Щитовая (плоский экран) акустическая система своими руками

i-from › Блог › Крутая домашняя акустика своими руками

В альтезза клубе люди знают меня как audiomaniac, но этот ник взялся не просто так. Все потому что раньше я увлекался музыкой и звукотехникой. Причем я не фанат автозвука, а предпочитаю слушать музыку в более подходящей обстановке — дома, где можно в полной мере воссоздать эффект присутствия, вслушиваться в детали и не отвлекаться на вождение.

Речь пойдет о сборке более или менее качественной двухполосной домашней акустики, способной передать самые мельчайшие нюансы аудиозаписей, и открыть для Вас мир качественного звука, не без (качественного усилителя разумеется).

Это не первая акустика которую мне довелось спроектировать и собрать, до этого был опыт как очень основательного апгрейда советской классики, так и сборки акустики с нуля. Супругу не устраивал форм-фактор моей советской классики, большие широкие гробы которые не вписывались в интерьер и занимали слишком много места

Но звучали они превосходно, на настройку кроссовера я потратил около года доводя звук до идеала.

Колонки получились довольно тяжелой нагрузкой для усилителей, но мой усилитель собранный по мотивам форума Vegalab без проблем с ними справлялся:

Однажды один знакомый американец сказал мне что самое крутое акустическое оформление которое он когда либо слышал это трансмиссионная линия (TL). Он же лабиринт или четвертьволновой резонатор или органная труба, не путать с резонатором Гельмгольца и с фазоинвертором. У нас в России большой опыт собрал по лабиринтам Рогожин Александр. С тех самых пор общения с американцем я и загорелся собрать что-то в данном оформлении.

Идейным вдохновением для меня стала акустика фирмы PMC Twenty 24 Можно погуглить обзоры на данную акустику, посмотреть замеры и сравнить их с замерами моей акустики ниже.

В качестве динамиков были выбраны привычные мне норвежские Seas CA18RLY и 27TDC. Их не сложно свести, они не имеют серьезных изъянов, в общем хорошие динамики за свои деньги.

После прогрева и обмера динамиков получил следующие параметры Тиля-Смолла:
Fs 49hz
Mms 10.7g
Rms 1.75 kg sec
Cms 0.0009 m N
BL 6.0
Vas 17 L
Qt 0.38
Qes 0.48
Qms 1,91

У пары динамиков параметры почти не отличаются, я привел параметры одного из них. Параметры указывают на повышенную жесткость подвеса, относительно паспорта. Я не знаю как их так надо размять чтоб подойти к паспортным параметрам, в реальной жизни они у меня скорее задубеют чем разомнутся. Поэтому взял за опору в расчетах эти параметры.

Проект корпуса:

После сборки и тестов корпус получился в итоге такой:

Внутри корпус выглядит так:

Этот корпус даёт плавный спад АЧХ, -5дб на 30 гц. Можно уменьшить высоту корпуса на 5-10 см, тогда спад АЧХ будет быстрее, но зато общая чувствительность до 100 гц будет выше — кому что ближе. Соотношение длин 1 к 2 соблюдается, поэтому если делать выхлоп в пол то динамик придется опускать ниже, мне же наоборот хотелось поднять его как можно выше, а порт вывести вперед и красиво оформить струевыпрямителем в стиле одной известной фирмы. Должен отметить, что когда давал синус 35 гц приличной мощностью, динамик едва колебался, а из порта в прямом смысле дуло в руку, а когда отходишь подальше слышно мощный бас Поток воздуха в этой колонне очень даже приличный. Маленький с виду динамик возбуждает большой резонанс в двухметровой колонне.

В качестве материала для корпусов была куплена 18мм березовая фанера. МДФ не нашёл.

Поскольку корпуса будут оклеиваться шпоном, то нет возможности сделать какую либо стенку съемной, охота получить цельную монолитную конструкцию, поэтому съёмным будет дно, которое будет по совместительству выполнять роль подставки с винтовыми ножками. Лазить туда придется только за фильтром, в процессе его точной настройки.

Для того чтобы отверстия под динамики выглядели красиво их нужно фрезеровать после наклейки шпона, а шпон на лицевую панель лучше клеить в последнюю очередь, чтобы был нахлест на боковые листы шпона. Короче дырки под динамики пришлось резать в последнюю очередь.

Отец у меня увлекается столярным делом, поэтому корпуса мы забацали вдвоем с ним:

Щитовая (плоский экран) акустическая система своими руками

Плоский экран (щит). Акустическое оформление

Плоский экран или щит является наиболее простым видом акустического оформления головки громкоговорителя (динамика). Чаще всего это деревянная панель квадратной или прямоугольной формы довольно больших размеров. Например, для воспроизведения без ослабления звука частотой 50 Гц (λ=680 см), необходимо, чтобы сторона экрана была не менее 0,5λ, т.е. примерно 340 см. Однако, хорошие результаты можно получить с панелью меньшего размера, сторона которой приблизительно равна четверти длины волны низшей воспроизводимой частоты, если поднять частотную характеристику по низким частотам. Вместе с тем эта частота не может быть ниже основной резонансной частоты головки, так как при этом резко уменьшается излучение звука головкой в экране (18 дБ/окт.).

Симметричность экрана относительно оси диффузора нежелательна, так как при этом в частотной характеристике громкоговорителя появится глубокий провал в результате акустического короткого замыкания на одной из частот. Значительного улучшения АЧХ можно добиться применением несимметричного экрана или асимметричным расположением динамика в экране правильно формы.

На рисунке выше, показаны размеры стандартного плоского экрана для измерения параметров головок громкоговорителей и два способа их установки в щите. Такое оформление мало распространено в виду громоздкости и эстетичности.

