Акустические системы Hi-Fi. Ненаправленная акустика.

Эволюционирует само представление о том, каким должен быть звук. Выделяются целые направления нестандартной акустики с нестандартным звучанием. Одно из таковых - ненаправленная акустика. Главная части акустической системы в классическом понимании - это колонка, фронтальная сторона которой представляет собой несколько динамиков, закрепленной на одной плоскости и ориентированных в одну сторону. При этом звук, соответственно, имеет тоже направление, а угол охвата обусловлен особенностями корпуса и характеристиками динамических головок. Для того чтобы звуковой образ воспринимался корректно, слушателю необходимо находится в определенной области прослушивания. Например, для стерео действует правило равностороннего треугольника. В соответствии с этим правилом две колонки должны находится друг от друга на таком расстоянии, на какое они удалены от слушателя. Таким образом, чтобы баланс между правым и левым каналами был сохранен, и акустическая картинка соответствовала замыслу режиссера, пользователь вынужден, уподобится неподвижному памятнику. В противном случае при использовании живой музыки звуковая сцена может внезапно исказится: вдруг появится ощущение, что исполнители правого фланга оркестра сегодня не выспались и играют менее выразительно, чем музыканты левого, фортепиано передвинули с нужного места, а ударные вообще расстроены.

При просмотре фильма звуки тоже могут оказаться перевранными: Выстрелы будут звучать, совсем не стой стороны, откуда должны были согласно изображению на экране, а реактивный самолет внезапно "собьется с курса" и начнет перемещаться по неверной траектории. Даже при много канальном звуке наиболее полное впечатление получает тот, кто займет по отношению к акустике центральную позицию Появилась даже новая форма вежливости - предложить гостью сесть так, чтобы он получил максимальное удовольствие от прослушивания или просмотра. В большом кругу друзей дело обстоит сложнее - кого-то придется обидеть.

С подобными неудобствами владельцы акустических систем привыкли мириться, ведь никто не подозревал, что может быть по-другому. Однако всевозможные исследования позволили сделать ряд всевозможных открытий. В частности, оказалось, что в нашем восприятии обычных звуков, которые имеют свою четкую локализацию, детальность и объем, есть одна важная особенность. Только 11% звуковой информации мы получаем непосредственно из источника. Большая ее часть - это звук, отраженный от стен и предметов. Полный же объем звуковой информации позволяет нам получить почти законченную картину происходящего вокруг нас. Например, если со стола упала ложка - даже не видя ее, мы знаем, что упало и почти абсолютно уверенны, что эта ложка, а не что другое. Следствием этих наблюдений стала задача придать воспроизводимому звуку, который до этого был лишь плоским слепком со звука настоящего, жизненный объем и образность, используя свойства отражения. При этом было учтено, что звук направлен не в одну, а сразу в несколько сторон от источника, откуда, отражаясь, и доходит до слушателя в полном объеме. Это послужило основанием для отступления от традиционной акустической системы и поиска новых решений. Так было предложено разместить динами в нескольких плоскостях или использовать конструктивные особенности самого излучателя. Этот подход в частности получил широкое распространение при установке тыловых колонок для создания пространственного, нелокализованного источника звука. С целью реализации необходимого соотношения прямого и отраженного звука стали использоваться биполярные (bipolar) и дипольные (dipole) акустические системы.

В биполярных системах, как правило, присутствуют несколько обычных динамиков, расположенных как на фронтальной , так и на задней поверхности корпуса.
Отличие таких излучателей от дипольных состоит в том, что у последних задняя волна находится в противофазе с фронтальной волной, тогда как у биполярных громкоговорителей обе волны синфазные. При этом дипольные устройства назад излучают звук так же хорошо, как и вперед.

Яркое событие в истории ненаправленной акустики - становление американской компании Bose. Профессор электроники и вычислительной техники Массачусетского Технологического института Aмар Боуз стал искать причину того, что системы с великолепными техническими характеристиками все же не могут передать прелесть концертного звучания. Целых 12 лет ученый потратил на вопросы восприятия звука человеческим ухом, проблемы психофизиологической акустики и проектирования. Наконец в 1968 году на суд Hi-Fi-общественности была выставлена система BOSE 901 Direct/Reflecting с революционной по тем временам технологией прямого и отраженного звука. Позднее за новаторство и качество звучания этой акустики был присвоен титул легендарной, и 901-я ее серия до сих пор в большом авторитете у ценителей звука. Поэтому компания продолжает ее выпуск в усовершенствованном варианте, оставляя неизменным технологию Direct/Reflecting.

