Посвященном акустике помещения мы выяснили, что любая комната - своего рода резонатор, драматически влияющий на характер звучания системы. Теперь пришла пора поговорить непосредственно об источниках этого самого звучания, то есть об акустических системах.
Чтобы как следует разобраться в процессах, происходящих в ящике, на стенке которого смонтирован один или несколько динамиков, нужно вдумчиво прочитать пару-тройку книжек, в каждой из которых формул больше, чем во всем школьном курсе физики. Я забираться в такие дебри не буду, так что не стоит данный материал как исчерпывающий анализ или руководство по постройке аудиофильских колонок. Однако очень надеюсь, что он поможет начинающим меломанам (да и некоторым хроническим тоже) как следует сориентироваться в разнообразии акустических решений, каждое из которых его разработчики, разумеется, называют единственно правильным.
Некоторое время после изобретения в 1924 году электродинамического излучателя с коническим диффузором (окей, просто динамика), его деревянное обрамление исполняло в первую очередь декоративные и защитные функции. Оно и понятно - после долгих лет прослушивания пластинок через слюдяные мембраны и раструбы граммофонов, саунд нового устройства и безо всякой акустической доработки казался просто апофеозом благозвучия.
Мембраны граммофонов изготавливались чаще всего из алюминия или слюдыОднако технологии записи быстро совершенствовались и стало понятно, что более-менее правдоподобно воспроизвести слышимый диапазон динамиком, просто закрепленном на некой подставке, крайне проблематично. Дело в том, что предоставленная сама себе динамическая головка находится в состоянии акустического короткого замыкания. То есть волны от фронтальной и тыловой поверхностей диффузора, излучаемые, понятное дело, в противофазе, беспрепятственно накладываются друг на друга, что самым печальным образом отражается на эффективности работы, и в первую очередь на передаче басов.
Кстати, в процессе данного рассказа я буду чаще всего рассуждать именно о низких частотах, так как их воспроизведение - ключевой момент в работе любого корпуса АС. ВЧ-драйверы в силу малой длины излучаемых волн во взаимодействии с внутренним объемом колонки вообще не нуждаются, и чаще всего полностью от него изолированы.
Душа нараспашку
Самый простой способ отделить фронтальное излучения динамика от тылового - смонтировать его на щите как можно большего размера. Из этой простой идеи и родились, собственно, первые акустические системы, представлявшие собой ящик с открытой задней стенкой, поскольку для компактности края щита просто взяли, да и загнули под прямым углом. Однако в плане воспроизведения басов успехи подобных конструкций впечатляли не слишком. Помимо несовершенства корпуса проблема была еще и в очень небольшом по современным понятиям ходе подвески диффузоров. Чтобы хоть как-то выйти из положения, использовались динамики как можно большего размера, способные развивать приемлемое звуковое давление при небольшой амплитуде колебаний.
PureAudioProject Trio 15TB с 15-дюймовыми НЧ-драйверами на трехслойных бамбуковых панелях
Несмотря на кажущуюся примитивность подобных конструкций, у них имелись и кое-какие достоинства, причем настолько специфические и интересные, что адепты открытых АС не перевелись до сих пор.
Начать с того, что отсутствие каких-либо препятствий на пути звуковых волн – лучший путь к повышению чувствительности. Момент этот особенно ценен для аудиофильских ламповых усилителей, в особенности однотактных или лишенных обратной связи. Бумажные диффузоры большого диаметра даже на мощности порядка четырех-пяти ватт способны создать довольно-таки внушительный, и при этом на удивление открытый и свободный саунд.
При высоте 1,2 м в мире открытой акустики Jamo R907 считаются практически компактами
Что же касается тылового излучения, то чтобы не вносить искажений в прямой звук, оно должно приходить к слушателю с заметной задержкой (свыше 12-15 мс) - в таком случае его влияние ощущается как легкая реверберация, лишь добавляющая в саунд воздуха и расширяющая музыкальное пространство. Тонкость в том, что для создания этой самой «заметной задержки» колонки, разумеется, должны быть расположены на изрядном расстоянии от стен. К тому же большая площадь передней панели и внушительные размеры НЧ-драйверов соответствующим образом сказываются на общих габаритах АС. Одним словом, обладателей небольших и даже средних жилых комнат просьба не беспокоиться.
Кстати, частный случай открытых систем - акустика, построенная на электростатических излучателях. Только за счет почти невесомой диафрагмы большой площади, ко всем вышеописанным преимуществам, у электростатов добавляется способность филигранно передавать даже самые резкие динамические контрасты, а благодаря отсутствию разделения сигнала в зонах СЧ и ВЧ, еще и завидная тембральная точность.
Открытое оформление
Плюсы: Высококлассные открытые колонки - отличный способ получить реальный кайф от прослушивания пуристских ламповых однотактников.
Минусы: Про жирные компрессионные басы лучше забыть сразу. Весь звуковой тракт должен быть подчинен идее открытой акустики, а сами колонки придется выбирать из крайне ограниченного числа предложений.
Запертый в ящике
С ростом мощности и улучшением параметров усилителей сверхвысокая чувствительность акустики перестала быть главным камнем преткновения, а вот проблемы неравномерности АЧХ, и в особенности правильного воспроизведения басов, стали еще более актуальными.
Гигантский шаг к прогрессу в данном направлении сделал в 1954 году американский инженер Эдгар Вильчур. Он запатентовал акустическую систему закрытого типа, и это был отнюдь не трюк в стиле нынешних патентных троллей.
Патентная заявка Эдгара Вильчура на АС в закрытом оформлении
К тому моменту уже был изобретен фазоинвертор и, понятное дело, к ящику с дном динамик тоже примеряли неоднократно, только вот ничего хорошего из этого не получалось. Из-за упругости замкнутого объема воздуха приходилось или терять существенную часть энергии диффузора, или делать корпус непомерно большим, чтобы снизить градиент давления. Вильчур же решил обратить зло во благо. Он сильно понизил упругость подвеса, переложив таким образом контроль за движением диффузора на объем воздуха - пружину куда более линейную и стабильную, чем гофр или резиновое кольцо.
В закрытом ящике движения диффузора контролируются воздухом - в отличие от бумаги или резины он не стареет и не изнашивается
Так удалось не только полностью избавиться от акустического короткого замыкания и поднять отдачу на низких частотах, но и ощутимо сгладить АЧХ на всем ее протяжении. Однако обнаружился и минорный момент. Выяснилось, что демпфирование замкнутым объемом воздуха приводит к повышению резонансной частоты подвижной системы и резкому ухудшению воспроизведения частот ниже данного порога. Для борьбы с такой неприятностью пришлось увеличивать массу диффузора, что логичным образом привело к снижению чувствительности. Плюс поглощение внутри «черного ящика» чуть ли не половины акустической энергии, не могло не внести вклада в снижение звукового давления. Одним словом, новому типу колонок потребовались усилители довольно серьезной мощности. К счастью, на тот момент они уже существовали.
Сабвуфер SVS SB13-Ultra с закрытым акустическим оформлением
Сегодня закрытое оформление применяется по большей части в сабвуферах, особенно в тех, что претендуют на серьезное музыкальное исполнительство. Дело в том, что для домашних кинотеатров энергичная отработка самых низких басов часто оказывается важнее динамической и фазовой точности на всем протяжении НЧ-диапазона. А вот объединив относительно компактный закрытый саб с приличными сателлитами, можно добиться куда более правильного звука - пускай и не наполненного сверхглубокими басами, зато крайне быстрого, собранного и четкого. Всё вышесказанное можно отнести и на счет полнодиапазонных колонок, «закрытые» модели которых изредка появляются на рынке.
Закрытый ящик
Плюсы: Образцовая скорость атаки и разрешение в низкочастотном диапазоне. Относительная компактность конструкции.
Минусы: Требуется достаточно мощный усилитель. Сверхглубоких басов на грани инфразвука добиться весьма затруднительно.
Дело - труба
Еще одним способом обуздания противофазного тылового излучения стал фазоинвертор, по-русски буквально «разворачиватель фазы». Чаще всего он представляет собой полую трубку, смонтированную на передней или задней поверхности корпуса. Принцип работы понятен из названия и незамысловат: раз избавляться от излучения обратной стороны диффузора трудно и нерационально, значит нужно синхронизировать его по фазе с фронтальными волнами и использовать на благо слушателей.
Амплитуда и фаза движения воздуха в фазоинверторе меняются в зависимости от частоты колебаний диффузора
По сути труба с воздухом является самостоятельной колебательной системой, получающей импульс от движения воздуха внутри корпуса. Обладая совершенно определенной частотой резонанса, фазоинвертор работает тем эффективнее, чем ближе колебания диффузора к частоте его настройки. Звуковые волны более высоких частот сдвинуть с места воздух в трубе просто не успевают, а более низкие хотя и успевают, но чем они ниже, тем сильнее смещается фаза излучения фазоинвертора, и, соответственно, его эффективность. Когда поворот фазы достигает 180 градусов, тоннель начинает откровенно и весьма эффективно глушить звук басового драйвера. Именно этим объясняется очень крутое падение звукового давления АС ниже частоты настройки фазоинвертора - 24 дБ/окт.
В борьбе с турбулентными призвуками конструкторы фазоинверторов постоянно экспериментируют
У закрытого ящика, между прочим, на частотах ниже резонансной спад АЧХ куда более плавный - 12 дБ/окт. Однако в отличие от глухой коробки, коробка с трубой в боковой стенке не заставляет конструкторов идти на любые хитрости ради максимального снижения резонансной частоты самого динамика, что довольно хлопотно и дорого. Тоннель фазоинвертора настроить куда проще - достаточно подобрать ее внутренний объем. Это, правда, в теории. На практике, как всегда, начинаются непредвиденные сложности, например, на больших уровнях громкости воздух на выходе из отверстия может шуметь почти как ветер в печном дымоходе. К тому же инертность системы частенько становится причиной падения скорости атаки и ухудшения артикуляции на басах. Одним словом, простор для экспериментов и оптимизации перед конструкторами фазоинверторных систем открывается просто невероятный.
Фазоинвертор
Плюсы: Энергичная отдача на НЧ, возможность воспроизведения самых глубоких басов, относительная простота и дешевизна изготовления (при изрядной сложности расчета).
Минусы: В большинстве реализаций проигрывает закрытому ящику в скорости атаки и четкости артикуляции.
Обойдемся без катушки
Попытки избавиться от генетических проблем фазоинвертора, а заодно и сэкономить на объеме корпуса без ущерба для глубины баса, натолкнули разработчиков на идею заменить полую трубу на мембрану, приводимую в движение колебаниями все того же рабочего объема воздуха. Проще говоря, в закрытом ящике установили еще один низкочастотный драйвер, только без магнита и звуковой катушки.