Установка экрана в углу комнаты позволяет уменьшить его размеры без ухудшения воспроизведения низких частот, так как образующие угол стены, служат продолжением экрана, увеличивая его эффективные размеры. Щит подвешивают у потолка, придав ему форму треугольника или трапеции. Между верхней кромкой щита и потолком необходимо оставить широкую щель, а пространство позади щита заполнить звукопоглощающим материалом.

АЧХ динамика при расположении его в прямоугольном щите. 1 – по центру, 2 – при смещении вдоль длинной стороны

Экран рекомендуется выполнять из толстой доски, ДСП, фанеры и т.д. толщиной 10-20 мм. Предпочтительно соотношение сторон прямоугольной формы от 2:1 до 3:1. Абсолютные размеры желательно выбирать такими, при которых на нижней границе диапазона частот (резонансная частота динамика) эквивалентный диаметр экрана (диаметр круга, площадь которого равна площади экрана) D определяется по формуле:

D=0,5λ/Q, где

D – эквивалентный диаметр экрана;

λ – длина звуковой волны на нижней границе диапазона частот;

Q – полная добротность.

При таких размерах экрана частотная характеристика получится более равномерной. Если экран сделать меньше, то следует ожидать, что будет спад на нижней частоте диапазона, расчитывается по формуле:

N=20lg(D/D1), где

N – спад на резонансной частоте;

D1 – фактический диаметр экрана.

Пример. Резонансная частота динамика 85 Гц, добротность 2. Определим спад на резонансной частоте, если D1=0,5 м. Определяем эквивалентный диаметр экрана: D = 0,5 · (343 : 85) · 2

1 м. При D1=0,5 м на нижней граничной частоте N = 20lg (1 : 0,5) = 6 дБ.

Динамик рекомендуется распологать в центре прямоугольного щита. Смещение от центра уменьшает развиваемое звуковое давление и ухудшает частотную характеристику. Для квадратного щита смещение места установки головки улучшает частотную характеристику, хотя и снижает звуковое давление.

Настоятельно рекомендуют устанавливать динамик заподлицо панелью экрана. В случае установки динамика с внутренней стороны панели, перед ним образуется цилиндрической углубление (род короткой трубы), и столб воздуха, находящийся в нем, может резонировать на ряде частот, тем самым ухудшая частотную характеристику и качество звучания. При закрывании передней стороны экрана грилем, нужно обращать внимание на то, чтобы ткань была хорошо натянута. Сзади, со стороны магнита, на динамик рекомендуется надевать «юбочку», например из бязи.

Встречаются акустические системы, в которых головка громкоговорителя вставляется в отверстие стены комнаты, т.е. стена является экраном. Такое конструктивное решение выгодно, но надо учитывать достаточную громкость в соседней комнате. Использование стены в качестве экрана дает заметное улучшение частотной характеристики и качества звучания (особенно на низких частотах). Дополнительный мешочек сзади динамика следует делать большим (например в виде полусферы с диаметром, равным диаметру динамика) и заполнять его ватой от нежелательных резонансов.

Щит может быть небольших размеров (размеры сторон 40-50 см), если динамик будет воспроизводить частоты выше 150-200 Гц, как например в случае с системой 2.1, где в роли озвучивания НЧ звуков выступает сабвуфер.

Рассмотрим еще один расчет по размерам плоского экрана (щита). Нужен такой экран, который позволил бы на нижней граничной частоте воспроизводимого диапазона получить такой же уровень звукового давления, как и на верхней границе поршневого диапазона fгр.в. зоны его действия, т.е. выровнять звуковое давление на НЧ и СЧ частотах. Значение fгр.в. может быть найдено из формулы: fгр. = 1,4 • с / (∏ • d).

Типичная АЧХ в области низких частот при Q>1,93

Выбор нижней граничной частоты зависит от добротности применяемой головки. Форма АЧХ при Q

Зависимость φ(Q) от Q

Для устранения этого недостатка предлагается другой способ выбора нижней граничной частоты, позволяющий снизить ее значение. Суть его заключается в том, что граничная частота выбирается на частоте ω

Зависимость fгр.н. от Q

Площадь экрана, исходя из обеспечения наиболее равномерной характеристики, может быть определена как:

S=0,15 • (c / (fгр.н.2 φ2 • (Q)), где

φ(Q) – некоторая функция от Q, при 1,93

fгр.н. – определяется по рисунку «зависимость fгр. от Q»;

При Q Читайте также: Самодельный ламповый усилитель на 6Ф5П

Обычно экраны выполняют меньших размеров, чем рекомендовано по вышеприведенным формулам. Тогда на нижней граничной частоте следует ожидать спада АЧХ:

Nдб=10lg • (S’/S), где

S – вычесленная по формулам выше площадь экрана;

S – фактическая площадь экрана.

Пример расчета:

Пусть требуется рассчитать размеры экрана для головки 0,5ГД-37 со следующими параметрами: f0=315 Гц; d=0,08 м, если допустимый спад АЧХ на fгр.н. равен 6 дБ.

  1. Из формулы находим fгр.в. = (1,4 343) / (3,14 0,08)=1920 Гц.
  2. По рисунку «зависимость fгр.н. от Q», определяем fгр.н.=315 Гц.
  3. φ(Q)≈Q=2,3.
  4. Площадь экрана по формуле: S = 0,15 3432 / 3152 2,32 = 0,034 м2.
  5. При допустимом спаде АЧХ на нижней граничной частоте, равном 6 дБ, из формулы Nдб = 10lg (S’ / S), находим S’ = 0,017 м2.
  6. Выбираем размеры экрана равными 0,17 х 0,1 м2.

Еще одна статья по данному акустическому оформлению.

