Aкустична система з кокоса, або Як одеський фізик став партнером світового техгіганта

15 років свого життя одеський фізик присвятив розробці акустичним системам та всьому, що з ними пов’язано. Максим Чижов винайшов іонну акустику, яка створює звук прямо з повітря, а також – систему, в основі якого… шкаралупа кокоса! Свій винахід назвав Copra, що означає “м’якоть кокоса”, але тут замість м’якоті потужні динаміки. Коштує така система недешево – 16 000 євро, проте, за словами розробника, ціна дешевша за такі характеристики. Це підтверджує факт, що компанія одесита вже підписала партнерську угоду з одним із технологічних брендів-гігантів.

Максим Чижов розповів нам, як йому вдалось добувати звук з повітря, отримати більше 20 патентів на свій винахід та зробити з кокосового горіха потужну акустичну систему.

Звук з повітря

Перший динамік був створений ще більше сотні років тому – це мембрана, котушка і магніт. І зараз у звичних для усіх нас колонках можна побачити як рухається мембрана у динаміку. Я ж хотів іонізувати повітря без будь-яких видимих процесів. У іонній акустиці немає ніяких механічних обмежень, повітря не коливається, а пульсує у всьому діапазоні.

Багато розробників вигадували конструкції, які б створювали звук прямо в повітрі. Однак, винаходи мали багато недоліків. Тому зараз, якщо ви пошукаєте в гуглі “звук в повітрі”, то нічого не знайдете.

З ідеєю іонної акустики я вступив до університету. І вже там зрозумів – моя ідея була дуже наївною. Довелось провести не одну ніч в лабораторії і змінювати систему. Зараз вона працює як побутовий іонізатор. Іони позитивної і негативної полярності продукуються і обмінюються зарядами. Через це підвищується тиск, який можна швидко змінювати та отримувати високоякісний звук.

Уявіть домашній іонізатор, ледь помітне світло на контактах і нічого не рухається, не шумить. Ось так і працює іонна акустика. Вона не рухає повітря за допомогою динаміків, як це роблять звичайні системи, а змушує повітря навколо себе пульсувати. І виходить звук, ніби з нізвідки.

Я створив перший прототип, який представив як дипломну роботу на 5 курсі. Всі були у захваті, тому запропонували вступити в аспірантуру.

Але ідея не спрацювала

Готовий прототип іонної акустики я представляв на міжнародній виставці електроніки та товарів CES. Але зрозумів, що систему потрібно доопрацювати.

Виникла одна проблемка. У цій конструкції були маленькі електроди, на яких утворюється наліт. Це таке поєднання піску та вуглекислого газу. Вони не реагують між собою, але при електричних іонно-обмінних процесах створюють специфічне з’єднання. І через це знижується електрична і акустична потужність.

Зараз ми вже понад рік співпрацюємо з науковими групами в США, щоб розібратись як утворюється цей наліт і що з ним зробити.

Замість м’якоті кокоса – динаміки

Зараз ми сфокусувались на проєкті Copra. Ідея полягала в тому, щоб зробити змінну аудіосистему.

Взагалі Copra – це ботанічна назва м’якоті кокоса. А ми використовуємо шкаралупу кокоса як основу акустичної системи.

Найважливіше завдання, яке вирішує Copra – це збереження академічного звучання в приміщеннях, де відсутня спеціальна підготовка. Вам достатньо всього лише задати напрямок динаміки і звук без спотворень заповнить весь простір.

Система виконана з різних металів: нижня частина відлита з полімера. Цікаво, що такий матеріал поганий для звуку, бо дзвенить. Але для низьких частот звуку підходить ідеально. Такий закритий корпус – найкраще оформлення для сабвуфера, тому що дозволяє охопити дуже глибокий бас.

Верхня частина зроблена з шкаралупи кокоса. Насправді, це чудовий матеріал – міцний, легкий, має багато мікроволокон. Завдяки шкарлупі при великих вібраційних навантаженнях звук не набуває резонансу на відміну від будь-якого іншого матеріалу твердого корпусу. Середньочастотні драйвери змонтовані в корпусах з шкаралупи кокосового горіха – це рішення і захищене патентом. Кожен з таких корпусів зафіксований на гнучкій штанзі, прикріпленій до верхньої частини бетонної сабвуферної підставки.