Пассивный излучатель может увеличить эффективную поверхность диффузора вдвое, или даже в трое, если в одной колонке они установлены парой
Конструкция получила название «пассивный излучатель» (Passive radiator), которое сплошь и рядом не слишком грамотно переводят с английского как «пассивный радиатор». В отличие от трубы сабвуфера, пассивный диффузор занимает куда меньше пространства в корпусе, не так критичен к расположению, и к тому же он, как и воздух внутри закрытого ящика, демпфирует ведущий драйвер, сглаживая его АЧХ.
Пассивный излучатель сабвуфера REL S/5. Основной драйвер направлен в пол
Еще один плюс - с увеличением площади излучающей поверхности для достижения нужного звукового давления требуется меньшая амплитуда колебаний, а значит, снижаются последствия нелинейной работы подвеса. Колеблются оба диффузора синфазно, а резонансная частота свободной мембраны настраивается точной регулировкой массы - к ней попросту подклеивают грузик.
Пассивный излучатель
Плюсы: Компактность корпуса при впечатляющей глубине басов. Отсутствие фазоинверторных призвуков.
Минусы: Увеличение массы излучающих элементов приводит к росту переходных искажений и замедлению импульсного отклика.
Выход из лабиринта
Акустика, вооруженная фазоинверторами и пассивными излучателями, воспроизводит глубокие басы благодаря резонаторам, работающим при посредничестве воздуха внутри АС. Однако кто сказал, что объем колонки не может играть роль низкочастотного излучателя сам по себе? Конечно может, и соответствующая конструкция называется акустический лабиринт. По сути, она представляет собой волновод, протяженностью в половину или четверть длины волны, на которой планируется добиться резонанса системы. Иными словами конструкция настраивается по нижней границе частотного диапазона АС. Конечно использовать волновод полной длины волны было бы еще эффективнее, но тогда для частоты, скажем, 30 Гц, его пришлось бы делать 11-метровым.
Акустический лабиринт - любимая конструкция акустиков-самодельщиков. Но при желании корпуса самой хитрой формы можно заказать и в готовом виде
Чтобы в колонке разумных размеров уместить даже вдвое более компактную конструкцию, в корпусе устанавливают перегородки, формирующие максимально компактный изогнутый волновод, поперечным сечением примерно равным площади диффузора.
От фазоинвертора лабиринт отличается в первую очередь менее «резонансным» (то есть не акцентированным на определенной частоте) звучанием. Относительно низкая скорость и ламинарность движения воздуха в широком волноводе препятствует возникновению турбулентности, порождающей, как мы помним, нежелательные призвуки. Кроме того, в данном случае драйвер свободен от компрессии, повышающей резонансную частоту, ведь его тыловое излучение не встречает практически никаких препятствий.
Схема для расчета корпуса на dbdynamixaudio.com
Бытует мнение, что акустические лабиринты создают меньше проблем со стоячими волнами в комнате. Однако при малейших просчетах в разработке или изготовлении, стоячие волны могут возникнуть в самом волноводе, который, в отличие от фазоинвертора, имеет куда более сложную структуру резонансов.
Вообще надо сказать, что грамотный расчет и точная настройка акустического лабиринта - процессы весьма непростые и трудоемкие. Именно по этой причине данный тип корпуса встречается нечасто, и только в АС очень серьезного ценового уровня.
Акустический лабиринт
Плюсы: Не только хорошая отдача, но и высокая тональная точность басов.
Минусы: Нешуточные размеры, очень высокая сложность (читай - стоимость) создания правильно работающей конструкции.
Эй, на пароме!
Рупор - самый древний и, пожалуй, самый провокационный тип акустического оформления. Выглядит круто, если не сказать эпатажно, звучит ярко, а временами… В старых фильмах герои иногда кричат друг другу что-то в рупор, и характерная окраска такого звука давно стала мемом и в музыкальном, и в киношном мире.
Avantgarde Acoustics Trio с низкочастотным рупорным массивом Basshorn XD высотой 2,25 м
Конечно от жестяной воронки с ручкой теперешняя акустика ушла очень далеко, но принцип работы все тот же - рупор повышает сопротивление воздушной среды для лучшего согласования с относительно высоким механическим сопротивлением подвижной системы динамика. Таким образом, повышается его КПД, а заодно и формируется четкая направленность излучения. В отличие от всех описанных ранее конструкций, рупор чаще всего используется в высокочастотных звеньях АС. Причина проста - его сечение увеличивается по экспоненте, и чем ниже воспроизводимая частота, тем большим должен быть размер выходного отверстия - уже на 60 Гц потребуется раструб диаметром 1,8 м. Понятно, что такие монструозные конструкции больше подходят для стадионных концертов, где их действительно периодически можно встретить.
Главный козырь адептов рупорного воспроизведения заключается в том, что акустическое усиление позволяет при заданной звуковой отдаче уменьшить ход мембраны, а значит, поднять чувствительность и улучшить музыкальное разрешение. Да-да, снова кивок обладателям ламповых однотактников. К тому же при грамотном расчете раструбы могут играть роль акустических фильтров, круто отсекая звук за пределами своей полосы и позволяя ограничиться самыми простыми, а потому вносящими минимальные искажения электрическими кросоверами, а иногда и вообще обойтись без них.
Системы Realhorns - особая акустика для особых случаев
Скептики же не устают напоминать о характерной рупорной окраске, особенно заметной на вокале, и придающей ему характерную гнусавость. Побороть данную неприятность действительно нелегко, хотя судя по тому, как играют лучшие образцы High-End-рупоров, вполне реально.
Рупор
Плюсы: Высокий акустический КПД, а значит, отличная чувствительность и неплохое музыкальное разрешение системы.
Минусы: Характерная трудноустранимая окраска звука, недетские размеры средне- и тем более низкочастотных конструкций.
Круги на воде
Именно такой аналогией проще всего описать характер излучения контрапертурных акустических систем, впервые разработанных в Советском Союзе в 80-х годах прошлого века. Принцип работы нетривиален: пара одинаковых динамиков смонтирована так, что их диффузоры расположены друг напротив друга в горизонтальной плоскости и двигаются симметрично, то сжимая, то разжимая воздушную прослойку. В результате создаются кольцевые воздушные волны, равномерно расходящиеся во все стороны. Причем характеристики этих волн в процессе их распространения искажаются минимально, а их энергия затухает медленно - пропорционально расстоянию, а не его квадрату, как в случае обычных АС.
Duevel Sirius сочетает элементы рупорной и контрапертурной конструкций
Помимо дальнобойности и круговой направленности, контрапертурные системы интересны на удивление широкой вертикальной дисперсией (порядка 30 градусов против стандартных 4-8 гр.), а также отсутствием доплеровского эффекта. Для динамиков он проявляется в биениях сигнала, вызванных постоянным изменением расстояния от источника звука до слушателя из-за колебаний диффузора. Правда, реальная слышимость данных искажений до сих пор вызывает много споров.
Взаимное проникновение концентрических звуковых полей правой и левой колонок создают весьма обширную и равномерную зону объемного восприятия, то есть по сути вопрос точного позиционирования АС относительно слушателя становится не актуален.
Итальяно-российская контрапертурная акустика Bolzano Villetri
Характерная особенность контрапертуры в том, что звук, приходящий к слушателю фактически со всех сторон, хотя и создает впечатляющий эффект присутствия, не может в полной мере передать информацию о звуковой сцене. Отсюда рассказы слушателей об ощущении летающего по комнате рояля и прочих чудесах виртуальных пространств.
Контрапертура
Плюсы: Широкая зона эффектного объемного восприятия, натуралистичность тембров благодаря нетривиальному использованию волновых акустических эффектов.
Минусы: Акустическое пространство заметно отличается от звуковой сцены, задуманной при записи фонограммы.
И другие...
Если вы думаете, что на этом список вариантов оформления колонок исчерпывается, значит вы сильно недооцениваете конструкторский энтузиазм электроакустиков. Я описал только наиболее ходовые решения, оставив за кадром близкую родственницу лабиринта - трансмиссионную линию, полосовой резонатор, корпус с панелью акустического сопротивления, нагрузочные трубы...
Nautilus от Bowers & Wilkins - одна из самых необычных, дорогих и авторитетных в плане звучания акустических систем. Тип оформления - нагрузочные трубы
Подобная экзотика встречается довольно редко, но иногда она материализуется в конструкции с действительно уникальным звучанием. А иногда и нет. Главное не забывать, что шедевры, как и посредственности, встречаются во всех оформлениях, что бы ни говорили идеологи того или иного бренда.
Подготовлено по материалам журнала "Stereo & Video", июнь 2016 г.
Посвящается тем, у кого есть свободное время
Открываем популярный журнал про хороший звук и с удовольствием смотрим на изящные образы (если не сказать образА) акустических систем, а посмотреть есть на что. Мощные башни ощетинились во все стороны динамиками, блестят своими лакированными боками, давят паркет острыми шипами и вообще вызывают чувство глубокого уважения. Похоже, у них есть только один недостаток – это, конечно, цена. Возникает вполне логичный вопрос, а что если сделать копию какого-либо монстра самому? Купить динамик несложно, собрать корпус, пускай и не такой красивый – тоже, катушки и конденсаторы можно отечественные, аккуратно спаять 3 детали – и вовсе задача для ученика 10-го класса школы.
С учетом количества готовых модулей, которые предлагает Ebay, сделать хороший усилитель не намного сложнее. Чего там только нет: коммутация, защита АС, платы класса A-AB-D, регуляторы громкости на любой вкус, красивые корпуса, сделанные специально для аудио, ручки, ножки и трансформаторы – знай только соединяй. В следующей статье мы обязательно расскажем, как собрать свой усилитель, который не уступит большинству «брендовых» образцов стоимостью до 60-70 тысяч рублей.
Возможно, далее в тексте вы встретите незнакомые слова. К счастью, нам пришел на помощь неизвестный аудиофил и оставил ссылку на свой личный архив информации по акустике и усилителям, там есть реально ВСЕ и даже и больше, настоятельно рекомендуем к ознакомлению.
Из чего делать? Фанера, МДФ, ДСП, пластик, массив.
Мир видел много странных акустических конструкций, например, из бетона или шлакоблока. Все же самыми «востребованными» остаются вышеперечисленные пиломатериалы на основе древесины. Попробуем понять, какой из них «правильнее». Базовое правило – вне зависимости от выбранного материала не экономьте на его качестве, то есть цене.