Количество полос

Акустическая система может быть однополосной

(один широкополосный излучатель, например, динамическая головка) и
многополосной
(две и более головок, каждая из которых создаёт излучение в своей частотной полосе).


Устройство 2-х полосной акустической системы
Однополосная система

не позволяет добиться качественного звука во всей полосе частот ввиду трудностей создания излучателя, одинаково хорошо воспроизводящего сигналы во всём воспроизводимом диапазоне слышимых человеком звуковых частот (20 — 20 000 ). Также — высокие интермодуляционные искажения при значительном ходе одного излучателя, вызваны эффектом Доплера.

В многополосных системах

спектр всех слышимых частот разбивается на несколько перекрываемых между собой диапазонов, посредством фильтров (комбинации резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности, или с помощью цифрового кроссовера). Каждый диапазон подаётся на свою динамическую головку, которая имеет наилучшие характеристики в этом диапазоне[1]. Таким образом достигается наиболее высококачественное воспроизведение слышимых человеком звуковых частот.

  • 2-полосная схема (НЧ/СЧ + ВЧ динамик)
  • 3-полосная схема (НЧ + СЧ + ВЧ динамик)
  • 2,5-полосная схема (СЧ/НЧ-динамик озвучивает как низкочастотную, так и среднечастотную области; НЧ динамик лишь «помогает» первому на самых нижних регистрах, но не замещает его в этом диапазоне. Зачастую, в экономических целях, производителями применяются оба динамика одного типа, регулируя разделительную полосу фильтрами)
  • 4-полосная схема

Характерные особенности

В качестве сырья для производства мебельного щита используются деревянные ламели, рейки или бруски, которые спрессовываются и склеиваются между собой. Специальная технология позволяет добиться прочности и надежности полученной плиты, что в конечном счете делает материал не просто равносильной альтернативой массиву, но даже в некоторых ситуациях — единственным приемлемым вариантом.

Чтобы добиться таких результатов, исходные части щита укладываются по принципу чередования направлений волокон дерева. Это позволяет добиться практически идеальной формы плиты, а также снизить внутреннее напряжение, которое есть у любого комбинированного материала.

Как правило, изготавливается мебель на заказ из щитов ламинированного ДСП, высококачественной древесины или даже отходов производства. В последнем случае, нужно заметить, используется исключительно качественное сырье.

Что касается вопроса влажности, то мебельные щиты из дерева не имеют показателей, которые бы превышали 10%. Эта цифра традиционно считается оптимальной для самого широкого круга задач.

Акустические системы с трансформаторным входом

Если расстояние между усилителем и акустической системой превышает несколько десятков метров, потери мощности в соединительных проводах достигают значительной величины. Поэтому для озвучивания больших площадей и объектов применяются специальные трансляционные усилители и акустические системы. На выходе трансляционного усилителя имеется трансформатор, повышающий в несколько раз выходное напряжение звукового сигнала, а трансляционные акустические системы содержат понижающий трансформатор с таким же соотношением витков, что и в усилителе.

Читайте также:  Озонатор своими руками

Недопустимо

подключать к трансляционному усилителю обычные акустические системы без трансформатора, это приведёт к выходу их из строя.

Плоский экран (щит). Акустическое оформление

Плоский экран или щит является наиболее простым видом акустического оформления головки громкоговорителя (динамика). Чаще всего это деревянная панель квадратной или прямоугольной формы довольно больших размеров. Например, для воспроизведения без ослабления звука частотой 50 Гц (λ=680 см), необходимо, чтобы сторона экрана была не менее 0,5λ, т.е. примерно 340 см. Однако, хорошие результаты можно получить с панелью меньшего размера, сторона которой приблизительно равна четверти длины волны низшей воспроизводимой частоты, если поднять частотную характеристику по низким частотам. Вместе с тем эта частота не может быть ниже основной резонансной частоты головки, так как при этом резко уменьшается излучение звука головкой в экране (18 дБ/окт.).

Симметричность экрана относительно оси диффузора нежелательна, так как при этом в частотной характеристике громкоговорителя появится глубокий провал в результате акустического короткого замыкания на одной из частот. Значительного улучшения АЧХ можно добиться применением несимметричного экрана или асимметричным расположением динамика в экране правильно формы.

На рисунке выше, показаны размеры стандартного плоского экрана для измерения параметров головок громкоговорителей и два способа их установки в щите. Такое оформление мало распространено в виду громоздкости и эстетичности.

Установка экрана в углу комнаты позволяет уменьшить его размеры без ухудшения воспроизведения низких частот, так как образующие угол стены, служат продолжением экрана, увеличивая его эффективные размеры. Щит подвешивают у потолка, придав ему форму треугольника или трапеции. Между верхней кромкой щита и потолком необходимо оставить широкую щель, а пространство позади щита заполнить звукопоглощающим материалом.

АЧХ динамика при расположении его в прямоугольном щите. 1 – по центру, 2 – при смещении вдоль длинной стороны

Экран рекомендуется выполнять из толстой доски, ДСП, фанеры и т.д. толщиной 10-20 мм. Предпочтительно соотношение сторон прямоугольной формы от 2:1 до 3:1. Абсолютные размеры желательно выбирать такими, при которых на нижней границе диапазона частот (резонансная частота динамика) эквивалентный диаметр экрана (диаметр круга, площадь которого равна площади экрана) D определяется по формуле:

При таких размерах экрана частотная характеристика получится более равномерной. Если экран сделать меньше, то следует ожидать, что будет спад на нижней частоте диапазона, расчитывается по формуле:

N=20lg(D/D1), где

Пример . Резонансная частота динамика 85 Гц, добротность 2. Определим спад на резонансной частоте, если D1=0,5 м. Определяем эквивалентный диаметр экрана: D = 0,5 · (343 : 85) · 2

1 м. При D1=0,5 м на нижней граничной частоте N = 20lg (1 : 0,5) = 6 дБ.

