Как известно звук в жизни нас окружает в виде условной сферы вот такую сферу, только вывернутую наизнанку и признаны воспроизвести омниполярные акустические системы. Задача озвучивания помещения состоит в том, чтобы наполнить его равномерным звуковым полем (давлением) во всех его точках без максимумов и провалов. Вся аудиоиндустрия базируется на амплитудно-частотных характеристиках акустических систем и электронных компонентов. Совершенно очевидно, что наш психо- акустический механизм восприятия практически не замечает небольших и иногда даже весьма значительных погрешностей этого рода в звуке, в то время как микроскопические нарушения временных и фазовых соотношений компонентов сигнала является причиной радикального отличия звучания записи от живой музыки.
Во время записи переотражения от стен зала или студии вместе с основным сигналом попадают в микрофон, оцифровываются и записываются. Все знают, что процесс воспроизведения – это процесс обратный записи. Все помнят, что микрофон имеет круговую диаграмму направленности. Но почему же при воспроизведении акустика не имеет таковой?
Классические акустические системы (столбики) или неоклассические планары - (монополяры или иногда биполярные системы с динамиками как спереди так и позади) имеют узконаправленную характеристику с выраженной диаграммой направленности и малую «сладкую точку» стереоэффекта. В виду своей конструкции они не способны заполнить окружающее пространство звуковыми волнами равномерно.
Существует известная парадигма что звукозапись- это способ неестественными средствами добиться максимально естественного звучания. Очевидно что для решения задачи полной имитации живого звучания необходимы системы с максимально точным повторением условий записи путём наиболее полного использования как технических так и психоакустических технологий. Как показывает многолетняя практика наиболее полно для этого подходят омниполярные акустические системы.
Собственно, термин омниполярный следует переводить как всесторонний. Ещё их именуют акустические системы пространственного поля, т.е., системы, воссоздающие объёмное звуковое поле. Также изредка можно услышать термин аурофония.
Иногда такие акустические системы называют ненаправленными или всенаправленной акустикой. По-научному эти акустические системы следует именовать – со сферической характеристикой направленности излучения. Но по старинке их называют - акустика с круговой диаграммой направленности.
В начале это были акустические системы, динамические излучатели которых установлены горизонтально и для достижения эффекта всестороннего звучания они работают совместно с акустическим отражателем или рассеивателем (иногда линзой). Первыми были видимо конструкторы американской фирмы Sonoton. Параллельно работали европейские (Zenith и MBL, Harman Kardon) и японские специалисты (Pioneer и Sansui).
Такое расположение динамиков позволяет воздействовать на окружающее пространство не прямым, а отражённым звуком. Данный способ возбуждения среды обладает свойствами, приближенными к естественным источникам звука. По исполнению бывают контрапертурные и полуапертурные. Контрапертурные – два одинаковых динамика располагаются друг напротив друга. Полуапертурные – динамик направлен на рассеиватель. Такая система имитирует излучение сферического излучателя путём образования стоячих волн либо между двумя диафрагмами динамиков, либо между диафрагмой и рассеивателем (принцип хлопка ладонями с распространением звука перпендикулярно направлению хлопка).
Следующим этапом развития омпиполяров можно считать разработку фирмы "German physiks" это СЧ\ВЧ динамики работающие по принципу "пульсирующий конус". И производителя Ohm Acoustics Corp., Brooklyn, США.
Установленный громкоговоритель имеет титаново-алюминиевый диффузор. Внешне напоминает большой электродинамический излучатель с глубоким диффузором, установленный лицевой стороной вниз на вершине большого корпуса, “неправильной” стороной наружу и магнитом вверх. Энергия от звуковой катушки распределяется в радиальном направлении, каждая часть поверхности движется одновременно внутрь и наружу, в идеальной фазе с входным аудиосигналом, это называется “когерентным звуком”. Волны генерируются в вершине диффузора электродинамическим преобразователем, состоящим из очень мощного магнита Alnico и сложной 75-мм звуковой катушкой, которая изготовлена из анодированной алюминиевой ленты, намотанной по краям массой всего 4 грамма. Масса звуковой катушки представляет собой общую инерцию подвижной системы на самых высоких частотах, в соответствии с математикой диффузора, действующего как линия передачи волн. Волны проходят по боковой поверхности диффузора к подвесу, где они поглощаются. Отражения обратно в диффузор практически не происходит. Линия передачи правильно прерывается различными механическими методами, так что каждый импульс проходит от вершины до подвеса только один раз. Геометрия диффузора рассчитана таким образом, чтобы поддерживать точное соотношение между сверхзвуковой наклонной волной и звуковой горизонтальной волной. Сверхзвуковая волна проходит вниз по конусу. Таким образом, образуется цилиндрический волновой фронт, который практически не имеет временных и фазовых ошибок. Это когерентный волновой фронт, который, как кажется, генерируется виртуальной пульсирующей мембраной цилиндрической формы, стоящей на окружности реального диффузора. Из-за большой площади и необычной формы излучающей поверхности провести достоверные измерения АЧХ сложно, существуют мельчайшие отклонения от точки к точке.