Первым идет король современной Hi-Fi и Hi-End индустрии – МДФ, из него сделано подавляющее большинство колонок, как дорогих, так и дешевых. Причина проста – невысокая стоимость, удобство обработки и отделки, в том числе варианты с готовым шпоном, отсутствие ярких резонансов. При грамотном проектировании получение оптимального результата гарантировано. Рекомендуем к применению, больше сказать нечего.
Пластик – понятие очень растяжимое, его «авторитет» значительно подточен дешевыми китайскими подделками, хотя преимуществ у него не меньше, чем у любого другого материала. Проблему недоступной для любителя возможности отливать свои заготовки из желаемого материала – проходим мимо.
Хорошим материалом для изготовления корпуса акустической системы может служить ДСП . Пожалуй, главный его недостаток – множество проблем с отделкой, не важно, что вы решите: красить, шпонировать или обтягивать. У ДСП есть огромный плюс: если нужно сделать быстро и очень дешево, то можно использовать заводскую ламинированную плиту (ЛДСП). Добиться в таком случае высокой эстетики вряд ли получится, но цена и скорость оставят далеко позади всех остальных претендентов. Если сравнивать резонансные свойства материалов в разрезе пригодности для колонок – ДСП занимает первое место, хотя разница по сравнению с МДФ невелика.
Капризная, но неизменно желанная «матерыми аудиофилами» госпожа фанера . Фанера бывает нескольких видов – березовая, хвойная, ольховая, ламинированная. Почему капризная? Любую фанеру «ведет», то есть при высыхании лист изменяет свою геометрию, при пилении часто появляются сколы. Также это не самый простой для отделки материал, если вы хотите получить «глухой» матовый цвет без проступающих граней, текстуры, ребер. Причина для того, чтобы терпеть эти мучения, довольно спорная: по мнению «бывалых» только фанера дает то самое живое дыхание, которое «убивают» ДСП и МДФ. Наиболее мне непонятно желание сделать себе корпус из «живой» фанеры и «убить» ее слоями шпаклевки, грунта, краски, лака в попытке скрыть «страшные» стыки с прожилками (слоями фанеры), которые днем и ночью смотрят с немым укором на своего владельца. Куда предпочтительнее варианты специальной пропитки, хотя бы тем же «датским маслом», не так уж страшны эти темные «полосочки» на ребрах корпуса…
Что за нищебродство этот ДСП-МДФ? Может сразу из цельного дуба, да потолще!? Не спешите вставлять динамик в первое увиденное дупло. Вопреки ожиданиям массив древесины ценных пород не обогащает звук пропорционально вложенным деньгам, более того, даже требует дополнительного демпфирования по сравнению с более дешевыми материалами. Хотя его несомненные плюсы – это удобство отделки: если акустика собрана аккуратно, довести ее до симпатичного эко-вида не составит большого труда. Вместо увеличения толщины рекомендуется добавить (приклеить) с обратной стороны еще один лист менее резонансного материала, например, того же МДФ, сделать «сэндвич». Наиболее удачный вариант применения массива – это акустика типа «щит», где требуется красивая и тяжелая передняя панель.
Экзотика. Часто выбор обусловлен тем, что есть под руками. Подобно тому, как птица может виртуозно вплести в гнездо всякий мусор, так и меломан тащит все, что плохо лежит. Можно найти на просторах сети идеи, воплощенные из сантехнических труб, искусственного камня, папье-маше, футляров и корпусов от музыкальных инструментов, примитивных строительных материалов, товаров IKEA, и.т.д., и.т.п.
Куда вставлять динамик?
Основную задачу акустического оформления можно сформулировать простым языком приблизительно так: максимально отделить колебания, излучаемые передней стороной диффузора динамика, от тех же противофазных колебаний, излучаемых задней стороной диффузора. Идеальным акустическим оформлением с точки зрения учебника считается бесконечный экран, такой невероятно огромный щит, в который установлен динамик. Понятное дело, слова «невероятно огромный» не подходят ни к нашему жилищу, ни к заработной плате, так что инженеры стали искать способ «свернуть» этот экран с минимально негативными последствиями для звука. Так получилось все многообразие вариантов, некоторые снискали себе наиболее обширную славу в интернете, их мы и рассмотрим в данной статье.
Просто динамик или корпус без корпуса
Тяжело себе представить, что есть такой вид «акустики», но, листая ленту фотографий в pinterest по теме аудио, все чаще натыкаюсь на грозди 12-ти дюймовых динамиков, которые собраны вместе без всякого оформления и явно представляют собой законченный агрегат. Наверное, замысел автора пронизан следующей логикой: любой корпус портит звук, лучше акустическое короткое замыкание, чем деревянные оковы, но чтобы был хоть какой-то «низ», надо взять динамики с максимальной площадью диффузора, на которые только хватит денег. Если это ваш путь – без комментариев.
Щит и «широкополосник»
Говорят, те, кто попробовал лампу, широкополосный динамик и открытое оформление, никогда уже не возвращаются к традиционному, транзисторно-резиновому образу жизни. Описывать свойства щита занятие не благодарное, вся необходимая информация есть в архиве, а для самых ленивых – и на youtube, где подробно объясняют, что это за зверь и с чем его едят, например:
Наибольший плюс такой конструкции – простота изготовления. Нужен лист любимого материала и лобзик. Самый главный критерий, который будет влиять на итоговое качество звука – стоимость установленной динамической головки. Неутихающую народную славу снискал себе динамик 4а32, даже такие гранды, как fostex, sonido, supravox, sica или сам visaton B200, остались далеко позади. Поговорка «размер имеет значение» – вот лучшая математическая формула для щита (чем больше – тем лучше). Далее идут вариации щита, например щит, со свернутыми боковыми стенками, щит, у которого низкочастотный модуль сделан в виде ящика с фазоинвертором, и.т.п. Фирменная особенность звука – «воздушное» звучание с минимумом резонансов, при этом сравнительно высокое звуковое давление.
ПАС – панель акустического сопротивления
Что если попытаться скрестить щит и закрытый ящик? Получится ящик с задней стенкой, в которой сделано множество отверстий. Количество отверстий, их суммарная площадь в сочетании с объемом ящика будет определять степень демпфирования (сопротивления), уровень низких частот (чем меньше «дырок» – тем больше баса, но и больше «бубнежа»). Количество подбирается экспериментально, по вкусу.
Линейный массив излучателей, групповой излучатель (ГИ)
На самом деле, такой подвид акустики касается больше динамиков, нежели конструкции самого корпуса. Думаю, вы уже видели колонки, каждая из которых состоит из большого количества одинаковых маленьких-маленьких динамиков, ну или не очень маленьких, кому как позволяет бюджет и жилое пространство:
По электрической схеме, головки включены последовательно, то есть «плюс» предыдущего подсоединен к «минусу» последующего, возможно комбинирование последовательно-параллельного соединения. Количество динамиков, собственно, тоже ограничивается только деньгами, здравый смысл, как правило, к этому моменту уже бесследно пропадает. Не подумайте обо мне ничего плохого, я пробовал такое извращение, мне даже понравилось, если есть возможность, настоятельно рекомендую собрать себе подобную конструкцию хотя бы ради интереса. Опять же, бюджет сего безобразия не очень велик, как правило, применяются отечественные динамики в хорошем состоянии, 5гдш, 8гдш, 4гд-8е, и.т.п.
Акустическое оформление – тот же щит или закрытый ящик, желательно хитрой формы, например треугольной. Одна из проблем, с которой предстоит столкнуться – высокое суммарное сопротивление, не всякий усилитель раскроет потенциал «массива». Серийные образцы, выпускаемые фабрично, имеют более сложные решения, динамики часто собираются в хитрые модули, добавляются фильтры.
Фазоинвертор, bass reflex port, резонатор Гельмгольца, он же ящик с «трубой»
Вот он – самый популярный вариант акустического оформления. Массовым становится самое выгодное по соотношению цена\получаемый результат, наш случай не исключение для данного правила. Для тех, кто не скачал архив неизвестного аудиофила, объясняем на пальцах. В трубе фазоинвертора есть некоторый объем воздуха, который зависит от его длины, он же «связан» с воздухом, который содержится внутри колонки. При удачной настройке длины трубы (не будем сходу погружаться в теорию) удается добиться более уверенного воспроизведения низких частот, чем просто в закрытом ящике. Если еще проще – с фазоинвертором получается глубокий бас. Для более углубленного понимания вот ролик с уже полюбившегося нам канала:
Хоть данный вид акустики и популярен, он далеко не так прост в изготовлении, одно тянет за другое. Динамики, которые подходят для такого оформления, называются «компрессионными», чаще всего имеют резиновый подвес и полосу частот, которая требует установки высокочастотного звена, твиттера или пищалки, то есть добавляется электрический фильтр. Выбор оптимального объема корпуса, его геометрии, точная настройка длины трубы имеют большое значение и не всегда соответствуют расчетным величинам. Ситуацию облегчает наличие в сети массы проектов, где авторы уже прошли тернистый путь и предлагают поэтапные инструкции с подробным описанием что, как, из чего надо делать. Впрочем, всегда находятся энтузиасты, которых не устраивает «готовое» и хватает упорства пройти своей дорогой. Недостатки фазоинвертора – «бубнеж» и «задавленная середина». Первое решается тщательным подбором формы, диаметра, материала и длины трубы; второе – добавлением отдельного среднечастотного звена. Верный путь к трехполосной акустике.
Обратный рупор TQWP и другие лабиринты судьбы
Чего только не придумали люди, чтобы усложнить путь колебаниям, идущим от обратной стороны динамика… Пожалуй, более всех отличилась фирма B&W со своими Nautilus, хоть памятник ставь этой морской раковине-мутанту. Но это гранды, а все, что можем мы, обычные аудиофилы, так это вспомнить свои ночные кошмары и поставить внутри прямоугольного ящика дощечки с гвоздями так, чтобы этому поганому звуку мало не показалось. Если серьезно – есть такие динамики, к которым оформление типа «фазоинвертор» не подходит, а щит не дает желаемого количества баса, от вида же сабвуфера что-то сжимается в животе. Тогда на помощь приходит обратный рупор или более сложный вариант – лабиринт. Для тех, кому интересно, как это работает, желаем приятного просмотра
Кто-то может возразить: обратный рупор – это не совсем лабиринт, отчасти мы можем согласиться, но что более достоверно – он ближе к лабиринтам, чем классический рупор:
Он напоминает о старом граммофоне. Как можно догадаться из названия, обратный рупор или лабиринт – далеко не самый простой вид акустического оформления, он требует хорошего понимания теории, точного расчета или хотя бы соблюдения заводских рекомендаций. Например, крупные фирмы-производители широкополосных динамиков, как правило, приводят в документации к своим динамикам пару вариантов чертежей корпуса.