Динамик рекомендуется распологать в центре прямоугольного щита. Смещение от центра уменьшает развиваемое звуковое давление и ухудшает частотную характеристику. Для квадратного щита смещение места установки головки улучшает частотную характеристику, хотя и снижает звуковое давление.

Настоятельно рекомендуют устанавливать динамик заподлицо панелью экрана. В случае установки динамика с внутренней стороны панели, перед ним образуется цилиндрической углубление (род короткой трубы), и столб воздуха, находящийся в нем, может резонировать на ряде частот, тем самым ухудшая частотную характеристику и качество звучания. При закрывании передней стороны экрана грилем, нужно обращать внимание на то, чтобы ткань была хорошо натянута. Сзади, со стороны магнита, на динамик рекомендуется надевать «юбочку», например из бязи.

Встречаются акустические системы, в которых головка громкоговорителя вставляется в отверстие стены комнаты, т.е. стена является экраном. Такое конструктивное решение выгодно, но надо учитывать достаточную громкость в соседней комнате. Использование стены в качестве экрана дает заметное улучшение частотной характеристики и качества звучания (особенно на низких частотах). Дополнительный мешочек сзади динамика следует делать большим (например в виде полусферы с диаметром, равным диаметру динамика) и заполнять его ватой от нежелательных резонансов.

Щит может быть небольших размеров (размеры сторон 40-50 см), если динамик будет воспроизводить частоты выше 150-200 Гц, как например в случае с системой 2.1, где в роли озвучивания НЧ звуков выступает сабвуфер.

Рассмотрим еще один расчет по размерам плоского экрана (щита). Нужен такой экран, который позволил бы на нижней граничной частоте воспроизводимого диапазона получить такой же уровень звукового давления, как и на верхней границе поршневого диапазона fгр.в. зоны его действия, т.е. выровнять звуковое давление на НЧ и СЧ частотах. Значение fгр.в. может быть найдено из формулы: fгр. = 1,4 • с / (∏ • d).

Типичная АЧХ в области низких частот при Q>1,93

Выбор нижней граничной частоты зависит от добротности применяемой головки. Форма АЧХ при Q 2 φ 2 • (Q)), где

Обычно экраны выполняют меньших размеров, чем рекомендовано по вышеприведенным формулам. Тогда на нижней граничной частоте следует ожидать спада АЧХ:

Nдб=10lg • (S’/S), где

Пример расчета:

Пусть требуется рассчитать размеры экрана для головки 0,5ГД-37 со следующими параметрами: f=315 Гц; d=0,08 м, если допустимый спад АЧХ на fгр.н. равен 6 дБ.

  1. Из формулы находим fгр.в. = (1,4 343) / (3,14 0,08)=1920 Гц.
  2. По рисунку «зависимость fгр.н. от Q», определяем fгр.н.=315 Гц.
  3. φ(Q)≈Q=2,3.
  4. Площадь экрана по формуле: S = 0,15 343 2 / 315 2 2,3 2 = 0,034 м 2 .
  5. При допустимом спаде АЧХ на нижней граничной частоте, равном 6 дБ, из формулы Nдб = 10lg (S’ / S), находим S’ = 0,017 м 2 .
  6. Выбираем размеры экрана равными 0,17 х 0,1 м 2 .

Еще одна статья по данному акустическому оформлению.

Скажем эху нет или Как сделать акустические панели самому

Акустическая обработка комнаты — такой же важный момент в улучшении звучания вашей аудиосистемы, как и грамотное электропитание, подбор проводов, правильная расстановка акустики, виброразвязка компонентов. Все кто заезжал в новую пустую квартиру помнят какое эхо разносится по комнатам даже при простом разговоре. Если в такую пустую квартиру первым делом занести даже мегадорогую систему, то от ее прослушивания вы вряд ли будете получать удовольствие. Подавление порхающего эха, нежелательных отражений, наложений звуковых волн и прочие моменты, связанные с акустикой комнаты можно, если не полностью, то хотя бы частично решить с помощью акустической обработки. Сюда можно отнести, например, басовые ловушки различных форм и размеров, рассеивающие и поглощающие акустические панели, диффузоры, которых тоже десятки видов. Кстати, существует еще акустический натяжной потолок, который хоть не очень дешев, но в комнате для прослушивания себя полностью оправдывает.

Если бы было отдельное помещение для кинотеатра или стерео, то там, конечно можно было пуститься во все тяжкие, но, как и у большинства из нас у меня КДП совмещена с гостиной. Поэтому эстетический фактор и фактор жены был не последним. Очень не хотелось бы превращать зал в что-то наподобие этого.

Как я уже сказал, акустический потолок решил проблему с переотражениями сверху и в целом значительно улучшил акустику и убрал эхо. Главное ничего не надо лепить на потолок. На полу по классике положен ковер. Поэтому была задача просто добавить акустические панели на стены в места первых отражений. Панели с пирамидками из пенополиуретана уже были у меня на прошлой квартире и я их больше не рассматривал, так как в малых количествах их эффективность, я считаю, невелика, потом комната начинает напоминать студию звукозаписи, ну и пыль они собирают очень хорошо, а вот чистятся не очень. Плюс всегда проблема как их закрепить без вреда для крепящихся поверхностей.

Было решено изготовить классические панели по типу вот таких:

Принцип изготовления был понятен, осталось понять какие материалы использовать. В качестве лицевой ткани была использована “Хорошее качество радио динамик ткань гриль Защитная стерео черная ткань ниша для колонки ткань толщиной 1.6mx0.5” с алиэкспресс (ссылка).