Відчуй себе на концерті

Вся система підключається всього двома проводами. У цьому єдиному пристрої є вісім індивідуальних плат підсилювача, кожний з яких має свій діапазон. Це дозволяє мати унікальну якість звуку і максимальний ефект присутності. Коли ви включите звук, будь-то запис, концерт чи просто голос, то поринаєте в атмосферу заходу і забуваєте, що перед вами акустика.

Максимальна гучність – на рівні звучання великого симфонічного оркестру. Якщо в цифрах – 110 дБ при потужності 1,2 кВт

Навіть у приміщеннях, які не пристосовані для прослуховування музики, завдяки Copra можна отримати чистий звук.

Запатентували кокос та розчарувались у горіхах з супермаркету

До недавнього часу про кокос як матеріал для акустики ніхто не думав взагалі. Поліно, камінь, мармур – але тільки не кокос.

Я акустикою займаюсь ще зі школи. І якось гуляв по універмагу і звернув увагу на кокос. Тоді ж і побачив – це надзвичайно міцний та легкий матеріал. Вдома спробував засунути динаміки в шкаралупу – і почув гарний звук.

Але цю ідею відклав у ящик, бо займався іонною акустикою, яка подобалась інвесторам, з якими, до речі, познайомився теж в університеті.

З кокоса інвестори лише посміялись: “Кокос і кокос, що в цьому незвичайного? А от звук з повітря – круто”. 

Відтоді пройшло багато років і я повернувся до цієї розробки, бо переживав, що хтось може запатентувати і я не встигну. Але встиг.

Я отримував патент 4 роки. Річ у тім, що для того, аби отримати патент потрібно пройти суворий відбір та довести винахідницький рівень. Довго перевіряли на всіх ресурсах, чи ніхто не запатентував вже. Але ні. Ми єдині, хто звернув увагу на кокос та запатентував його в Європі та Америці.

Проте, зі шкаралупами не все так легко. Те, що є в наших супермаркетах – криві та маленькі кокоси. А нам потрібні однакові і правильної форми. Ми нічим їх не обробляємо – кокоси лише шліфуються та поліруються. З постачальниками не працюємо. Доходило до того, що замість добірних кокосів нам прислали криві і різної форми. Доводилось самому їздити та вибирати. Зараз цим займається наш співробітник.

Дорогі та дешеві водночас

Один з наших клієнтів купив Copra, бо вона дешевша, ніж те, що він придивлявся собі. А якість і потужність майже однакова. Але тільки такі акустичні системи коштують $35 000 і до них ще потрібні підсилювачі вартістю $25 000.

Нашу акустику купують для будинків та квартир. Copra цікавляться ті, хто по справжньому цінує якість звуку і хоче мати якісний продукт. Першими клієнтами були друзі та знайомі.

Коли ми створювали Copra, то орієнтувались на європейський та американський ринок. Ми навіть не очікували, що наші продажі зараз будуть тільки в Україні. Вважали, що українці не будуть готові купувати таку акустику. А зараз продали вже 10 систем.

Коштує Copra 16000 євро. За кордоном вона коштуватиме на 20% дорожче. Так, це недешево. Але акустика, яка справді добре звучить та зачіпає емоційно коштує дорого. Та і кожне покращення системи дається нам важко. Чого вартує тільки закупити кокоси!

Розробкою зацікавились світові компанії

Зараз ми виготовляємо близько трьох комплектів на місяць. Замовлення можна робити на сайті. Все це створює шість осіб, тому доводиться багато працювати. Крім цього, залучаємо підрядників, які роблять 10% процесу.

Також ми виходимо і на міжнародний рівень. У 2017 році ми представляли іонну акустику в Лас-Вегасі на міжнародній виставці електроніки CES. А ще в Берліні на виставці IFA представляли одразу два проєкти. До нас підтягувались люди і їх вражала якість звуку. Нашою системою зацікавилися представники Harman, Samsung, Bose.
З одним з таких брендів підписали контракт, тож, будемо співпрацювати.