Сферическая акустика. Для кого? Для чего?

Поиск идеальной формы акустических систем колонок продолжается уже более 60 лет. И порой его результаты бывают весьма экзотичными. Сегодня мы поговорим как раз о таком атипичном случае. О сферической акустике.

Зачем?

Для сколь-нибудь искушенных и технически грамотных меломанов не секрет, что настоящие трехполосные (то есть умеющие в должной мере отыгрывать все без исключения сегменты слышимого звука) колонки не могут быть маленькими.

Необходимость в корпусах весьма серьезного объема вызвана требованиями к НЧ. Упростив теорию до абсолютного минимума, можно утверждать: чем больше объем АС, тем лучше они могут справляться с басом.

Стоячая волна

Но объем – еще не все. Традиционные прямоугольные и наиболее простые в изготовлении корпусы АС часто приводят к очень негативным последствиям для звука – к возникновению так называемых стоячих волн. Это явление, перманентно присутствующее в АС во время воспроизведения, способно превратить бас, а не редко еще и средние частоты, в кашу. С хорошей порцией искажений. Говорить в таком случае о Hi-Fi уже не приходится.

Современные сферические АС

Гарантированно побороть стоячие волны могут лишь корпуса, не содержащие прямых и близких к прямым углов во внутреннем пространстве. С этого утверждения и начинается история сферической акустики. Вполне справедливым является следующее утверждение:

Сферическая акустика может, при сохранении условно компактных размеров, обеспечить необходимый для воспроизведения НЧ-диапазона объем. И позволяет полностью избавиться от стоячих волн.

Тем временем в реальном мире

Плюсы шарообразной формы, казалось бы, более чем очевидны. Но в силу ряда причин такая акустика так и не стала сколь-нибудь популярной. И ее присутствие на рынке практически не ощутимо. Что же стало причиной краха столь крутой в теории задумки? Давай разберемся:

1. Трудоемкий процесс изготовления корпусов. Думаю, никто не станет спорить, что дерево и его производные являются лучшей группой материалов для изготовления корпусов АС. Из-за отличных акустических свойств, относительно легкого процесса демпфирования и экономической доступности. Но увы, эта группа материалов не позволяет быстро и дешево изготовить идентичные по объему и акустическим свойствам сферические корпусы. Для этого, в отличие от традиционных коробчатых конструкций, нужна прецизионная кройка, точнейшая обработка как наружной, так и (главное!) внутренней поверхности. И во много-много раз больше времени. А значит, и денег. Таким образом, серийное производство крупных трехполосных сферических колонок если и возможно, то очень и очень затратно. Высокая себестоимость единицы продукции в свою очередь ведет к астрономическим розничным ценникам. Вот пример, позволяющий оценить весь масштаб трагедии:
   
2. Сложности демпфирования. Установка в колонки трех и более динамиков, отвечающих за разные частоты, требует взаимного демпфирования. То есть в идеале – создания для каждого динамика отдельного пространства со своим объемом. Это позволит не смешивать звуковые волны разных полос в однообъемном корпусе и крайне благотворно скажется на качестве воспроизведения. Но сделать нечто подобное применительно к сферическим АС означает еще сильнее усложнить и без того трудоемкий и очень затратный процесс их изготовления. В итоге продукт становится и вовсе неконкурентоспособным. “А теперь мы попробуем со всей этой фигней взлететь”©:
   
3. Необходимость во всенаправленных динамиках. Простая геометрия намекает нам, что расположить три динамика на поверхности шара на одной по отношению к пользователю плоскости невозможно. А значит, для достижения достоверного звучания без искажений нужно применять всенаправленные излучатели, создать которые – задача более чем непростая.

Горькая правда

Все эти факторы диктуют принадлежность качественной сферической акустики только(!) к Hi-End сегменту. А в 99% случаев еще и размещение в каждой колонке лишь одного широкополосного (ШП) или коаксиального динамика. А качественные ШП и коаксиальные излучатели, как мы помним из прошлых публикаций, – удовольствие не из дешевых.

Кина не будет? Расходимся?

Из всего вышесказанного можно сделать вполне справедливый вывод – сферическая акустика не может быть массовой. Она является уделом только лишь энтузиастов-аудиофилов, которые могут позволить себе заказать изготовление корпусов с заранее заданными параметрами у какой-нибудь столярных дел конторы либо способны сделать эти корпуса самостоятельно. И в том, и в другом случае речь идет о сотых долях процента.

Столы, стулья, шкафы купе, сферическая акустика! Недорого!

Компании-производители, однако, тоже не дремлют. И время от времени мы видим модели “музыкальных шаров”, выполненные из металла, пластика и других, менее трудозатратных, чем дерево, материалов. Но все они в силу габаритов и тех самых материалов корпусов не могут конкурировать с классическими АС по звучанию.

Фабричные сферические АС. Тот самый конь в вакууме одобряет

Однако не стоит недооценивать самодельщиков. Да, их единицы. Но порой их детища способны удивлять качеством звука любого сторонника фаричного брендового Hi-End. По стечению обстоятельств, концентрация таких людей на просторах бывшего СССР – одна из наивысших в мире. А потому и шансы услышать “поющие шары”, придя в гости к такому человеку, достаточно высоки.

А что же со стоячими волнами?

Проблема нашла более экономически целесообразное решение. В классических коробчатых корпусах производители научились делать угловые вставки, убирающие прямые углы из внутреннего объема. Итоговые результаты при этом ничем не уступают сферической акустике.

Задачу можно решить и так…

А некоторые пошли еще дальше и стали выпускать АС совершенно невообразимых форм, не забывая при этом располагать излучатели на одной плоскости по отношению к слушателю.

Таким образом, мы стали свидетелями пусть и красивой, но тупиковой с точки зрения массового производства идеи. Сферическая акустика так и не стала тем, чем могла бы. По крайней мере, пока. Остается надеяться, что научный и технический прогресс в области композитных материалов даст индустрии толчок, способный устранить как минимум 2 из 3 ключевых недостатков. Поживем – увидим. До скорого! :)