Онкен, закрытый ящик (ЗЯ), рупор, пассивный излучатель и другие
Наше повествование идет по следам народной популярности, а это довольно узкий список. Закрытый ящик почти всегда бубнит, под онкен тяжело подобрать динамик, рупор велик по размерам, сложен в изготовлении и расчете, пассивный излучатель неплохо работает, но в конструкциях любителей почему-то не прижился. Наверное, можно найти еще несколько редких видов или подвидов оформления, которые здесь не упомянули, что поделать, всего не охватишь.
Демпфирование, «набивка», «заглушка»
Корпуса готовы, что с ними делать дальше? Правильно, демпфировать. Можно разделить демпфирование на два вида: вибропоглощение и звукопоглощение. Для вибропоглощения хорошо подходят автомобильные материалы, мастики и специальные листы с клейким слоем, предпочтительней последнее. Со звукопоглощением наблюдается разброд и шатание, кому-то нравится войлок, кому-то шерсть, ватин, синтепон, прочее. Ответ достаточно прост – для разного эффекта, в зависимости от типа корпуса и частоты, которую хочется подавить, будет зависеть выбор материала. Заполнение звукопоглощающим материалом корпуса увеличивает его виртуальный объем, однако определить универсальную норму, на мой взгляд, невозможно.
Настройка кроссовера (разделительного фильтра)
Вы решили делать многополосную акустику. Нужен ли измерительный микрофон? Если это разовый проект, то нет, не нужен, достаточно иметь тестовую подборку треков и некоторый опыт для понимания, какое звучание можно назвать более правильным. Просто придется дольше перебирать детали пассивного фильтра, слушать и сравнивать, но в итоге результат будет именно такой, который нужен вашим ушам, помещению. Чуть легче дело обстоит с активными кроссоверами. Раньше их приходилось делать самостоятельно, травить и разводить платы, паять, очень муторный процесс, особенно если схема имеет приличную крутизну среза и регулировки, для трехполосной акустики – просто дикая штука. Благо сегодня достаточно просто зайти на ebay и выбрать вариант себе по карману, хочешь на операционниках, хочешь на DSP. Регулировать частоту, а иногда и крутизну среза (в особо редких случаях фазу), можно плавно хоть каждый день.
Финал
Иногда мне кажется, что ситуация в мире аудио напоминает легенду о Вавилонской башне. Когда-то, в далекие времена, когда нога Van Den Hul’a еще не ступала на землю, люди строили вместе один комплект домашнего стерео. Большие-большие колонки, не менее большой усилитель, а к ним тянулись толстые-толстые кабели. Увидел это некто свыше и ужаснулся – ну и дичь, хоть бы книжки почитали какие… Суровая кара постигла незадачливых аудиофилов, с тех пор они спорят до хрипоты, но так и не могут договориться, как надо делать колонки-усилители, вот каждый и делает свои, как может.
Под акустическим оформлением понимается
не украшение АС резьбой в античном стиле, хотя это и придаст
АС неповторимость, а решение проблем акустического короткого
замыкания.
Дело в том, что при движении диффузора
с одной стороны образуется избыточное давление воздуха, а
с другой воздух разряжен. Для возникновения звука необходимо,
чтобы колебания воздуха распространялись в пространство и
достигли слушателя, а в данном случае воздух колебается вокруг
корзины динамической головки и создаваемое им звуковое давление
весьма не велико, особенно в области низких частот:
Более подробно о принципе работы динамической
головки .
Способы разрыва акустического замыкания
и называют акустическим оформлением и каждый из них призван
затруднить проникновения воздуха с одной стороны дифузора
на другую.
Основных вариантов разрыва акустического
короткого замыкания несколько. Самый простой - использование
листового материала в середине которого вырезано отверстие
под динамическую головку. Называется это акустическим экраном:
Немного более сложный способ - открытый ящик, т.е. ящик без задней стенки:
Оба приведенных выше способа имеют слишком
маленькую эффективность, поэтому практически не используются
лишь в тех случаях, когда "на безрыбье и рак - рыба".
Гораздо эффективней использование закрытого
ящика, причем в таких АС особое внимание уделяется герметичности
ящика - любая щель в ящике будет давать призвуки, поскольку
в ящике возникает и достаточно большое давление (когда дифузор
идет внутрть ящика), и достаточно большая разряженность (когда
дифузор перемещается наружу):
Следующим вариантом акустического оформления служит ящик с фазоинвертором:
В данном случае это прямоугольное отверстие расположенное в строго вычисленном месте передней панели акустической системы. Однако этот вариант может быть выполнен и с использованием трубы:
К плюсам данных вариантов относится
повышенная отдача на частоте, на которую расчитывается фазоинвертор,
основное назначение которого инвертировать, т.е. изменить
фазу на противоположную. В результате в пространство звук
излучается не только передней частью дифузора, но и задней,
фаза которого изменена фазоинвертором.
Более сложный вариант акустического оформления
- акустический лабиринт. Суть этого варианта заключается в
том, что хода внутри АС распологаются таким образом, чтобы
на определенной частоте возникает резонанс и как следствие
- большое увеличение отдачи на этой частоте. К расчету и точности
изготовления подобных систем следует относится ОЧЕНЬ серьезно,
поскольку велика вероятность возникновения "стоячих"
волн в лабиринте. В этом случае качество звучания будет даже
хуже, чем у варианта с акустическим экраном:
Еще большую отдачу на резонансной частоте позволяет получить рупорный вариант:
Отличие рупорной АС от АС с лабиринтом
заключается в том, что направляющая звуковых волн у них изменяется
по разным законам - рупорная либо расширяется конусно по всей
длине, либо по экспоненте. Лабиринт же может иметь одинаковое
окно по всей длине, может расширяться или наоброт сужаться,
но всегда линейно. Кроме этого у АС с лабиринтом в работе
принимают участие и фронтальная и тыловая часть диффузора,
а у рупорных может излучать как одна, так и обе стороны.
Следующим вариантом исполнения акустического
оформления служит бандпасс или полосовой резонатор:
Этот вариант отличается от всех предыдущих
прежде всего тем, что он излучает только на частоте резонанса
и требует строжайшего соблюдения расчетных размеров.
Последние три варинта в основном расчитаны
на использования низкочастотной динамической головки, а предудущие
вполне пригодны и для широкополосной АС. Поэтому, если акустическая
система имеет кроме НЧ динамиков другие, например СЧ и ВЧ,
то врезать их в корпус с НЧ динамиком не рекомендуется.
В любом случае для расчета размеров АС
потребуются характеристики динамической головки, в частности
параметры Тиля-Смолла. Если этих данных нет, но прежде чем
взятся за расчет размеров корпуса АС их необходимо получить.
Описание методик получения этих параметров довольно много
- достаточно воспользоваться любой поисковой машиной.
Разумеется, что это
далеко не все виды акустического оформления - это самые популярные.
Размеры корпуса расчитываются с использованием
специальных программ для расчета корпусов АС. Найти их в интернете,
а так же инструкций как ими пользоваться тоже не проблематично.
При пректировании АС следует учесть некоторые
технологические особенности - если лицевая панель, на которой
установлен динамик, будет утапливаться внуть корпуса, то потребуется
изготовить дополнительные ребра, в которые собственно и будет
упираться лицевая панель:
Если с ребрами не хочется возится, то можно сделать лицевую панель таким образом, чтобы она упиралась в боковины корпуса, что так же усиливает связь лицевой панели и боковин:
Все это даст лицевой панели дополнительную,
более жесткую связку с корпусом.
Так же на стоит забывать о способах крепления
динамической головки к лицевой панели и подводных камнях,
с которыми можно столкнуться. Крепление динамика снаружи наиболее
предпочтительно, покольку механически не прослабляет конструктив,
однако этот способ подразумевает снятие фаски по диаметру
динамической головки и притопление динамика внутрь корпуса,
чтобы ВСЕ излучатели, и НЧ, и СЧ, и ВЧ находились на одно
линии. снятие фаски уменьшает механическую прочность лицевой
панели и для ее восстановление потребуется дополнительное
кольцо, закрепляемое изнутри. Актуальность этого кольца тем
выше, чем большая мощность предпологается получить от изготавливаемой
АС и при мощностях выше 150 Вт оно уже необходимо на 100%:
На кольце, при необходимости, потребуется
снять боковые фаски, чтобы оно не мешало лицевой панели установки
в сам корпус.
При установки динамической головки необходимо
обеспечить отсутствие каких либо щелей. Если фаска снимается
станком, то поверхность получается сравнительно ровной, ее
остается лишь зашкурить. Однако в домашних условиях получить
ровную поверхность довольно затруднительно. Тут не совсем
понятно дейстивие производителей - настоятельно рекомендуется
установка динамика снаружи, а вот уплотнительная резина практически
на всех динамических головках расположена для установки изнутри:
Для решения проблем гермитизации можно воспользоваться уплотнителем для дверей - самоклеящиеся полоски пористой резины, продающейся во всех хозяйственных магазинах. Уплотнитель наклеивается по периметру фаски и при монтаже динамика полностью заполняет все щели:
Если динамическая головка устанавливается изнутри, то на отверстии потребуется снять конусообразную фаску, чтобы исключить появление стоячих волн. Однако такая фаска существо прослабляет жесткость в точке крепления динамика к панели (материал получается слишком тонким) и такой способ крепления не приемлем для мощностей выше 50 Вт без дополнительного усиления конструктива:
Материал для изготовления корпусов АС
желательно использовать натуральный, оптимально - фанера,
но уж больно дорогой этот материал. Поэтому лучше использовать
фанеру для постройки АС средней и высокой ценовой категории,
использующие динамические головки ОЧЕНЬ хорошего качества
и мощностью выше 100 Вт.
Для средней ценовой категории и небольших
мощностей (до 50Вт) можно использовать ДВП или МДФ (тоже,
что и ДВП, только толщина и плотность больше), но его необходимо
обработать и доработать, или же ДСП.
Для мощностей до 10 Вт вполне годится
и пластмасса, но тоже с использованием технологических хитростей.
