В наші дні основні студійні монітори напхані технологіями - але так було не завжди, і знадобився новаторський британський Hi-Fi бренд.
Якщо ви відвідаєте практично будь-яку першокласну студію звукозапису, особливо у Великобританії та Європі, є досить велика ймовірність, що ви побачите пару основних моніторів, що окремо стоять або встановлених на стелі, що складаються з декількох басових драйверів, розташованих навколо прямо випромінюючого (як на відміну від рупорних) середньочастотний і високочастотний модуль - досить часто з кількома драйверами. Я маю на увазі, наприклад, такі студійні монітори як Genelec 1235A, Dynaudio M3VE, ADAM S6X або PMC QB1A. Роль усіх цих і їм подібних моніторів полягає в тому, щоб генерувати дуже високі рівні звукового тиску в надзвичайно широкій смузі пропускання без значних спотворень, компресії або забарвлення, і робити це надійно протягом тривалого часу без відпочинку. Їм потрібно досягти рівня гучності PA, але при цьому поєднувати це з високою електроакустичною точністю. Це справді важка робота, і вона вимагає стільки ж електроакустичних ноу-хау, як і виробничого бюджету. Таким чином, ви, ймовірно, уявите, що один із вищезгаданих виробників моніторів заявив би, що він розробив перший такий студійний монітор, але ви помилилися б, тому що ця честь належить британській компанії з виробництва hi-fi акустичних систем KEF з їх KM1 1982 року.
KEF, починаючи з 1960-х років, мав тісні стосунки з відділом досліджень та розробок ВВС, де були створені всі власні конструкції моніторів. У ряді розробок BBC використовувалися драйвери KEF, найбільш відомими з яких є низькочастотний/середньочастотний драйвер B110 і купольний твітер T27, які використовуються в компактному моніторі LS3/5A, але KEF також виробляла повні системи, призначені для студійних програм. 5/1AC (у якому, за іронією долі, не використовувалися драйвери KEF) широко використовувався в комерційному радіосекторі Великобританії, як і пізніший P60, майже забутий, але технічно цікавий напівактивний монітор ближнього поля.
Наприкінці 1970-х та на початку 1980-х років BBC зіткнулася з проблемою моніторингу в студіях, які використовувалися для запису живих виступів для її рок- та поп-станцій, Radio 1 та Radio 2 відповідно. Основними моніторами у цих студіях, насамперед у Maida Vale та Golders Green у Лондоні, були BBC LS5/8. І хоча LS5/8 був розроблений для задоволення «вимог до моніторингу від поп-музики до серйозної музики», він не міг управляти необхідними рівнями гучності, і це продовжувало терпіти невдачу в роботі. Зрозуміло, була доступна можливість обладнати студії моніторами Tannoy або JBL , причому останні включали низькочастотні/середньочастотні динаміки великого діаметру з легкими конусами і компресійні твітери з рупорним навантаженням. Але ці стилі моніторів, ефективно перепрофільовані гучномовці PA, просто не змогли б задовольнити потреби BBC у тональній точності, мінімальному забарвленні та низькому рівні спотворень. Тому потрібно щось нове, і KEF попросили зробити пропозицію. KM1 був тим, що вони вигадали, і це було не схоже ні на що з того, що було раніше.
Установка моніторингу KEF KM1 у студії BBC Hippodrome, 1987
Активне вивчення
У той час, коли в студійних мережах майже виключно використовувалися твітери з рупорним навантаженням, в KEF KM1 використовувався модифікований купол прямого випромінювання T52, динамік класу Hi-Fi, модель 105 еталонної серії являла собою трисмугову пасивну систему, що включає низькочастотний динамік B300 діаметром 3 ; середньочастотний динамік B110 діаметром 110 мм; та 38-мм купольний твітер T52.
Електроакустичні розрахунки KEF показали, що система, що складається з чотирьох низькочастотних динаміків B300, двох модифікованих середньочастотних динаміків B110 і одного сильно модифікованого твітера T52 повинна бути в змозі досягти необхідної специфікації BBC не менше 120 дБ (від 60 Гц до 20 кГц метра з кількома моніторами. Але KEF також усвідомив, що будь-яка практична колонка, розроблена в цьому дусі і здатна досягати необхідних рівнів гучності, має бути активною, тому вони почали працювати з іншим культовим британським виробником аудіо Quad, щоб допомогти розробити необхідні підсилювачі та електронні модулі кросовера.
