Эдда о шипах, или почему уменьшение площади опоры не гасит резонансы

Поводом к этой публикации стала дискуссия о шипах после нашей последней статьи об АС Neat IOTA Alpha. Так некоторые читатели утверждали (снабжая комментарии «пруфами»), что использование шипов в качестве развязки между акустической системой и полом гасит паразитные резонансы, таким образом, существенно улучшая звук акустической системы.
 

Это расхожее представление укоренилось в сознании многих аудиофилов и меломанов, которые, не теряя времени, ринулись приобретать остроконечные подставки под колонки, в надежде получить «тот самый» «божественный звук» (тм) без паразитных вредных резонансов. Однако всё оказалось несколько сложнее, чем просто купить шипы и прикрутить их к системе, так как они (шипы) сами по себе ничего не гасят и не устраняют. Уменьшение площади опоры, безусловно, многократно увеличивает давление в точках соприкосновения с полом, при этом энергия вибрации остаётся практически неизменной и прекрасно передаётся в пол. По какой причине так происходит, и каким образом можно заставить шипы работать рассмотрим далее.

Справедливости ради хочу отметить, что при определённых условиях шипы начинают работать в качестве «звукоулучшителя», но для этого нужны не только шипы и они не являются виброизолятором. Именно поэтому ряд товарищей, которые пишут о «шипованном» эффекте на форумах не всегда лгут и заблуждаются. Для того, чтобы понять, что и как, имеет смысл рассмотреть как сами псевдонаучные воззрения о влиянии шипов, так и вполне научное обоснование того, как они могут работать.
 

Прорицание вельвы о шипах

Традиционно немного мифологии и юмора.

На самом деле шипы для акустических систем появились в средневековой скандинавии около 9-го века н.э. Суровые викинги интуитивно почувствовали, что такой подход позволит им избавиться от паразитных резонансов, устранить вибрацию корпуса драккара при прослушивании pagan metal и боевых барабанов.



Среди упоминаний о шипах сохранился фрагмент тематической эдды. Привожу небольшой отрывок из этого произведения:

Внимайте мне все священные роды, 
Великие с малыми дети Хеймдалля,
О, Один, я расскажу им, о прошлом шипов,
Что выковал Велунд для радости смертных.

В начале времен, когда жил Имир,
Не было в мире шипов для колонок,
А музыки звуки и мощь резонанса,
Драккары в походах трещать заставляли.

Раскалывал лодки тот звук паразитный,
И храбрые воины в хель отправлялись,
Пока не придумал великий бог Велунд,
Шипы, что избавят от вредных вибраций.

Как явствует из эдды, чудесные свойства шипов приписывали великому богу-кузнецу Велунду. Из опыта древних скандинавов их современные последователи сделали вывод:
 

Для того, чтобы максимально редуцировать передачу вибрации акустического оформления АС соприкасающимся с ним предметам (перекрытиям помещения, полкам, например). Эффект применения шипов основан на радикальном снижении площади контактирующих поверхностей, которая сводится к площади острия шипов/конусов. Важно понимать при этом, что установка АС на шипы НЕ устраняет вибрации корпуса, а лишь снижает эффективность их дальнейшего распространения.

Цитата: пользователь Древний Юзер — audioportal.hi-fi.ru)

 

Песнь о пятаках и каменных плитах

Но шутки шутками, а если серьёзно, то теория, оправдывающая антивибрационное влияние шипов, гласит о том, что уменьшение площади соприкосновения с поверхностью позволяет уменьшить резонансы. При этом из рассуждений такого плана куда-то исчезает фундаментальный закон сохранения энергии, гласящий среди прочего о том, что энергия (любая) никуда не пропадает. Шип штука твёрдая и, соответственно, является превосходным проводником вибрации.

Грубо говоря, единственное, что делает шип с резонансами – это концентрирует энергию вибрации (резонанса) в точках соприкосновения шипа с полом, а это в сущности ничего не меняет, так как полу передается тоже количество энергии (подробнее о плотности энергии — здесь).

При этом ряд производителей продукции такого рода рекомендует устанавливать их на так называемые «пятаки» (подставки с углублениями). Подставки изготавливаются из металлов с плотностью меньшей чем у шипов (последние, как правило, производят из калёной стали). Подобное решение, с точки зрения физики, обладает незначительными виброизоляционными свойствами, относительно мягкие металлы (медь, алюминий) способны отчасти поглощать резонансы за счет деформации сдвига. 



Однако эффект «пятаков» в большей степени обусловлен применением специальных толстых накладок на днище (которые сделаны подобно стандартным ножкам АС из силикона, войлока или ПВХ). Фактически, основным звеном, гасящим вибрации в таких ситуациях, является эластичный поглотитель, т.е. тот самый войлок или силикон, которые имеют значительно большую деформацию сдвига, нежели металлы.

Путь энергии резонанса можно представить следующим образом: шип из твердого металла – проводник вибрации, «пятак» из мягкого металла – частичное поглощение, эластомер – значительное поглощение. Такая система действительно будет работать, но я так и не понял, зачем в ней 2 первых звена. При использовании подобной конструкции многие люди субъективно отмечают существенные изменения в звуке (остается не понятно, сравнение проводилось с голыми шипами или со стандартными ножками АС).

Наиболее эффективным способом антивибрационного применения шипов из всех методик, которые являются True с точки зрения филофонистской философии (аудиофилии) – это применение массивного основания (каменных плит и т.п.). Использование тяжелого основания обосновано тем, что оно действительно способно эффективно гасить ВЧ-вибрации. Особенно это касается АС со сравнительно небольшой собственной массой.
 

В данном случае, как и во всех предыдущих, шипы применяются в качестве проводника вибрации, массивная гранитная или мраморная плита выступает в качестве поглотителя. Следует также отметить, что таким образом гасятся высокочастотные вибрации, а для НЧ-вибраций имеет смысл размещать под плитой войлок. В случае, если у вас каменный пол, то покупка плит для вас не актуальна.
 

И ещё немного об использовании шипов

Шипы, равно как и подставки другой формы, могут «помочь» звуку в ситуациях когда нужно чтобы закреплённый на дне АС динамик не терся о подвесами диффузора об пол, например, или когда по тем или иным причинам необходимо просто понять АС на определённую высоту. 
 

Итог

Шипы в качестве вибропоглотителя (изолятора) не работают никогда, в связи с тем, что не могут в силу фундаментальных физических законов снизить амплитудуду вибрационных колебаний, но могут быть использованы в системе, которая будет с той или иной эффективностью выступать в качестве развязки колонок с полом.

Для тех кто осознаёт необходимость в шипах, а также для любителей скандинавского эпоса и в нашем каталоге припасено товаров такого профиля (шипов, пятаков) по самым различным ценам от 119 рублей до $ 50-60. Между тем хотим подчеркнуть, что производители акустических систем, которые представлены в нашем каталоге, серьёзно подходят к созданию аппаратуры. Это значит, что продающиеся у нас АС полностью готовы к полноценному использованию (воспроизведению качественного звука) и не требуют дополнительных доработок.