Акустическая ткань хорошо смотрится и тянется. Одной штуки легко хватило на две панели 60х40.

А вот что выбрать в качестве поглощающего наполнителя? Некоторые делают наполнитель из минваты, но держать в жилом помещении почти неприкрытые панели минваты очень не хотелось. В поисках нужного и экологичного материала наткнулся на ролик в ютьюбе, где товарищ использовал Внимание(!) махровые полотенца! Такое решение было протестировано мной в закрытом пустом помещении и действительно: эхо и время реверберации значительно снижается.

Также были закуплены в строительном деревянные бруски 220 или 230 см, черная краска в баллончике, степлер, гвозди финишные.

В первую очередь, нарезаем бруски на нужные размеры и соединяем в раму с помощью финишных гвоздей. Стыки можно дополнительно смазать жидкими гвоздями или клеем для прочности. Потом красим раму в черный цвет. На самом деле я пожалел, что не взял просто черную матовую краску. Краски в баллоне еле хватило на 3 рамки и прокрасились они так себе, хотя после натяжки ткани плохо прокрашенные места не было видно.

Далее складываем полотенце в несколько слоев и вырезаем по размеру рамки. Ширина и длина должна быть чуть больше, чтобы загнуть край для крепежа. Крепим степлером полотенце по внутреннему краю с обратной стороны. Крепим внатяг, чтобы ткань не провисала. Лицевая сторона должна получиться ровной.

Далее стелим ткань на пол, кладем сверху панель лицевой к низу и обрезаем ткань, чтобы хватило на подгиб. Крепим ткань по периметру степлером, не забывая её немного натягивать. Крепим крючок (я использовал обычные от фоторамок).

Вот в общем-то все. Осталось перевернуть, пройтись роликом для одежды и можно вешать на стену.

Так как стена из ГКЛ, были использованы самые маленькие незаметные гвоздики, на которых панели легко держатся и просто перевешиваются при необходимости. Чуть не забыл, когда делали ремонт были специально выбраны очень темные обои на стене с телевизором, поэтому акустический панели вписались, на мой взгляд очень неплохо и не выбиваются из общего дизайна. Кино на такой стене смотрится здорово (особенно космические сцены), так как рамок не видно совсем.

На фото еще нет панели за центральной колонкой, расстановка не окончательная и вообще система еще далека от завершения, так что не судите строго)

Вроде все. Спасибо за внимание! Просто хотелось с вами поделиться. Пишите, спрашивайте, буду рад ответить)

Изготовление акустических систем своими руками

Прежде подробного рассмотрения проблемы обрисуем круг задач, зная конечную цель, будет проще избрать нужное направление. Изготовление акустических систем своими руками нечастый случай. Практикуется профи, начинающими музыкантами, когда магазинные варианты не устраивают. Появляется задача встраивания в мебель или качественного прослушивания уже имеющейся медиа. Это типичные примеры, которые решаются набором общепринятых способов. Рассмотрением мы и займемся. Не рекомендуем листать по диагонали устройство акустической системы, вникайте!

Устройство акустических систем

Нет шансов сделать акустическую систему самостоятельно без понимания теории. Любителям музыки следует знать, что биологический вид Homo Sapiens слышит внутренним ухом звуковые колебания частот 16-20000 Гц. Когда дело касается классических шедевров, то разброс высок. Нижний край – 40 Гц, верхний – 20 000 Гц (20 кГц). Физический смысл этого факта заключается в том, что не все динамики способны воспроизвести сразу полный спектр. Относительно медленные частоты лучше удаются массивным сабвуферам, а пищание на нижней границе воспроизводят менее габаритные громкоговорители. Понятно, что для большинства людей это ничего не значит. И даже если часть сигнала пропадет, не будет воспроизведена, никто этого и не заметит.

Устройство акустической системы

Полагаем, что те, кто поставил целью самостоятельное изготовление акустической системы, должны критично оценивать звук. Полезно будет знать, что годная колонка имеет два и более динамиков, чтобы иметь возможность отразить звучание обширной полосы из слышимого спектра. А вот сабвуфер даже в сложных системах один. Это связано с тем, что низкие частоты заставляют вибрировать окружение, проникая даже сквозь стены. Становится непонятным, откуда именно несутся басы. Следовательно, и колонка НЧ одна – сабвуфер. А вот что касается прочего, то человек уверенно скажет, с какого направления пришел тот или иной спецэффект (луч ультразвука блокируется ладонью).

В связи со сказанным проведем делением акустических систем:

  1. Звук в формате Моно непопулярен, поэтому избегаем касаться исторических экскурсов.
  2. Звучание Стерео обеспечивается двумя каналами. Оба содержат низкие и высокие частоты. Лучше подойдут равноценные колонки, снабженные парой динамиков (басы и писк).
  3. Звук Вокруг отличается наличием большего числа каналов, создающих эффект объемного звучания. Избегаем увлекаться тонкостями, традиционно 5 колонок плюс сабвуфер доносят гамму меломанам. Конструкция многообразна. Поныне ведутся исследования, ставящими целью улучшить качество передачи акустики. Расстановка традиционная такова: по четырем углам комнаты (грубо говоря) по колонке, сабвуфер стоит на полу слева или в центре, под телевизором помещается фронтальная колонка. Последняя в любом случае снабжается двумя динамиками и более.

Важно создать правильный корпус для каждой колонки. Низкие частоты потребуют наличия деревянного резонатора, для верхней границы диапазона – не важно. В первом случае бока ящика служат дополнительными излучателями. Найдете видео, демонстрирующее габаритные размеры, соответствующие длинам волн низких частот по науке, практически остается копировать готовые конструкции, дельной литературы тематика лишена.

