Однажды я почитал про акустические линзы и захотел применить их в аудиотехнике: сделать колонки с очень направленным звуком. Написал программу для анализа распространения волн и начал экспериментировать. Программа была на моем языке suacript, но для реактора я переписал ее под веб:
https://drive.google.com/file/d/1Dt0Ht6iFs_WF-7MRXki2z3xdA5ugb6R0/view?usp=sharing
Это просто html файл, лучше всего запускать под хромом. Кому интересно, думаю с полпинка разберется. Для программистов: не ругайтесь на качество написания, я полночи писал ее. Если добавлять шейдеры, это еще как минимум сутки, учитывая что я в них не спец. Еще важный момент критики: в программе реализована модель "глубокой воды", то есть, это поперечные волны, программа больше подойдет для анализа радиоволн, антенн там всяких. А акустические волны продольные. Но это писать намного дольше, программа будет медленней, а разница несущественная.
Довольно быстро я понял, что акустические линзы - это баловство, только под конкретную частоту. Причем вылезают проблемы как в антеннах: требуется согласование, иногда звук просто отказывается идти по открытому пути.
Тогда я сменил концепт: сделать относительно направленный звук и решить проблему обратной волны: обратная сторона динамика тоже излучает и ее звук мешает основному. В идеале должна быть бесконечная стенка в которую вставлен динамик. Если динамик поместить в коробку, то появятся паразитные резонансы и упругость воздуха в коробке будет мешать движению мембраны, искажая звук.
Итого задача: разработать глушитель звука и приделать его с обратной стороны динамика. Обычно это лабиринт с ребрами. При анализе программой выяснил, что любые регулярные ребра создают стоячие волны. Когда я сделал ребра с переменным шагом, то плотнее, то реже, звук стал гаситься без резонансов. Кто делает колонки, имейте в виду.
Второй неочевидный вывод: неплохую направленность без искажений имеет раструб а-ля старинный патефон. Напротив, ровный край цилиндра или конуса дает более широкий угол расхождения звука и сильные краевые эффекты искажения.
Колонки распечатал на принтере, внутри отделал фиброй, чтобы лучше гасить звук. И раскрасил под металл, в стиле стимпанк. Динамики купил неудачные, высоких почти нет, низкие от 60 Гц. Когда подключил их без корпуса, подумал что они вообще не работают. Прислушался - звук есть, но очень тихий. А когда вклеил в корпусы, звук поднялся до ожидаемых 3 ватта по питанию.
В результате компонентов на 3000 рублей. За эти деньги удачные активные колонки какого-нибудь Гениуса или Логитеч звучат лучше. Но звук лучше среднего за эти деньги. Это первые и последние мои колонки, так что не удивительно: там инженеры с опытом, с ресурсами, с попытками и плюс естественный отбор продаж. К тому же, я решал всего две задачи, а в акустике их больше. Сейчас колонки на моем столе уже три года, для просмотра сериалов и бурятских мультиков - самое оно. Гордость создателя победила здравый смысл.
