Найти в Дзене
Азвука - теория звука.

Шарикоакустика, сферические корпуса.

У меня складывается впечатление, что акустика в корпусе в форме сферы многим представляется акустическим идеалом, гарантией хорошего звука. Попробую поставить под сомнение это утверждение:)

Ко мне в руки попала пара маленьких колоночек с пластиковыми сферическими корпусами.

Корпус колоночки - шар диаметром сантиметров 15
Корпус колоночки - шар диаметром сантиметров 15

Сможет ли идеальная форма корпуса обеспечить отличные параметры на измерениях?

Начнем со снятия импедансной характеристики - зависимости сопротивления от частоты.

Импедансы обоих колоночек в их шарообразном корпусе
Импедансы обоих колоночек в их шарообразном корпусе

Первое, что бросается в глаза - графики разные! Это говорит либо о плохом качестве компонентов, либо о их плохой сохранности, все-таки колоночки не новые. Динамики определенно разные, у них будут разные АЧХ, разные фазовые характеристики, в нормальное стерео в их исполнении мы вряд ли сможем услышать.

Вторая явная особенность - очень высокий резонанс, около 500Гц. Чтобы получить максимально чистый и качественный звук, их придется запускать примерно от килогерца. Честно говоря, я надеялся на значительно более низкую рабочую частоту.

Уже ясно, что сами динамики установлены в эти корпуса не самые лучшие и нет оснований полагать, что форма корпуса сможет что-то принципиально изменить в плане звучания.

Переходим к измерению звука. Делал измерения с применением временного окна, примерно так выглядит установка микрофона и испытуемой колонки.

Тестовая установка. Пристрелочный замер. Черный пластиковый стаканчик от пищалки перед испытуемой колонкой на момент измерения был удален.
Тестовая установка. Пристрелочный замер. Черный пластиковый стаканчик от пищалки перед испытуемой колонкой на момент измерения был удален.

Суть - обеспечить свободное пространство вокруг колонки и микрофона, чтобы микрофон сначала получал сигнал непосредственно от акустической системы, все отражения от стен и предметов долетали до микрофона через некоторое время. Чем больше расстояние от колонки и микрофона до ближайшей поверхности - тем больше чистое временное окно. В моем случае получилось 3мс, через три миллисекунды от начала импульса приходит первое сильное отражение.

Импульс. Сам по себе он выглядит не идеально: даже к одной миллисекунде сам динамик еще не полностью угомонился. Долговато.
Импульс. Сам по себе он выглядит не идеально: даже к одной миллисекунде сам динамик еще не полностью угомонился. Долговато.

Смотрим на АЧХ с применением временного окна 3мс.

АЧХ с примененным временным окном 3мс. Видим график от 333Гц.
АЧХ с примененным временным окном 3мс. Видим график от 333Гц.

Видим ожидаемый завал ниже частоты резонанса, неравномерность АЧХ на среднечастотном участке диапазона более 10дБ, начиная с 9кГц начинается завал высоких частот.

Шарообразный корпус должен минимизировать влияние баффл-степа, и сделать АЧХ максимально ровной и неискаженной. Если вы интересовались вопросом, наверняка вы встречали вот эту картинку:

Как видите, шар оказывает минимальное влияние на АЧХ.
Как видите, шар оказывает минимальное влияние на АЧХ.

Это нам никак не помогло, потому что исходная АЧХ самого динамика далека от идеала. То, что изначально кривой график слабо дополнительно искривился из-за корпуса, не делает звук лучше:)

Смотрим искажения:

Искажения
Искажения

Около 1% на рабочем диапазоне - это много. Вина наверняка лежит на динамиках, это их проблема. Корпус тут не сильно помешает, но и помочь ничем не сможет.

График ГВЗ.
График ГВЗ.

Не смотря на то, что АЧХ относительно ровненькая почти с 500Гц, искажения с герц с 600 тоже уже стабилизируются, судя по графику ГВЗ, динамик не желательно использовать на частотах ниже 700Гц. Тоже вопросы к динамику, либо к объему корпуса (этот динамик точно бы не отказался от корпуса побольше, вопрос лишь в том, помогло ли бы это ему?)

Как видите, в таком состоянии колонка не представляет никакого интереса с точки зрения качественного звука. Шар не помог.

Теперь внимание! Важно понять эту информацию правильно и не прийти к выводу, что шар бесполезен и не нужен.

Измерения этой колоночки я затеял для того, чтобы показать, что случайная колонка в правильном форм-факторе не гарантирует хорошего звука. Вам это кажется понятным и логичным? Я вижу, что в массе это не так, мне регулярно скидывают фотографии аналогичных покупок или самоделок. Когда делается "правильная" форма, но при этом у акустики куча других явных недостатков, которые не позволят ей звучать правильно и качественно.

Шар - отличное дополнение для качественных динамиков. Если вы знаете что делаете - можно использовать подобные заводские корпуса как заготовки для установки своих компонентов. Либо, проверить качество и состояние имеющихся динамиков, есть шанс, что можно использовать и их (но не в моем случае).

Корпуса, подобные моим, я бы хотел использовать именно для СЧ динамика или широкополосника, чтобы обеспечить максимально низкую частоту среза. Это шарики на ножках, которые поднимают корпус и удаляют акустический центр от низкочастотного динамика. При высокой частоте раздела это может быть критичным и сильно испортить внеосевую АЧХ.

-10

Предпочтителен все-таки вариант широкополосника, чтобы не ломать голову, как оформлять пищалку:) На колоночку с шириком такого размера можно повесить диапазон от 300Гц, главное - найти подходящий динамик, который и относительно низко мог хорошо сыграть, и высокие бы не завалил и не испортил.

Ну и видео по теме:

За эти колоночки огромное спасибо Олегу из Кургана, он их пожертвовал мне для экспериментов. У меня есть пара маленьких шириков 3", которые можно попробовать устроить в этих корпусах, поэтому, есть вероятность, что на этом тема именно этих корпусов не будет закрыта. Если динамики подойдут - сделаем прямое сравнение обычного корпуса и шарообразного на исправных динамиках - попробуем оценить, на сколько может повлиять на звук правильная форма корпуса.