Круг задач очерчен, читатели понимают – самодельная акустическая система строится следующими элементами:

  • набор динамиков частот сообразно числу каналов;
  • фанера, шпон, доски корпуса;
  • декоративные элементы, краска, лак, морилка.
Читайте также:  Как сделать тряпку-желе (липучку от пыли) для уборки своими руками

Проектирование акустики

Изначально выбираем количество колонок, тип, местоположение. Очевидно, изготавливать в большем числе, нежели имеет каналов домашний кинотеатр, неразумный тактический ход. Кассетному магнитофону хватит двух колонок. К домашнему кинотеатру выйдет уже не менее шести корпусов (динамиков будет больше). Согласно потребностям аксессуары встраиваются в мебель, качество воспроизведения низких частот хромает. Теперь вопрос выбора динамиков: в издании авторства Найденко, Карпова приведена номенклатура:

Трехполосная акустическая система

  1. Низкие частоты – головка CA21RE (H397) посадкой на 8 дюймов.
  2. Средний диапазон – головка MP14RCY/P (H522) на 5 дюймов.
  3. Верхние частоты – головка 27TDC (H1149) на 27 мм.

Приводили базовые принципы конструирования акустических систем, предлагали электрическую схему фильтра, рассекающего поток на две части (выше дан перечень трех поддиапазонов), приводили название покупных динамиков, решающих задачу создания двух колонок стерео. Избегаем повторяться, читатели могут взять труд полистать раздел, найти конкретные названия.

Следующим вопросом будет фильтр. Полагаем, фирма National Semiconductor не обидится, если отскриним чертеж усилителя перевода Ридико. Рисунок показывает активный фильтр с питанием +15, -15 вольт, 5 однотипных микросхем (операционных усилителей), граничная частота поддиапазонов вычисляется формулой, приведенной на изображении (дублируем текстом):

П – число Пи, известное школьникам (3,14); R, C – номиналы резистора, емкости. На рисунке R = 24 кОм, С – замалчивается.

Активный фильтр, питаемый электрическим током

Учитывая возможности выбранных динамиков, читатель сможет подобрать параметр. Берутся характеристики полосы воспроизведения колонки, находится стык перекрытия между ними, туда выносится граничная частота. Благодаря формуле, вычисляем величину емкости. Номинал сопротивления избегайте трогать, причина: может (спорный факт) задавать рабочую точку усилителя, коэффициент передачи. На частотной характеристике, приведенной в переводе, которую опускаем, граница составляет 1 кГц. Давайте посчитаем емкость указанного случая:

С = 1 / 2П Rf = 1 / 2 х 3,14 х 24000 х 1000 = 6,6 пФ.

Не ахти какая большая емкость, выбирается из условия максимально допустимого напряжения. В схеме с источниками +15 и -15 В вряд ли стоит номинал, превышающий суммарный уровень (30 вольт), возьмите пробивное напряжение (справочник поможет) не менее 50 вольт. Не пытайтесь поставить электролитические конденсаторы постоянного тока, схема обретает шансы взлететь на воздух. Отсутствует смысл разыскивать исходную схему чипа LM833 по причине Сизифова труда. Некоторые читатели найдут замену микросхеме, отличающуюся… надеемся на понимание.

Насчет сравнительно небольшой емкости конденсаторов (рознично и суммарной) описание фильтра говорит: благодаря низкому импедансу головок без активных компонентов номиналы пришлось бы увеличить. Закономерно вызывая появление искажений, обусловленных наличием электролитических конденсаторов, катушек с ферромагнитным сердечником. Не стесняйтесь двигать границу деления диапазонов, общая пропускная способность остается прежней.

Пассивные фильтры акустической системы

Пассивные фильтры соберет своими руками каждый обученный пайке, курс школьной физики. В крайнем случае заручитесь помощью Гоноровского, лучше некуда расписаны тонкости прохождения сигналов через радиоэлектронные линии, обладающие нелинейными свойствами. Приведенный материал заинтересовал авторов фильтрами низкой и высокой частоты. Желающие поделить сигнал на три части должны зачитываться трудами, раскрывающими базис полосовых фильтров. Максимально допустимое (или пробивное) напряжение выйдет мизерным, номинал станет значительным. Под стать упомянутым электролитическим конденсаторам емкости номиналом десятки микрофарад (три порядка выше используемых активным фильтром).

Новичков тревожит вопрос получения напряжения +15, -15 В питания акустических систем. Намотайте трансформатор (пример приводился, программа ПК Trans50Hz), снабдите двухполупериодным выпрямителем (диодный мост), профильтруйте, наслаждайтесь. Наконец, активный или пассивный фильтр прикупите. Называется указанная вещица кроссовером, внимательно подбирайте динамики, диапазоны точнее соотносите с параметрами фильтра.

Акустика компьютерных колонок

Довелось посмотреть на Ютуб видео: юноша объявил, что сделает акустическую систему своими руками. Отрок талантлив: раскурочил колонки персонального компьютера — ну, совсем никакие — извлек на свет Божий усилитель с регулятором, поместил в спичечный коробок (корпус акустической системы). Компьютерные динамики известны плохим воспроизведением низких частот. Сами устройства маленькие, легкие, во-вторых, буржуи материалами экономят. Откуда в акустической системе взяться басам. Юноша взял… читайте дальше!

Наидорожайший компонент музыкального центра. Акустика класса hi-end стоимостью обходит дешевую квартиру. Ремонт, сборка колонок неплохой бизнес.

Усилитель низкой частоты акустической системы соберет продвинутый радиолюбитель, никаких кулибиных не нужно. Из спичечного коробка торчит ручка регулятора громкости, вход с одной стороны, выход — с другой. Динамики старой акустической системы малы. Юноша раздобыл старенький громкоговоритель не сказочных размеров, но солидный. С колонки советских времен акустической системы.