Последующим шагом стала технология получения омниполярного акустического излучения разработка фирмы MBL которая спроектировала и использует динамическую головку в виде условного шара.
Фактически это динамик в виде шара состоящий из нескольких сегментов (по принципу глобуса) скреплённых между собой на полюсах. Компании первой в мире удалось в серийном производстве реализовать идеальный с точки зрения физики принцип излучения звука «пульсирующая сфера». Очевидно что попытки вне серийных конструкций были ранее и используются энтузиастами.
Последней технологией омниполярных излучателей стали так называемые NXT-панели (принцип DML) работа которых основана на принципе контроля распространения на плоскости стоячих волн (режим распределённых мод). Каждая небольшая область такой панели, вибрирует независимо от соседней, а не в фиксированной, скоординированной манере поршневой диафрагмы. По сути панель представляет собой массив очень маленьких излучателей, каждый из которых излучает собственный некоррелированный сигнал. NXT-излучатели имеют гибкую плоскую пластину и точечный электромагнитный или пьезоэлектрический возбудитель. Результатом точечного возбуждения являются множественные колебания разной частоты на всей поверхности панели. Плоский излучатель в отличие от купольного или конусообразного не колеблется как единое целое, а работает по принципу фазированной решетки, по которой свободно перемещаются акустические волны различной частоты. Эта технология официально была анонсирована в 1991 году как следствие работы Министерства обороны Великобритании по снижению уровня шума в самолетах. Впоследствии в 1996 году была создана компания NXT для исследования и коммерциализации этого нового подхода к постройке громкоговорителей. Ещё одна аббревиатура данной технологии - DML (Distributed Mode Loudspeaker) , которая отражает принцип работы громкоговорителей подобного типа.
Известны также системы с квазиомниполярным звуковым полем и системы с расширенной звуковой диаграммой. Примером квазиомпиполярной системы являются системы в виде шаров или столбов на образующей которых располагают множество динамиков, излучающих в разные стороны. А системы с расширенной (или дополненной) звуковой диаграммой представляют собой классические столбики с установленным на верхней части конструкции в виде динамика и отражателя.
Существуют также профессиональные додекаэдры которые чаще всего используют в студиях. Они хоть и излучают в разные стороны но всё таки это скорее специальный измерительный инструмент нежели чем система для прослушивания музыки.
Омниполярные акустические системы имеют ещё одно существенное преимущество перед классическими они априори фазолинейны а следовательно они равно тональны. Поскольку звук омниполярных систем диффузно направленный, то смешивание фаз колебаний и амплитуд в таком поле человеческое ухо не замечает. В зоне пересечения характеристик направленности двух колонок, звук приходит как-бы со всех направлений и продолжает восприниматься в объеме. В отличие от обычных динамиков, всенаправленная акустическая система не требует, чтобы слушатель располагался на равном расстоянии от громкоговорителей стереосистемы, он может сидеть (или даже стоять) далеко в стороне от оси прослушивания. Парадоксально, но если вы находитесь вне оси, вы все равно имеете лучшую звуковую сцену, чем у обыкновенных акустических систем. Омниполяры представляют для слушателя точечные источники звука, а потому полностью растворяются в пространстве и не локализуются, рисуя в помещении реалистичное пространственное музыкальное полотно. Звуковая картина, создаваемая омниполярными источниками, воспринимается, как цельное звучащее пространство. При перемещении по комнате будет совершенно не заметен переход от одной колонки к другой. С увеличением расстояния звук от омниполярных систем не распадается на частотные составляющие и воспринимается разборчиво во всем пространстве с естественным затуханием. Омниполярная акустика даёт более реальную звуковую картину, нежели любая другая.