Первая проблема, при изготовлении АС
из пластмассы, возникает при ликвидации дребезга самой пластмассы,
особенно проявляющегося в центрах боковин. Избавится от этой
неприятной подзвучки можно используя более толстую пластмассу,
а можно и приклеить дополнительные ребра жесткости. Если пластмасса
растворяется дихлоританом, то для крепления ребер можно использовать
дихлоритан, с растворенной в нем пластмассовой крошкой. Если
пластмасса не растворяется дихлоретаном, то лучше использовать
эпоксидный клей, желательно Дзержинского производства. Перед
склеиваением места контекта тщательно обработать крупоной
наждачной бумагой и не боятся того, что клей образует валики
в точке соприкосновения склеиваемых деталей:
Для большей эффективности подавления призвуков корпуса можно "прокрасить" в 2-3 слоя получившиеся "ванночки" антигравием - покрытием используемым для покрытия днища автомобилей для защиты от мелкого гравия.
После высыхания антигравий приобретает
свойства резины и довольно не плохо поглощает звук.
При использовании в качестве материала
для изготовления АС ДВП требуется определится с необходимой
толщиной. Если мощность АС не будет превышать 5 Вт, то ДВП
можно использовать в один слой. Перед нарезкой ДВП его, с
одной стороны покрывают эпоксидным клеем и прогревают феном.
Под действием температуры клей становится более жидким и пропитывает
ДВП практически до половины толщины. Полсе затвердения клея
получается довольно крепий материал, по сути гетинакс, но
с одной стороны сохраняющий звукопоглощающие свойства ДВП.
Резать ДПВ можно электролобзиком, склеить заготовки можно
эпоксидным клеем, армированным материалом. Для этого заготовки
складываются в нужную конструкцию, и прихватывают любым СУПЕРКЛЕЕМ.
Затем нарезаются полоски крепкой ткани, в нашем случае это
красный шелк. Ширина полосок должна быть примерно 3...4 см.
Полоски укладываются в местах соединения заготовок, сверху
покрываются эпоксидкой, а затем "приутюживаются"
паяльником на 40...60 Вт. Высокая температура позволяет клею
полностью пропитатьткать, а так же существенно ускоряет полимеризацию
клея. Правда во время работы выделяется некоторое количество
дыма, поэтому работу необходимо производить либо на улице,
либо под вытяжкой:
Если АС мощностью выше 10 Вт, но меньше 20, то ДВП лучше склеить вдвое - сначала склеиваются листы между собой, а потом уже собирается готовый корпус:
Для мощностей до 30...35 Вт уже потребуется сложить ДВП втрое или же использовать ДСП толщиной 18 мм (к сожалению ДСП толщиной 22 мм можно найти только у старых бабушек в виде старых, до 80-х годов выпуска, шифоньеров). Для придания жесткости боковинам можно использовать распорки типа "КРЕСТ":
Для мощностей до 50 Вт актуальность использования ДВП уже спорна - гораздо проще работать с ДСП, МДФ или фанерой, чем складывать ДВП с 4-5 слоев. Для этого подойдет материал толщиной 18 мм, однако придется использовать дополнительные брусья, обеспечивающие бОльшую связку деталей АС между собой:
АС можно собрать при помощи саморезов,
но поскольку мощности не больше, то можно и склеить эпоксидным
клеем, либо ПВА, только покупать его лучше не в магазине канцтоваров,
а в хозяйственном или строительном. Данный ПВА будет именоваться
МОМЕНТ-СТОЛЯР, клей водно-дисперсионный. Покупать
на рынке
рекомендуется только летом - после замерзания
клей серьезно теряет свои качества. Однако, для успокоения
совести, хотя бы по паре саморезов в каждый брусок лучше закрутить.
При изготовлении АС иногда допускают
грубейшую ошибку - СЧ-ВЧ звено ни чем акустически не защищают
от воздействия тыльной стороны дифузора НЧ динамика, что приводит
к снижению эффективности самой АС, а зачастую и выходу из
строя СЧ звена - слишком сильные воздушные удары тыльной стороны
НЧ диффузора приводят к выталкиванию катушки СЧ динамика из
магнитного зазора и заклиниванию катушка заклинивает.
Гораздо чаще забывают вычесть из общего
объема АС объем защитного кожуха СЧ-ВЧ динамиков, в результате
внутренний объем АС получается меньше необходимого и финальные
характеристики сильно смазываются - резонансная частота фазоинтерторов
заметно повышается, что выдет к нежелательным призвукам.
При сборке АС мощностью до 100 Вт так
же можно использовать либо ДСП, либо фанеру толщиной 18 мм,
хотя конечно же лучше поискать материал толщиной 22 мм. Для
исключения возникновения резонансов боковин корпуса АС так
же используются допонитетельные брусья, через которые крепляются
части АС. Будет не лишним установка "креста" и дополнительной
шайбы для крепления НЧ динамической головки, а так же обработка
АС изнутри звукопоглощающими материалами, например оклейка
паралоном или пенопластом толщиной 5-10 мм, только не стоит
забывать, что оклейка "съест" часть внутреннего
объема и на нее нужно обязательно дать поправку при расчете
размеров корпуса.
Наилучшие результаты дает монтажная пена, поскольку толщину наносимого слоя можно регулировать скоростью выпускания пены из балончика. Если пену выпускать ОЧЕНЬ медленно, то она получается очень плотной и увеличение объема не очень большое. Если пену выпускать ОЧЕНЬ быстро, то она получается гораздо рыхлее, и при застывании сильно увеличивается в объеме. Если на боковины корпуса наносить пену от лицевой панели, увеличивая выход пены при приблежении к задней стенке, а у лицевой панели обеспечивая минимальную скорость выхода пены, внутренний объем АС приобретет форму лежащей на боку пирамиды. Подобные хитрости позволяют полностью решить проблемы стоячих волн, поскольку внутри АС отсутствуют параллельные плоскости, а неровности застывшей пены лишь усиливают эффект пирамиды. При использовании подобной технологии следует более тщательно подойти с расчетам размеров заготовок - внутренний объем уменьшается ОЧЕНЬ сильно и это требует серьезного увеличения корпуса АС.
Ребра для крепления боковин, кроме стяжки
саморезами, рекомендуется, как и в предыдущем варианте проклеить,
но вариантов клеевых масс несколько больше:
- эпоксидный клей,
смешанный с мелкими опилками, или, что лучше, древесной пылью;
- МОМЕНТ-СТОЛЯР, но перед стяжкой нанесенному
клею нужно дать немного подсохнуть, до получения консистенции
сливочного масла комнатной температуры. Это позволит более
полно заполнить клеем все неровностимежду деталями АС;
- полиуритановый клей, например МОМЕНТ-КРИСТАЛ,
которому тоже нужно дать немного подсохнуть. После сборки
места проклейки необходимо хорошенько прогреть феном, что
приведет к образованию в клеевой массе мелких пузырьков, а
сама масса более плотно заполнит неровности между соприкасающимися
деталями корпуса;
- автомобильный герметик отечественного
производства, именно отечественного, поскольку после застывания
он гораздо жестче, чем импортные герметики;
- монтажная, полиуритановая пена. Перед
нанесением на склеиваемые детали пену "выпускают"
на не нужный кусок фанеры или ДПС, а затем тщательно перемешивают
металлическим шпатылем до ее "усадки", т.е. до получения
массы по густоте схожей с густой сметаной. После наненсения
и стяжки пена все равно немного расширится и полностью заполнит
все неровности в точке соприкосновения деталей АС.
После склеивания деталям нужно дать хорошенько
высохнуть в течении 20...26 часов.
Для увеличения громкости при одной и
той же выходной мощности можно использовать "двойные"
динамические головки - используется параллельное, либо последовательное
соединений двух одинаковых
динамиков
для НЧ звена. В этом случае суммарная площадь дифузоров увеличивается,
следотавтельно АС может взаимодействовать с гораздо бОльшим
количеством воздуха, т.е. создавать бОльшее звуковое давление
и от этого субъективная громкость получается значительно выше:
Тут уже следует отметить, что использование
большого коичества динамиков, в том числе и для деления звукового
диапазона начинает вносить некоторые неприятности - довольно
трудно добится фазировки сигнала в тех местах, где АЧХ соседних
по диапазону динамиков пересекается. Поэтому гнаться за большим
количеством полос для самодельной АС не следует - эту кашу
таким маслом можно очень сильно испортить.
АС мощностью от 100 до 300 Вт изготавливать
лучше из фанеры, причем поискать придется фанеру толщиной
22 мм. АС так же собирается при помощи брусьев жесткости,
которые проклеиваются. Брусьям лучше придать форму равносторонних
треугольников, где катеты будут крепится к боковинам, а гипотенуза
будет направлена внутрь корпуса.
Если найти фанеру такой толщины не удается,
то можно использовать фанеру толщиной 8 мм склеенную втрое
- финальная толщина материала получается 24...25 мм. Клеевые
массы перечислены выше.
В качестве технологического совета можно
лишь порекомендовать сначала нарезать необходимые заготовки
и лишь потом их склеивать, причем сразу же стягивать саморезами.
При установке внутрь АС "креста",
что будет не лишним, углы стагивающих брусьев лучше закруглить
- перемещаются уже довольно большие объемы воздуха и вокруг
прямых углов стяжек возможно возникновение турбулетности.
Так же рекомендуется "скруглить" все внутренние
углы, воспользовавшись пластилином или наненся несколько слоев
густого антигравия.
Еще одной разновидностью акустического
оформления является раздельное исполнение корпусов для каждого
динамика. В таких АС не использутся пассивные фильтры, а сигнал
делится на диапазоны сразу после регулятора громкости усилителя.
Затем разделенный сигнал подается на три отдельные усилители
мощности, которые собственно и работают каждый на свой динамик:
Было бы не справедливо не упомянуть
о часто используемых в АС "наполнителях" - небольших
катках звукопоглощающего материала, лежащего внутри АС. Подобные
катки позволяют несколько увеличить расчетный внутренний объем
корпуса, однако для того, чтобы правильно изготовить подобный
"наполнитель" необходимо знать его акустические
свойства. Получить характеристики "наполнителя"
в домашник условиях довольно проблематично, поэтому остается
либо отказаться от использования "наполнителя",
либо опытным путем выяснить необходимый объем и используемый
материал (обычно это распушенная вата, ватин, сентипон).
При мощностях от 100 Вт так же становится
актуальным обеспечение устойчивости корпуса АС, поскольку
уже производится довольно большая работа для перемещения дифузора
и воздух активно "сопротивляется". Так же желательно
разорвать механическую связь дна АС и пола, на которм устновлена
АС. Для этих целей обычно используют либо штативы, которые
в домашних условия изготовить проблематично, либо используют
стальные шипы, вкручиваемые в дно АС:
При мощностях выше 200 Вт желательно
усиление лицевой панели АС и желательно использование разноструктурных
материалов, например если лицевая панель изготавливается из
фанеры, то с внутренней стороны приклеивается лист ДСП, толщина
которого в 1,5-2 раза меньше толщины панели. Подобная комбинация
материалов обеспечивает поглощение колебаний в большем звуковом
диапазоне как раз за счет разнородности материалов.