Посилення KM1, розроблене у співпраці з Quad, було вбудоване у вузол, який висувався з нижньої частини динаміка на кшталт ящика. Центральна частина кабінету функціонувала як димар і надходило тепло від радіаторів підсилювача та динаміків. Посилення, вбудоване в кожний KM1 у висувній збірці у вигляді висувної скриньки, складалося з 8 одноканальних модулів, запозичених з підсилювача потужності Quad 405. пара каналів була виділена для середньочастотних динаміків, а остання бруківка пара каналів була виділена для твітера.
Мостові канали підсилювача розраховані на 400 Вт при 8 Ом, тому загальна доступна потужність теоретично становила 1,6 кВт на KM1. Кажуть, що обидва блоки живлення підсилювача не зовсім справлялися з роботою з видачі 1,6 кВт, і захист системи від обмеження струму часто кричав «вистачить!» на ранніх етапах, але навіть у цьому випадку KM1 здавався добре оснащеним монітором. Так і мало бути. Його драйвери були отримані з hi-fi пристроїв, в основному розрахованих на рівну частотну характеристику та низький рівень спотворень, а не на електроакустичну ефективність, тому навіть в області гучномовців, де ефективність вище 5%, їхня ефективність була низькою. В результаті понад 95% номінальної потужності кожного KM1 1,6 кВт потенційно могло розсіюватися у вигляді тепла. А потім, якщо врахувати, що самі підсилювачі потужності класу A/B матимуть ККД лише близько 50%, KM1 починає виглядати, по-перше, як обігрівач кімнати, а по-друге, як високопродуктивний монітор. Ретельно працюючий KM1 цілком реально може розсіювати близько 2 кВт.
Таким чином, основна проблема з KM1 полягала в тому, щоб керувати теплом так, щоб воно відводилося від звукових котушок драйвера і не призводило до теплового стиску або відмови драйвера. З цією метою і середньочастотні драйвери, і високочастотний динамік включають зазори звукової котушки, заповнені ферорідкістю, вперше для KEF, а архітектура корпусу KM1 була розроблена для створення центрального димоходу, що втягує повітря знизу і направляє його по циліндричному алюмінієвому циліндру циліндра діаметром 6 до задньої частини магнітів середньочастотного динаміка, а потім до задньої панелі радіатора. Нагріте повітря виходило через центральну верхню панель шафи. Магнітна система твітера також змогла поглинути значну теплову енергію — вона була вдвічі більша за ту, що використовується в 300-мм низькочастотних динаміках.
У кожному модулі підсилювача KM1 розміщувалося вісім одноканальних плат підсилювача Quad 405.
Але KEF зіштовхнувся не тільки з тепловими проблемами в контексті Hi-Fi драйверів, що працюють на стійко високих рівнях. Наприклад, було виявлено, що стандартна термопластична діафрагма Bextrene середньочастотного драйвера B110 страждає від втомних розколів в області грифа, коли зазнає тривалих ударів прискорення, які мають на увазі 120 дБ. Рішення полягало в тому, щоб перейти на поліпропіленову діафрагму (також легшу, що підвищило ефективність), проте це означало не тільки майже повну переробку драйвера, а й розробку нових клейових методів, що гарантують, що діафрагма залишиться прикріпленою до її навколишнього звучання та звукової котушки. . Низькочастотні характеристики потужності також опинилися в центрі уваги, тому що, хоча KM1 спочатку був вказаний BBC Radio як конструкція з відбивним навантаженням, перші поставлені монітори були формату закритої коробки (технічний директор KEF Лорі Фінчем був добре відомий як рефлексо-навантажувальний скептик). На жаль, менеджери студії BBC визнали KM1 у закритому корпусі недостатніми з точки зору обробки потужності на низьких частотах, і їх довелося перетворити на формат з рефлекторним навантаженням. Цікаво, що, незважаючи на те, що всі KM1, поставлені BBC, були рефлекторно заряджені, рекламна брошура KEF того часу ілюструє і описує систему із закритою скринькою. Цілком імовірно, що клієнти, окрім ВВС, отримали б KM1 у закритому форматі.