Но биполярные и дипольные системы достаточно дороги корпуса колонок более сложные, а во-вторых, комплектующих в такой акустике намного больше. Например, если в качестве излучателей используются динамики, то их количество практически в два раза больше, чем в традиционной схеме. При самой простой схеме направленность низкочастотного динамика не имеет принципиального значения. Так как распространения баса в помещении происходит практически равномерно, а высокочастотному и среднечастотному динамикам на фронтальной панели нужны идентичные пары на задней, если, конечно, нам необходимо получить пространственное звучание. Увеличение числа динамических головок, помимо появления конструктивных особенностей в корпусе, очевидно, приводит к росту цены - ведь именно динамиками определяется стоимость и класс акустической системы.

Обойти эту досадную закономерность в сфере ненаправленной акустики попытались компания Mirage, известная своими экспериментами в области звука. Североамериканские инженеры предложили концепцию Omnipolar, суть которой заключается в том, что волны, воспроизводимые динамиками, отражаются в разные стороны специальными рассеивателями - блюдцами. Среднечастотный динамик в омниполярных системах Mirage встроен в верхней части корпуса под углом и направлен практически в потолок с расчетом, что звуковые волны, попадая на отражатель, будут рассеиваться в горизонтальной плоскости, а затем продолжат свой путь, отражаясь от стен помещения и реализуя тем самым эффект пространственности. Отражатель здесь, как и в псевдокоаксильной конструкции, является одновременно корпусом для высокочастотного динамика, который имеет свой маленький рассеиватель. Нужно отметить, что аудиоэффект получаемый на подобных системах и, в общем, впечатляющий своей глубиной и объемом, в большей степени определяется самим помещением, так как для оформления звукового образа используются стены. В комнате со звукопоглощающими материалами такая акустика звучит глухо и неинтересно.

Любопытную конструкцию предложили российские исследователи в области звука. Так, в системах компании "Эррол Лаб" используется контрапертурный принцип. Помимо тех задач, которые ставятся перед колонками с ненаправленной схемой, контрапертурная акустика решает ряд других важных проблем. В этом случае главный принцип, лежащий в основе новаторской уникальной технологии, прост, как все гениальное. Два идентичных излучателя установлены друг напротив друга и включены синфазно. То есть они синхронно воспроизводят одну и туже фазу волны сигнала. Таким образом, в пространстве между динамиками образуется симметричная деформация столба воздуха, другими словами, появляется звуковое давление, равномерно распространяющееся во все стороны горизонтальной плоскости. Так достигается нужный эффект не направленности. Однако вовсе не это было основной целью разработчиков. Проблема заключается не только в равномерном распределении звучания в пространстве, но и в искажениях, которые получает звук по пути следования. И тому есть несколько причин. Направленный низкочастотный динамик вместе с излучением частотного спектра порождает колебания массы воздуха, которое не лучшим образом сказывается на качестве звучания. Отсюда выражение: "динамик дует", и действительно, нетрудно ощутить такое движение воздуха от колонки.

В контрапертурной акустике частотный спектр очищают от воздушных колебаний, размещая одинаковые излучатели друг напротив друга, - теперь только полезные звуковые волны распространяются радиально, без воздушного направленного сопровождения. Другая задача, с которой справилась данная схема, раньше казалась просто не решаемой. Трудности создают опять-таки воздушная среда, скорость распространения звука в пространстве и колебания динамической головки. Диффузоры динамиков несут за собой колебания, добавляющие в низкочастотный сигнал высокочастотные компоненты воспроизводимого этой же головкой сигнала. Сие явление называется доплеровской интермодуляцией, и средство борьбы с ней было найдено только в контрапертурной акустике. Поэтому эта технология дает кроме эффекта объемности, пространственности и однородности поля еще и чистоту звука, его нетронутость. И если когда-нибудь все остальные компоненты системы станут так же бережно относиться к звуку, то вожделенный идеал будет достигнут. Ненаправленная же акустика может стать хорошей точкой отсчета на пути к этому идеалу. Ведь помимо удобства восприятия материала в любой точке комнаты, он может дать уникальную объемную звуковую картину, идеальную для погружения в мир кино и музыки. А разве не в этом заключается заветное желание каждого аудиолюбителя? .

Другие полезные статьи:

Как выбрать микросистему (обзор микросистем) ( Микросистемы уже обогнали всю аудиотехнику по дизайну, а теперь догоняют ее и по звуку. Всю бытовую аудиотехнику можно условно поделить на переносную и стационарную.)
Как выбрать и купить аккустическую систему ( Следует констатировать, что за последние 25 лет фирмы-производители активно поработали над "воспитанием правильного потребительского вкуса". Покупателей, способных принять ответственность выбора на себя, становится все меньше. Купить не лучше, а круче, вот основной критерий выбора для большинства современных покупателей. )