Чтобы звук не тревожил воздух пищанием, умный отрок сколотил дюймовые доски ящиком. Динамик старенькой акустической системы поместил в размеров почтовой коробки, сместил, как это делается производителями современных сабвуферах домашних кинотеатров. Изнутри колонку звукоизолятором отделывать поленился. Желающий может использовать для акустической системы ватин, другой схожий материал. Маленькие динамики помещены вовнутрь продолговатых коробок, только-только вмещающих торцом громкоговоритель. Гордый отрок подключил один канал акустической системы на два маленьких динамика, второй — на один большой. Работает.

Юноша сказочный молодец, не пьет в подворотне, уподобляясь сверстникам, не портит в свободное время будущих невест, занят делом. Как говорил один знакомый: «Молодому поколению прощается недостаток знания и опыта, не избыток наглости, упроченного равнодушием».

Улучшения

Решили усовершенствовать методику, откровенно надеемся, дополнение поможет сделать акустическую систему самостоятельно несколько качественнее. Проблема? Понятие выдумано радиотехниками, создателями акустических систем – частота. Вибрация Вселенной имеет частоту. Говорят, даже ауре человека присуще. Каждая добротная колонка недаром вмещает несколько динамиков. Большие предназначены для низких частот, басов; прочие – для средних и высоких. Не только размер, а и устройство у них разное. Мы уже обсуждали этот вопрос и интересующихся отсылаем к написанным обзорам, где приводится классификация акустических систем, раскрываются принципы действия наиболее популярных.

Компьютерщикам известен системный зуммер, работающий по прерыванию BIOS, который способен вроде бы выдавать один звук, но талантливые программисты выписывали на нем вычурные мелодии, даже с попыткой цифрового синтеза и воспроизведения голоса. Однако при желании бас такая пищалка выдать не может.

К чему этот разговор… Большой динамик следовало бы не просто приспособить на один из каналов, а присудить специализацию басов. Как известно, большинство современных композиций (Звук Вокруг не берем) рассчитаны на два канала (стереовоспроизведение). Получается, что два одинаковых динамика (маленьких) играют одни и те же ноты, смысл в этом маленький. В то же время с этого же канала бас теряется, а высокие частоты гибнут на большом динамике. Как быть? Предлагаем внедрить в схему пассивные полосовые фильтры, которые помогут разбить поток на две части. Схему берем иностранного издания по той простой причине, что она первой попалась на глаза. Вот ссылка на исходный сайт chegdomyn.narod.ru. Радиолюбитель переснял из книги, приносим извинения автору, что не указываем первоисточник. Это происходит по той простой причине, что он нам не известен.

Итак, картинка. Бросаются сразу в глаза слова Woofer и Tweeter. Как не сложно догадаться, это, соответственно, сабвуфер для низких частот, и динамик для высоких. Охватывается диапазон музыкальных произведений 50-20000 Гц, причем на сабвуфер приходится полоса нижних частот. Радиолюбители могут сами по известным формулам просчитать полосы пропускания, для сравнения ля первой октавы, как известно, составляет 440 Гц. Считаем, что для нашего случая такое деление подойдет. Вот только хотелось бы найти два больших динамика, по одному на каждый канал. Смотрим схему…

Не совсем музыкальная схема. В положении, занимаемом системой, идет фильтрация голоса. Диапазон 300-3000 Гц. Переключатель подписан Narrow, переводится, как полоса. Чтобы получить Wide (широкое) воспроизведение, опускаем клеммы. Поклонники музыки могут выкинуть полосовой фильтр Narrow, любителям бороздить скайп рекомендуем избегать поспешного решения. Схеме напрочь исключит петлевой эффект микрофона, известный повсеместно: пронзительное гудение вследствие переусиления (положительной обратной связи). Ценный эффект, даже военный знает сложности использования громкой связи. Владелец ноутбука осведомлен…

Для устранения эффекта обратной связи изучите вопрос, найдите, на какой частоте резонирует система, отрежьте лишнее фильтром. Очень удобно. Касательно популярной музыки микрофон отключаем, уносим подальше от динамиков (случай караоке), начинаем петь. Фильтры верхних и нижних частот оставим неизменными, изделия просчитаны неизвестными западными друзьями. Испытывающим затруднения, читая иностранные чертежи, поясняем, схема изображает (полосовой фильтр Narrow отброшен):

  1. Емкость 4 мкФ.
  2. Неиндуктивные сопротивления R1, R2 номиналом 2,4 Ом, 20 Ом.
  3. Индуктивность (катушка) 0,27 мГн.
  4. Сопротивление R3 8 Ом.
  5. Конденсатор С4 17 мкФ.

Динамики должны соответствовать. Советы указанного сайта. Сабвуфером пойдет МСМ 1853, пищалкой (слово не списали) послужит РЕ 270-175. Полосы пропускания посчитаете самостоятельно. Большая буква Ω означает кОмы – ничего страшного нет, поменяйте номинал. Напоминаем, емкости параллельно соединенных конденсаторов складываются, как последовательно включенные резисторы. На случай, если сложно достать подходящие номиналы. Вряд ли получится изготовить динамики своими руками, набрать небольшие номиналы сопротивлений реально. Не используйте катушки, вырезаем пластины нихрома, подобных сплавов. После изготовления резистор лакируется, большого тока не планируется, защищать элемент не следует.