Для большей усточивости АС ее массу можно
увеличить промазав дно полиуритановой монтажной пеной и уложить
в нее пару-тройку кирпичей, покрыв их сверху той же пеной.
После застывания пены неровности лучше обрезать канцелярским
резаком. "Украденный" внутренний объем необходимо
учитывать при расчете размеров будующей АС.
Для мощностей свыше 200 Вт лучше использовать
комбинационные материалы - все детали АС склеиваются из 18
мм ДСП и 18 мм фанеры. Фанера используется как наружный слой,
а ДСП - внутренний. Подобная хитрость позволяет немного съэкономить
- ДСП гораздо дешевле фанеры. Внутри АС желательно проклеить
звукопоглощающим материалом, например сшитым втрое ватином,
простроченным вдвое счетверенным сентпоном (сентипон бывает
двойным и счетверенным), 5...10 мм пенопластом. Разная структура
плотно склеенных разноструктурных материалов избавляет от
проблемы резонанса самого корпуса.
Углы лучше дополнительно стянуть металлическими
уголками - это придат жесткости конструкции и защитит углы
АС от повреждений - АС получаются уже достаточно тяжелыми
и при транспортировке возможны различные удары от которых
чаще всего страдают именно углы.
Для мощностей ближе к 1000 Вт толщина
материала должна быть уже довольно большой, например два слоя
фанеры 18 мм плюс слой 18 мм ДПС итого уже 54 мм, причем ДПС
вклеивается между слоями фанеры, однако подобыне АС уже переходят
в категорию "для озвучивания", следовательно качесвом
можно пожертвовать в пользу мобильности. На основании этого
можно использовать двойную 18 мм фанеру, внутрь установив
"крест".
Не трудно заметить, что с увеличением
мощности толщина стенок АС увеличивается. Связанно это прежде
всего с тем, что необходимо изолировать перемещаемый внутри
АС воздух от слушателя. Однако не следует забывать, что корпус
АС тоже может резонировать. Именно для исключения этой неприятности
лучше использовать внутренню оклейку корпусов и сведению к
минимуму получаемых от резонанса призвуков. Проверить резонансную
частоту корпуса не трудно самостоятельно. Для этого необходимо
наклонить АС на 20...25 градусов и бросить на нее сверху резиновую
киянку из котрой предварительно вытащить ручку. Наклон АС
необходим для того, чтобы удар был единичным и киянка отскочила
далеко в сторону.
Закрепленный на АС микрофон (отверстие
мембраны к корпусу) и подключенный к любому линейному усилителю
на экране осцилографа нарисует и момент удара, и послезвучие,
которое дает сам корпус. Тест конечно довольно грубый, поскольку
в реальности "ударная волна" идет изнутри, а во
время опыта снаружи, тем не менее на основе результатов этого
теста можно судить о том на какой частоте резонирует сам корпус
и как бысро происходит затухание:
Идеальная АС не резанирует и момент удара затухает сразу, практически мгновенно, но стенки идеальной АС состоят из бетона толщиной 1 см на каждый Вт мощности и такая АС годится больше для насмешек, чем для эксплуатации:
Отделка АС может самой разной, здесь каких то жестких требований нет. Если корпус из фанеры и рисунок довольно симпотичен, то корпус можно зашливовать, а затем несколько раз покрыть безцветным лаком:
Можно купить шпон ценных пород деревьев и оклеить АС шпоном под цвет мебели в комнате:
В салонах автозвука продается так называемая акустическая ткань, представляющая из себя синтетический войлок. Материал хорошо клеится и тянется, что позволит отделать АС на довольно высоком уровне:
Зашкурив корпус его можно покарсить автомобильной краской, только давайте поправку на то, что автоэмали сушаться при высокой температуре. Поэтому придется воспользоваться специальным отвердителем "ИЗУР", пропорции смешивания написанны на упаковке отвердителя, хотя лучше его добавить на 10-15% больше предлагаемой пропорции:
Если корпус тщательно зашкурить и зашлифовать, то его можно оклеить самоклеющеся пленкой, продаваемой в магазинах "ОБОИ", но материал этот довольно нежный и пользоваться им стоит, если есть увереность, что АС простоят на своем месте десяток лет:
Если планируется частая транспортировка
АС, то будет весьма полезно предусмотреть соответсвующие ручки.
Это особенно актуально для маленькох АС, которых хочется взять
сразу две и для больших, которые попросту имеют большой вес.
Как самостоятельно собрать активную АС с повышенным КПД на низких частотах описано .
Под акустическим оформлением понимается
не украшение АС резьбой в античном стиле, хотя это и придаст
АС неповторимость, а решение проблем акустического короткого
замыкания.
Дело в том, что при движении диффузора
с одной стороны образуется избыточное давление воздуха, а
с другой воздух разряжен. Для возникновения звука необходимо,
чтобы колебания воздуха распространялись в пространство и
достигли слушателя, а в данном случае воздух колебается вокруг
корзины динамической головки и создаваемое им звуковое давление
весьма не велико, особенно в области низких частот:
Более подробно о принципе работы динамической
головки ЗДЕСЬ.
Способы разрыва акустического замыкания
и называют акустическим оформлением и каждый из них призван
затруднить проникновения воздуха с одной стороны дифузора
на другую.
Основных вариантов разрыва акустического
короткого замыкания несколько. Самый простой - использование
листового материала в середине которого вырезано отверстие
под динамическую головку. Называется это акустическим экраном:
Немного более сложный способ - открытый ящик, т.е. ящик без задней стенки:
Оба приведенных выше способа имеют слишком
маленькую эффективность, поэтому практически не используются
лишь в тех случаях, когда "на безрыбье и рак - рыба".
Гораздо эффективней использование закрытого
ящика, причем в таких АС особое внимание уделяется герметичности
ящика - любая щель в ящике будет давать призвуки, поскольку
в ящике возникает и достаточно большое давление (когда дифузор
идет внутрть ящика), и достаточно большая разряженность (когда
дифузор перемещается наружу):
Следующим вариантом акустического оформления служит ящик с фазоинвертором:
В данном случае это прямоугольное отверстие расположенное в строго вычисленном месте передней панели акустической системы. Однако этот вариант может быть выполнен и с использованием трубы:
К плюсам данных вариантов относится
повышенная отдача на частоте, на которую расчитывается фазоинвертор,
основное назначение которого инвертировать, т.е. изменить
фазу на противоположную. В результате в пространство звук
излучается не только передней частью дифузора, но и задней,
фаза которого изменена фазоинвертором.
Более сложный вариант акустического оформления
- акустический лабиринт. Суть этого варианта заключается в
том, что хода внутри АС распологаются таким образом, чтобы
на определенной частоте возникает резонанс и как следствие
- большое увеличение отдачи на этой частоте. К расчету и точности
изготовления подобных систем следует относится ОЧЕНЬ серьезно,
поскольку велика вероятность возникновения "стоячих"
волн в лабиринте. В этом случае качество звучания будет даже
хуже, чем у варианта с акустическим экраном:
Еще большую отдачу на резонансной частоте позволяет получить рупорный вариант:
Отличие рупорной АС от АС с лабиринтом
заключается в том, что направляющая звуковых волн у них изменяется
по разным законам - рупорная либо расширяется конусно по всей
длине, либо по экспоненте. Лабиринт же может иметь одинаковое
окно по всей длине, может расширяться или наоброт сужаться,
но всегда линейно. Кроме этого у АС с лабиринтом в работе
принимают участие и фронтальная и тыловая часть диффузора,
а у рупорных может излучать как одна, так и обе стороны.
Следующим вариантом исполнения акустического
оформления служит бандпасс или полосовой резонатор:
Этот вариант отличается от всех предыдущих
прежде всего тем, что он излучает только на частоте резонанса
и требует строжайшего соблюдения расчетных размеров.
Последние три варинта в основном расчитаны
на использования низкочастотной динамической головки, а предудущие
вполне пригодны и для широкополосной АС. Поэтому, если акустическая
система имеет кроме НЧ динамиков другие, например СЧ и ВЧ,
то врезать их в корпус с НЧ динамиком не рекомендуется.
В любом случае для расчета размеров АС
потребуются характеристики динамической головки, в частности
параметры Тиля-Смолла. Если этих данных нет, но прежде чем
взятся за расчет размеров корпуса АС их необходимо получить.
Описание методик получения этих параметров довольно много
- достаточно воспользоваться любой поисковой машиной.
Разумеется, что это
далеко не все виды акустического оформления - это самые популярные.
Размеры корпуса расчитываются с использованием
специальных программ для расчета корпусов АС. Найти их в интернете,
а так же инструкций как ими пользоваться тоже не проблематично.
При пректировании АС следует учесть некоторые
технологические особенности - если лицевая панель, на которой
установлен динамик, будет утапливаться внуть корпуса, то потребуется
изготовить дополнительные ребра, в которые собственно и будет
упираться лицевая панель:
Если с ребрами не хочется возится, то можно сделать лицевую панель таким образом, чтобы она упиралась в боковины корпуса, что так же усиливает связь лицевой панели и боковин:
Все это даст лицевой панели дополнительную,
более жесткую связку с корпусом.
Так же на стоит забывать о способах крепления
динамической головки к лицевой панели и подводных камнях,
с которыми можно столкнуться. Крепление динамика снаружи наиболее
предпочтительно, покольку механически не прослабляет конструктив,
однако этот способ подразумевает снятие фаски по диаметру
динамической головки и притопление динамика внутрь корпуса,
чтобы ВСЕ излучатели, и НЧ, и СЧ, и ВЧ находились на одно
линии. снятие фаски уменьшает механическую прочность лицевой
панели и для ее восстановление потребуется дополнительное
кольцо, закрепляемое изнутри. Актуальность этого кольца тем
выше, чем большая мощность предпологается получить от изготавливаемой
АС и при мощностях выше 150 Вт оно уже необходимо на 100%:
На кольце, при необходимости, потребуется
снять боковые фаски, чтобы оно не мешало лицевой панели установки
в сам корпус.
