) jābūt ap 30..50 EUR. Šajās izmaksās ražotāja pusē ir RD izmaksas, mārketinga/pārdošanas izmaksas, ražošanas (gan iekārtu, to amortizācijas, gan sagādes, loģistikas, uzglabāšanas izdevumi), savukārt pārdošanas pusē - vairumtirgotāja un veikala uzcenojumi. Ja šādu austiņu detaļu komplektam jāiekļaujas dažos desmitos EUR, top skaidrs, ka skaļrunītis par 1..2 EUR ir tieši tas, kas tur ir jāinstalē. Jā, diemžēl, nopērkot austiņas par 200..300 EUR, tās svarīgākā komponente var (iz)maksāt tikai dažus EUR. Tā ir skarbā realitāte.