Тайна акустики яичных лотков

Яичные лотки, как «инструмент акустической обработки» помещений для прослушивания музыки появились на арене Hi-Fi в середине 70-х годов. Достаточно быстро этот популярный на Западе метод проник на просторы Советского Союза и достаточно прочно закрепился в сознании аудиофилов.
С того времени утекло много воды, но тема яичных лотков, в качестве обязательного атрибута продвинутой музыкальной комнаты, до сих пор будоражит умы некоторых «энтузиастов» звука.
Яичным лоткам приписывается множество волшебных акустических свойств. Якобы они чудесным образом улучшают акустику помещения, делают звучание акустических систем прозрачным и наполняют комнату «воздухом», кроме того, существенно увеличивают звукоизоляцию стен помещения и являются великолепными звукорассеивающими конструкциями.

Совсем недавно, всего несколько месяцев назад, к нам обратился владелец одного боулинг-клуба. Ему была необходима помощь в разработке рекомендаций по акустической отделке игровой зоны и машинного отделения боулинга. Кроме того, он попросил предоставить ему специальные звукопоглощающие материалы.
Как он выразился: «…нам нужны материалы не менее эффективные, чем яичные лотки. Мы уже облицевали ими машинный зал с пинссетерами, но звукоизоляция все-равно недостаточная…».

Помимо этого случая «с кеглями», я довольно часто слышу, в том числе, и от технически образованных людей (архитекторов, строителей, аудиофилов) высказывания в пользу эффективности применения яичных лотков.

Пришло время расставить точки над "i".

Звукоизоляция

Яичные лотки не являются звукоизолирующим материалом.
Для звукоизоляции необходимо применять массивные, герметичные конструкции, такие как кирпичные перегородки и/или многослойные каркасные конструкции, в которых чередуются звукоотражающие слои (гипсокартон, фанера, ДСП, МДФ и т.п.) и звукопоглощающие слои (минеральная звукопоглощающая вата, стекловолокно).
Понятно, что яичные лотки не отвечают этим требованиям.

Звукорассеяние

Использование яичных лотков в качестве звукорассеивающих конструкций (диффузоров) совершенно неоправданно.
Во-первых, разница значений волнового сопротивления у воздуха и пористой целлюлозы, из которой изготовлены лотки очень небольшая и на поверхности лотка отражение звука будет незначительным, а значит и рассеяние будет небольшим.
Во-вторых, поверхностная структура лотков слишком мелка и регулярна, и поэтому рассеивают звук они в очень узкой полосе частот в диапазоне ~9 кГц, который не имеет особого информационно-значимого гармонического содержания ни для музыки, ни для речи.

Звукопоглощение

Яичные лотки (как материал рыхлый и пористый) естественно обладают некоторым звукопоглощением и, смонтированные на стены в пустой гулкой комнате, несомненно, немного изменят акустику помещения в лучшую сторону (уменьшат эффект эха). Но это будет касаться только очень пустой и очень гулкой комнаты. Если в помещении уже есть мягкая мебель, ковер на полу, шторы на окнах, книжные полки на стенах, то акустическое воздействие яичных лотков можно даже и не заметить.
Небольшое положительное влияние яичные лотки могут оказать на снижение нежелательного эффекта порхающего эха, возникающего между двумя плоскопараллельными поверхностями стен, но только на высоких частотах.

Вот на этом «замечательные» акустические свойства яичных лотков, собственно, и заканчиваются.

В 1988 году по заказу компании Alfa Audio в акустической лаборатории Riverbank Acoustical Laboratories (USA) были проведены исследования звукопоглощающих характеристик яичных лотков. Испытания проводились согласно стандарту ASTM C423-84a.

Протокол измерений КЗП яичных лотков (PDF)

Результаты показали, что «яичные абсорберы» обладают средним коэффициентом звукопоглощения NRC ≈ 0,40. Достаточно невысокий результат.
Тем не менее, график частотной характеристики поглощения даёт больше информации, чем просто среднее значение (рис 1).

http://acoustic.ua/st/Eggs%20box%20vs%20curtain(3).jpg

В то время, как большинство коммерческих звукопоглощающих панелей имеет «гладкую» кривую поглощения, на частотной характеристике яичных лотков имеется глубокий «провал» в области 2000 Гц.
В связи с этим, например, их не рекомендуется использовать в качестве абсорбера для коррекции первых отражений, т.к. частотная характеристика коэффициента звукопоглощения для данных участков внутренних поверхностей стен в музыкальной комнате должна иметь «сглаженную» форму без ярко выраженных пиков и провалов. В противном случае происходит значительное нарушение тонального баланса исходной фонограммы.

Для сравнения, на рис. 1 приведена частотная характеристика поглощения обычной бархатной шторы. Средний коэффициент звукопоглощения у шторы значительно выше, чем у яичных лотков и составляет NRC≈0,51.

Таким образом, даже обычная драпировка стен тяжелой тканью акустически значительно эффективнее, чем облицовка «волшебными» яичными лотками.

Не менее важным аргументом против применения яичных лотков в отделке музыкальных комнат и студийных помещений является их высокая горючесть. Конечно же, их можно пропитать специальными огнестойкими составами (антипиренами), но это снизит и без того невысокое звукопоглощение лотков, а главное сведет на нет их основное преимущество - низкую себестоимость.

Андрей Смирнов
Acoustic Materials & Technologies Ltd.
2007