При установки динамической головки необходимо
обеспечить отсутствие каких либо щелей. Если фаска снимается
станком, то поверхность получается сравнительно ровной, ее
остается лишь зашкурить. Однако в домашних условиях получить
ровную поверхность довольно затруднительно. Тут не совсем
понятно дейстивие производителей - настоятельно рекомендуется
установка динамика снаружи, а вот уплотнительная резина практически
на всех динамических головках расположена для установки изнутри:
Для решения проблем гермитизации можно воспользоваться уплотнителем для дверей - самоклеящиеся полоски пористой резины, продающейся во всех хозяйственных магазинах. Уплотнитель наклеивается по периметру фаски и при монтаже динамика полностью заполняет все щели:
Если динамическая головка устанавливается изнутри, то на отверстии потребуется снять конусообразную фаску, чтобы исключить появление стоячих волн. Однако такая фаска существо прослабляет жесткость в точке крепления динамика к панели (материал получается слишком тонким) и такой способ крепления не приемлем для мощностей выше 50 Вт без дополнительного усиления конструктива:
Материал для изготовления корпусов АС
желательно использовать натуральный, оптимально - фанера,
но уж больно дорогой этот материал. Поэтому лучше использовать
фанеру для постройки АС средней и высокой ценовой категории,
использующие динамические головки ОЧЕНЬ хорошего качества
и мощностью выше 100 Вт.
Для средней ценовой категории и небольших
мощностей (до 50Вт) можно использовать ДВП или МДФ (тоже,
что и ДВП, только толщина и плотность больше), но его необходимо
обработать и доработать, или же ДСП.
Для мощностей до 10 Вт вполне годится
и пластмасса, но тоже с использованием технологических хитростей.
Первая проблема, при изготовлении АС
из пластмассы, возникает при ликвидации дребезга самой пластмассы,
особенно проявляющегося в центрах боковин. Избавится от этой
неприятной подзвучки можно используя более толстую пластмассу,
а можно и приклеить дополнительные ребра жесткости. Если пластмасса
растворяется дихлоританом, то для крепления ребер можно использовать
дихлоритан, с растворенной в нем пластмассовой крошкой. Если
пластмасса не растворяется дихлоретаном, то лучше использовать
эпоксидный клей, желательно Дзержинского производства. Перед
склеиваением места контекта тщательно обработать крупоной
наждачной бумагой и не боятся того, что клей образует валики
в точке соприкосновения склеиваемых деталей:
Для большей эффективности подавления призвуков корпуса можно "прокрасить" в 2-3 слоя получившиеся "ванночки" антигравием - покрытием используемым для покрытия днища автомобилей для защиты от мелкого гравия.
После высыхания антигравий приобретает свойства резины и довольно не плохо поглощает
звук.
При использовании в качестве материала для изготовления АС ДВП требуется определится
с необходимой толщиной. Если мощность АС не будет превышать 5 Вт, то ДВП можно использовать в один слой.
Перед нарезкой ДВП его, с одной стороны покрывают эпоксидным клеем и прогревают феном. Под действием температуры
клей становится более жидким и пропитывает ДВП практически до половины толщины. Полсе затвердения клея
получается довольно крепий материал, по сути гетинакс, но с одной стороны сохраняющий звукопоглощающие
свойства ДВП. Резать ДПВ можно электролобзиком, склеить заготовки можно эпоксидным клеем, армированным
материалом. Для этого заготовки складываются в нужную конструкцию, и прихватывают любым СУПЕРКЛЕЕМ. Затем
нарезаются полоски крепкой ткани, в нашем случае это красный шелк. Ширина полосок должна быть примерно
3...4 см. Полоски укладываются в местах соединения заготовок, сверху покрываются эпоксидкой, а затем "приутюживаются"
паяльником на 40...60 Вт. Высокая температура позволяет клею полностью пропитатьткать, а так же существенно
ускоряет полимеризацию клея. Правда во время работы выделяется некоторое количество дыма, поэтому работу
необходимо производить либо на улице, либо под вытяжкой:
Если АС мощностью выше 10 Вт, но меньше 20, то ДВП лучше склеить вдвое - сначала склеиваются листы между собой, а потом уже собирается готовый корпус:
Для мощностей до 30...35 Вт уже потребуется сложить ДВП втрое или же использовать ДСП толщиной 18 мм (к сожалению ДСП толщиной 22 мм можно найти только у старых бабушек в виде старых, до 80-х годов выпуска, шифоньеров). Для придания жесткости боковинам можно использовать распорки типа "КРЕСТ":
Для мощностей до 50 Вт актуальность использования ДВП уже спорна - гораздо проще работать с ДСП, МДФ или фанерой, чем складывать ДВП с 4-5 слоев. Для этого подойдет материал толщиной 18 мм, однако придется использовать дополнительные брусья, обеспечивающие бОльшую связку деталей АС между собой:
АС можно собрать при помощи саморезов,
но поскольку мощности не больше, то можно и склеить эпоксидным
клеем, либо ПВА, только покупать его лучше не в магазине канцтоваров,
а в хозяйственном или строительном. Данный ПВА будет именоваться
МОМЕНТ-СТОЛЯР, клей водно-дисперсионный. Покупать
на рынке
рекомендуется только летом - после замерзания
клей серьезно теряет свои качества. Однако, для успокоения
совести, хотя бы по паре саморезов в каждый брусок лучше закрутить.
При изготовлении АС иногда допускают
грубейшую ошибку - СЧ-ВЧ звено ни чем акустически не защищают
от воздействия тыльной стороны дифузора НЧ динамика, что приводит
к снижению эффективности самой АС, а зачастую и выходу из
строя СЧ звена - слишком сильные воздушные удары тыльной стороны
НЧ диффузора приводят к выталкиванию катушки СЧ динамика из
магнитного зазора и заклиниванию катушка заклинивает.
Гораздо чаще забывают вычесть из общего
объема АС объем защитного кожуха СЧ-ВЧ динамиков, в результате
внутренний объем АС получается меньше необходимого и финальные
характеристики сильно смазываются - резонансная частота фазоинтерторов
заметно повышается, что выдет к нежелательным призвукам.
При сборке АС мощностью до 100 Вт так
же можно использовать либо ДСП, либо фанеру толщиной 18 мм,
хотя конечно же лучше поискать материал толщиной 22 мм. Для
исключения возникновения резонансов боковин корпуса АС так
же используются допонитетельные брусья, через которые крепляются
части АС. Будет не лишним установка "креста" и дополнительной
шайбы для крепления НЧ динамической головки, а так же обработка
АС изнутри звукопоглощающими материалами, например оклейка
паралоном или пенопластом толщиной 5-10 мм, только не стоит
забывать, что оклейка "съест" часть внутреннего
объема и на нее нужно обязательно дать поправку при расчете
размеров корпуса.
Наилучшие результаты дает монтажная пена, поскольку толщину наносимого слоя можно регулировать скоростью выпускания пены из балончика. Если пену выпускать ОЧЕНЬ медленно, то она получается очень плотной и увеличение объема не очень большое. Если пену выпускать ОЧЕНЬ быстро, то она получается гораздо рыхлее, и при застывании сильно увеличивается в объеме. Если на боковины корпуса наносить пену от лицевой панели, увеличивая выход пены при приблежении к задней стенке, а у лицевой панели обеспечивая минимальную скорость выхода пены, внутренний объем АС приобретет форму лежащей на боку пирамиды. Подобные хитрости позволяют полностью решить проблемы стоячих волн, поскольку внутри АС отсутствуют параллельные плоскости, а неровности застывшей пены лишь усиливают эффект пирамиды. При использовании подобной технологии следует более тщательно подойти с расчетам размеров заготовок - внутренний объем уменьшается ОЧЕНЬ сильно и это требует серьезного увеличения корпуса АС.
Ребра для крепления боковин, кроме стяжки
саморезами, рекомендуется, как и в предыдущем варианте проклеить,
но вариантов клеевых масс несколько больше:
- эпоксидный клей,
смешанный с мелкими опилками, или, что лучше, древесной пылью;
- МОМЕНТ-СТОЛЯР, но перед стяжкой нанесенному
клею нужно дать немного подсохнуть, до получения консистенции
сливочного масла комнатной температуры. Это позволит более
полно заполнить клеем все неровностимежду деталями АС;
- полиуритановый клей, например МОМЕНТ-КРИСТАЛ,
которому тоже нужно дать немного подсохнуть. После сборки
места проклейки необходимо хорошенько прогреть феном, что
приведет к образованию в клеевой массе мелких пузырьков, а
сама масса более плотно заполнит неровности между соприкасающимися
деталями корпуса;
- автомобильный герметик отечественного
производства, именно отечественного, поскольку после застывания
он гораздо жестче, чем импортные герметики;
- монтажная, полиуритановая пена. Перед
нанесением на склеиваемые детали пену "выпускают"
на не нужный кусок фанеры или ДПС, а затем тщательно перемешивают
металлическим шпатылем до ее "усадки", т.е. до получения
массы по густоте схожей с густой сметаной. После наненсения
и стяжки пена все равно немного расширится и полностью заполнит
все неровности в точке соприкосновения деталей АС.
После склеивания деталям нужно дать хорошенько
высохнуть в течении 20...26 часов.
Для увеличения громкости при одной и
той же выходной мощности можно использовать "двойные"
динамические головки - используется параллельное, либо последовательное
соединений двух одинаковых
динамиков
для НЧ звена. В этом случае суммарная площадь дифузоров увеличивается,
следотавтельно АС может взаимодействовать с гораздо бОльшим
количеством воздуха, т.е. создавать бОльшее звуковое давление
и от этого субъективная громкость получается значительно выше:
Тут уже следует отметить, что использование
большого коичества динамиков, в том числе и для деления звукового
диапазона начинает вносить некоторые неприятности - довольно
трудно добится фазировки сигнала в тех местах, где АЧХ соседних
по диапазону динамиков пересекается. Поэтому гнаться за большим
количеством полос для самодельной АС не следует - эту кашу
таким маслом можно очень сильно испортить.
АС мощностью от 100 до 300 Вт изготавливать
лучше из фанеры, причем поискать придется фанеру толщиной
22 мм. АС так же собирается при помощи брусьев жесткости,
которые проклеиваются. Брусьям лучше придать форму равносторонних
треугольников, где катеты будут крепится к боковинам, а гипотенуза
будет направлена внутрь корпуса.
Если найти фанеру такой толщины не удается,
то можно использовать фанеру толщиной 8 мм склеенную втрое
- финальная толщина материала получается 24...25 мм. Клеевые
массы перечислены выше.
В качестве технологического совета можно
лишь порекомендовать сначала нарезать необходимые заготовки
и лишь потом их склеивать, причем сразу же стягивать саморезами.