Електроніка
Поряд із вбудованими підсилювачами потужності в КМ1 обов'язково входила активна фільтрація. Фільтри були розроблені власними силами в KEF, проте відомий фахівець з аналогової електроніки Пітер Баксандалл (початковий винахідник схеми активного еквалайзера, що широко використовується в аудіоелектроніці) був найнятий як консультант, щоб допомогти удосконалити схеми та розробити новий вхід. каскад для підсилювачів потужності
На додачу до схем активного фільтра електроніка KM1 також включає новий метод захисту драйверів від теплового навантаження. Спочатку система покладалася на безперервний низьковольтний сигнал постійного струму через звукові котушки драйвера. Потім вимір результуючого постійного струму можна використовувати для розрахунку опору звукової котушки в реальному часі і, отже, температури звукової котушки (температура та опір пов'язані через температурний коефіцієнт опору матеріалу звукової котушки: 0,39% на градус C для мідь. Коли температура наближалася до заданих меж, загорявся індикатор перевантаження КМ1 з наступним автоматичним вимкненням драйвера, якщо це необхідно Система захисту драйвера працювала, проте мала серйозну проблему: якщо який-небудь драйвер був замінений, система зажадала повторного калібрування для врахування змін опору звукової котушки на виробничій лінії. Пізніші моделі KM1 покладалися на систему захисту, засновану на тепловому моделюванні драйверів, що дозволяло робити точні прогнози температури звукової котушки на основі історії вхідного сигналу.
Спадщина КМ1
Завдяки своїм амбіціям, технологіям, інженерним рішенням та величезним розмірам (один монітор важив 140 кг) KEF KM1 фактично змінив уявлення про високопродуктивний студійний моніторинг. Але чи це був успіх? Відповідь на це не проста. KM1 досяг своїх основних цілей з продуктивності і прослужив у студіях Maida Vale близько 6 років, перш ніж його замінив перший монітор PMC, BB5 (співзасновником PMC був Піт Томас, раніше менеджер студії BBC з великим досвідом роботи з KM1.). Однак KM1 також мала репутацію ненадійного, і з цієї причини, як повідомляється, менеджери студії BBC не дуже любили його. Кажуть, що поширеною суб'єктивною реакцією на KM1 було те, що, незважаючи на те, що показували студійні вимірювачі SPL, він справді працював недостатньо голосно, і це, можливо, призводило до ненадійності. Кажуть, що навіть за 120 дБ KM1 звучить несжатим і неспотвореним. Здається, це було голосно, але для деяких вух не звучало.
Можливо, основний недолік полягав у тому, що використання неефективних драйверів Hi-Fi для досягнення дуже високих рівнів звукового тиску в дуже широкій смузі пропускання вимагало величезних потужностей підсилювача, більшість яких виділялася б у вигляді тепла. На наш погляд, 40 років по тому, у KM1 є деяка марність. Можливо, це був свого роду технічний глухий кут у KEF, оскільки його розробка, схоже, не внесла великого вкладу в основний бізнес дещо доступніших динаміків Hi-Fi.
В кінцевому підсумку було виготовлено 72 пари моніторів KM1, які були продані за заявленою ціною 20 000 фунтів стерлінгів кожна (близько 75 000 фунтів стерлінгів в даний час), так що з комерційної точки зору це являло собою значну частку обороту - і KM1 підготував ґрунт для абсолютно нового стилю моніторів, майданчик, на якому згодом виріс бізнес для таких компаній, як PMC, Genelec та Dynaudio. На жаль, схоже, що місцезнаходження або робочий стан відомий дуже небагатьом з 72 пар KM1, що є ганьбою, особливо тому, що я ніколи не мав можливості випробувати KM1 в період його розквіту, і я дійсно дуже хотів би побачити і почути пару.
Дуже дякую Піту Томасу з PMC за допомогу з цією функцією.
Поряд із новаторськими технічними досягненнями KM1, одним із приводів для святкування його у серії «Golden Gear» є святкування 60-річчя KEF. Порівняно з KEF на початку 1980-х років, коли було запущено KM1, сьогодні компанія – це зовсім інша організація. Незважаючи на те, що їх штаб-квартира, як і раніше, знаходиться в тому ж приміщенні в Мейдстоні на південному сході Великобританії, KEF більше не є приватною британською компанією, і їхня продукція поряд з Мейдстоном виробляється на кількох підприємствах по всьому світу.
Однак у важливому відношенні нічого не змінилося: KEF, як і раніше, залишається однією з найсміливіших, інноваційних компаній, що займаються електроакустичною інженерією, серед усіх компаній, що виробляють акустичні системи. Нещодавнім прикладом інновацій є розробка віце-президентом з технологій Джеком Оклі-Брауном та його командою широкосмугового акустичного поглинача із «метаматеріалу». Поглинач із метаматеріалу встановлений ззаду і майже повністю поглинає заднє випромінювання твітера на недавно випущеному KEF LS50 Meta.