При установке внутрь АС "креста",
что будет не лишним, углы стагивающих брусьев лучше закруглить
- перемещаются уже довольно большие объемы воздуха и вокруг
прямых углов стяжек возможно возникновение турбулетности.
Так же рекомендуется "скруглить" все внутренние
углы, воспользовавшись пластилином или наненся несколько слоев
густого антигравия.
Еще одной разновидностью акустического
оформления является раздельное исполнение корпусов для каждого
динамика. В таких АС не использутся пассивные фильтры, а сигнал
делится на диапазоны сразу после регулятора громкости усилителя.
Затем разделенный сигнал подается на три отдельные усилители
мощности, которые собственно и работают каждый на свой динамик:
Было бы не справедливо не упомянуть
о часто используемых в АС "наполнителях" - небольших
катках звукопоглощающего материала, лежащего внутри АС. Подобные
катки позволяют несколько увеличить расчетный внутренний объем
корпуса, однако для того, чтобы правильно изготовить подобный
"наполнитель" необходимо знать его акустические
свойства. Получить характеристики "наполнителя"
в домашник условиях довольно проблематично, поэтому остается
либо отказаться от использования "наполнителя",
либо опытным путем выяснить необходимый объем и используемый
материал (обычно это распушенная вата, ватин, сентипон).
При мощностях от 100 Вт так же становится
актуальным обеспечение устойчивости корпуса АС, поскольку
уже производится довольно большая работа для перемещения дифузора
и воздух активно "сопротивляется". Так же желательно
разорвать механическую связь дна АС и пола, на которм устновлена
АС. Для этих целей обычно используют либо штативы, которые
в домашних условия изготовить проблематично, либо используют
стальные шипы, вкручиваемые в дно АС:
При мощностях выше 200 Вт желательно
усиление лицевой панели АС и желательно использование разноструктурных
материалов, например если лицевая панель изготавливается из
фанеры, то с внутренней стороны приклеивается лист ДСП, толщина
которого в 1,5-2 раза меньше толщины панели. Подобная комбинация
материалов обеспечивает поглощение колебаний в большем звуковом
диапазоне как раз за счет разнородности материалов.
Для большей усточивости АС ее массу можно
увеличить промазав дно полиуритановой монтажной пеной и уложить
в нее пару-тройку кирпичей, покрыв их сверху той же пеной.
После застывания пены неровности лучше обрезать канцелярским
резаком. "Украденный" внутренний объем необходимо
учитывать при расчете размеров будующей АС.
Для мощностей свыше 200 Вт лучше использовать
комбинационные материалы - все детали АС склеиваются из 18
мм ДСП и 18 мм фанеры. Фанера используется как наружный слой,
а ДСП - внутренний. Подобная хитрость позволяет немного съэкономить
- ДСП гораздо дешевле фанеры. Внутри АС желательно проклеить
звукопоглощающим материалом, например сшитым втрое ватином,
простроченным вдвое счетверенным сентпоном (сентипон бывает
двойным и счетверенным), 5...10 мм пенопластом. Разная структура
плотно склеенных разноструктурных материалов избавляет от
проблемы резонанса самого корпуса.
Углы лучше дополнительно стянуть металлическими
уголками - это придат жесткости конструкции и защитит углы
АС от повреждений - АС получаются уже достаточно тяжелыми
и при транспортировке возможны различные удары от которых
чаще всего страдают именно углы.
Для мощностей ближе к 1000 Вт толщина
материала должна быть уже довольно большой, например два слоя
фанеры 18 мм плюс слой 18 мм ДПС итого уже 54 мм, причем ДПС
вклеивается между слоями фанеры, однако подобыне АС уже переходят
в категорию "для озвучивания", следовательно качесвом
можно пожертвовать в пользу мобильности. На основании этого
можно использовать двойную 18 мм фанеру, внутрь установив
"крест".
Не трудно заметить, что с увеличением
мощности толщина стенок АС увеличивается. Связанно это прежде
всего с тем, что необходимо изолировать перемещаемый внутри
АС воздух от слушателя. Однако не следует забывать, что корпус
АС тоже может резонировать. Именно для исключения этой неприятности
лучше использовать внутренню оклейку корпусов и сведению к
минимуму получаемых от резонанса призвуков. Проверить резонансную
частоту корпуса не трудно самостоятельно. Для этого необходимо
наклонить АС на 20...25 градусов и бросить на нее сверху резиновую
киянку из котрой предварительно вытащить ручку. Наклон АС
необходим для того, чтобы удар был единичным и киянка отскочила
далеко в сторону.
Закрепленный на АС микрофон (отверстие
мембраны к корпусу) и подключенный к любому линейному усилителю
на экране осцилографа нарисует и момент удара, и послезвучие,
которое дает сам корпус. Тест конечно довольно грубый, поскольку
в реальности "ударная волна" идет изнутри, а во
время опыта снаружи, тем не менее на основе результатов этого
теста можно судить о том на какой частоте резонирует сам корпус
и как бысро происходит затухание:
Идеальная АС не резанирует и момент удара затухает сразу, практически мгновенно, но стенки идеальной АС состоят из бетона толщиной 1 см на каждый Вт мощности и такая АС годится больше для насмешек, чем для эксплуатации:
Отделка АС может самой разной, здесь каких то жестких требований нет. Если корпус из фанеры и рисунок довольно симпотичен, то корпус можно зашливовать, а затем несколько раз покрыть безцветным лаком:
Можно купить шпон ценных пород деревьев и оклеить АС шпоном под цвет мебели в комнате:
В салонах автозвука продается так называемая акустическая ткань, представляющая из себя синтетический войлок. Материал хорошо клеится и тянется, что позволит отделать АС на довольно высоком уровне:
Зашкурив корпус его можно покарсить автомобильной краской, только давайте поправку на то, что автоэмали сушаться при высокой температуре. Поэтому придется воспользоваться специальным отвердителем "ИЗУР", пропорции смешивания написанны на упаковке отвердителя, хотя лучше его добавить на 10-15% больше предлагаемой пропорции:
Если корпус тщательно зашкурить и зашлифовать, то его можно оклеить самоклеющеся пленкой, продаваемой в магазинах "ОБОИ", но материал этот довольно нежный и пользоваться им стоит, если есть увереность, что АС простоят на своем месте десяток лет:
Если планируется частая транспортировка
акустической системы, то будет весьма полезно предусмотреть соответсвующие ручки.
Это особенно актуально для маленькох АС, которых хочется взять
сразу две и для больших, которые попросту имеют большой вес.
Как самостоятельно собрать активную АС с повышенным КПД на низких частотах описано .
Адрес администрации сайта:
НЕ НАШЕЛ, ЧТО ИСКАЛ? ПОГУГЛИ:
Сконструировать акустическую систему своими руками — дело непростое. Для начала необходимо выбрать вариант изготовления, а уже после этого составить план непосредственного создания колонок и учесть ваши финансовые возможности. Итак, сделаем колонку своими руками.
Делаем акустику своими руками
Что нам понадобится
Инструкция
Что нам понадобится
Инструкция
Как сделать домашнюю акустику
Рассмотрим процесс производства акустики на примере 4-х полосной аудиосистемы.
Что нам понадобится
- Динамики;
- Усилители;
- Фильтр;
- Провода;
- Шурупы;
- Разъемы;
- Заготовки для корпуса;
- Паяльник;
- Олово;
- Канифоль;
- Отвертка.
Инструкция
1. Выбор динамиков.
Для производства данного варианта аудиосистемы были приобретены следующие динамики:
- Tweeter(ВЧ динамик): SB Acoustics SB26STAC-C000-4;
- Midrange(СЧ динамик): Peerless Peerless 830813;
— Subwoofer(САБВУФЕР): Peerless 830846;
2. Сборка корпуса акустической системы и подбор усилителя и фильтров.
Очень сложный и долгий процесс, т.к. подразумевает предварительные расчеты и моделирование, поэтому его нужно рассматривать отдельно.
а. В данном случае применяется цифровой фильтр DSP
, который может перенастроить систему в он-лайн режиме.
b. На каждый динамик в данной системе будет установлен отдельный усилитель, что значительно улучшит качество звучания. В данном случае для низких, средних и высоких частот
используются усилители LM3886 (по 30вт)
, а для субнизких – LME49830 (по 100 вт)
.
c. Вся эта начинка будет устанавливаться в корпуса, а пока что прорисуем эскиз корпуса, при этом отмечаем примерный объем камер для динамиков:
3. Непосредственная сборка:
а. Материалы, из которых будет сделан корпус, фрезеруются и разрезаются:
b. Начинается непосредственная сборка корпуса.
d. Для того, чтобы подавить стоячие волны, ящик со средне- и высокочастотными динамиками обобьем специальным материалом:
f. На обратную сторону колонок выводим по 8 разъемов , которые нужно заказать заранее:
g. Колонки готовы:
После проведения необходимых замеров и настройки, акустическая система готова.
Как сделать акустику в автомобиле
Качество звука при установке аудиосистемы в автомобиле во многом зависит от места расположения колонок и нормального резонанса корпусов. На уровень резонанса в основном влияет качество материала, из которого будет сделан подиум для динамиков. На конкретном примере рассмотрим варианты их сборки.
Что нам понадобится
- Фанера (8-10 мм);
- Ножовка;
- Саморезы;
- Клей ПВА;
- Клей эпоксидный;
- Шпатлевка тонкая;
- Наждачная бумага;
- Фанера или деревянные дощечки.
Инструкция
1. Подиумы из пены наиболее простые в изготовлении.
a. С помощью шаблона из картона произведем примерку к тому месту, где будет крепиться подиум. Затем, используя шаблон, нужно будет из фанеры вырезать основание подиума и арматуру, состоящую из двух колец.
b. Внутренний диаметр первого кольца
должен быть равен диаметру защитной сетки
, а второе — диаметру колонки
. Кольца склеиваются и садятся на саморезы.
c. Для соединения подиума вырезаются шесть брусочков (по два разной высоты), что придаст колонкам определенный наклон, после чего детали склеиваются.
d. В полученный каркас заливается монтажная пена (лишняя убирается), обтягивается колготками и промазывается эпоксидкой. После высыхания выравнивается и зачищается.
e. Более качественным будет вариант, когда в каркасе вместо фанеры будут использоваться дощечки из различных пород дерева – от ели до красного дерева.
Дощечки должны быть сухими, без трещин, достаточно широкими. Конструкция усиливается изнутри двумя рейками, а потом покрывается лаком.
2. Монтируем динамики в гнезда, устанавливаем подиумы, и система готова.