Индуктивности проще намотать самостоятельно. Логично использовать онлайн-калькулятор, задав емкость, получим параметры: количество витков, диаметр, материал сердечника, толщину жилы. Приведем пример, избегая быть голословными. Посещаем Яндекс, набираем нечто вроде «онлайн калькулятор индуктивности». Получаем ряд ответов выдачи. Выбираем понравившийся сайт, начинаем думать, как намотать индуктивность акустической системы номиналом 0,27 мГн. Нам понравился сайт coil32.narod.ru, начнем работу.

Исходные сведения: индуктивность 0,27 мГн, диаметр каркаса 15 мм, проволока ПЭЛ 0,2, длиною намотки 40 миллиметров.

Сразу возникает вопрос, видя калькулятор, где взять номинальный диаметр изолированной проволоки… Потрудились, нашли на сайте servomotors.ru таблицу, взятую из справочника, которую приводим в обзоре, считайте на здоровье. Диаметр меди составляет 0,2 мм, изолированной жилы – 0,225 мм. Скармливаем смело величины калькулятору, вычисляя нужные величины.

Получилась двухслойная катушка, числом витков 226. Длина провода составила 10,88 метра сопротивлением порядка 6-ти Ом. Главные параметры найдены, начинаем мотать. Самодельная акустическая система выполняется в ручной работы корпусе, примостить фильтр место найдется. К одному выходу подключаем пищалку, к другому – сабвуфер. Пару слов касательно усиления. Может статься, каскад усилителя не потянет четыре динамика. Каждая схема охарактеризована некой нагрузочной способностью, выше нельзя подпрыгнуть. Устройство акустической системы рассчитано, учитывая фиксированный запас, чтобы согласовать нагрузку, часто применяется эмиттерный повторитель. Каскад, заставляющий схему работать, полная отдача на любой динамик.

Напутствие начинающим конструкторам

Считаем, помогли читателям понять, как правильно конструировать акустическую систему. Пассивные элементы (конденсаторы, резисторы, катушки индуктивности) сможет достать, изготовить каждый. Осталось собрать корпус акустической системы своими руками. А за этим, верим, дело не станет. Важно понять, музыка сформирована гаммой частот, обрезаемых неправильным изготовлением устройства. Собравшись сделать акустическую систему, подумайте над этим, поищите компоненты. Важно передать великолепие мелодии, будет твердая уверенность: труд не пропал даром. Акустическая система прослужит долго, радость подарит.

Верим, изготовление акустических систем своими руками читателям будет в удовольствие. Грядущее время уникально. Поверьте, в начале XX века нельзя было черпать информацию тоннами ежедневно. Обучение выливалось тяжким кропотливым трудом. Приходилось обшаривать пыльные полки библиотек. Возрадуйтесь интернету. Страдивари пропитывал древесину скрипок уникальным составом. Скрипачи современности продолжают выбирать итальянские экземпляры. Вдумайтесь, прошло 30 лет, воз остался позади.

Нынешнему поколению известны марки клеев, наименования материалов. Необходимое продается магазинами. СССР лишил изобилия людей, снабдив относительной стабильностью. Сегодня преимущество описывается возможностью изобретения уникальных способов заработка. Профессионал-самоучка везде срубит капусты.

Акустический щит быстрого приготовления на 6ГДШ-5

Естественно за неделю (с учетом работы с 9 до 18) без особого шума и пыли в квартирных условиях могут получиться только щиты, другие ящичные формы не успею, да и не люблю (применительно к среднечастотному диапазону).

В дело пошли два прямоугольных куска 10 мм фанеры и 4 штуки 6ГДШ-5, купленные по 70 р несколько лет назад.

В голове быстро прокрутились возможные варианты.
Первый — простейший: динамики на щит спереди (тогда отверстия можно выгрызть чем угодно: фланец диффузородержателя все прикроет), однако совковый вид динамика будет как в исходном варианте. Нужны грили, а времени то нет. Не пойдет!

Второй вариант, он же последний: динамики на тыльную сторону щита, а если их сразу обтянуть радиотканью перед установкой, то совковый облик маскируем. Очень хорошо! Но тут появляются следующие акустико-технологические камни.

Цилиндрическое отверстие хорошо рисуется циркулем, да плохо вырезается электролобзиком (глаза уже не те, да и рука может дрогнуть). Кроме того, эта самая труба-отверстие (длина этой трубы равна толщине фанеры 10 мм) перед динамиком будет подгуживать на своей резонансной частоте, а также искажать звуковую картинку за счет дифракции волн (изменения направления при огибании препятствий) на границе трубы-отверстия с внешней плоскостью щита. Не пойдет!

Читайте также:  Мягкое изголовье у кровати в виде подушек на рейлинге

Выход один, который убирает оба этих камня: делаем плавный переход от цилиндрической трубы к внешней плоскости щита, то есть снимаем фасочку, причем не конусную (с прямой образующей), а.. (не хочется много заумных слов) похожую на раструб оркестровой трубы, в которую дуют. Технологически в ручную снять конусную фаску ничуть не легче, чем вырезать цилиндрическое отверстие в щите.
Всё, хватит слов, теперь к делу.

1. Разметка. На передней поверхности щита карандашом по линейке проводим вертикальные и горизонтальные линии через центры каждого из двух отверстий. В моем варианте оба динамика находятся практически вплотную на одной вертикали, делящей щит строго пополам.
Циркулем рисуем окружности радиусом, равным расстоянию от центра динамика до внутренней границы уплотнительных картонных секторов (применительно к 6ГДШ-5), а также вторые концентрические окружности радиусом на 20 мм больше первых.

2. Вырезаем цилиндрические отверстия (естественно по внутренним окружностям) электролобзиком узкой пилкой для криволинейного реза (можно и ручным лобзиком, но долго), предварительно просверлив отверстие для захода пилки лобзика.

3. Неровности границ получившейся трубы-отверстия выравниваем сначала рашпилем, потом куском крупной наждачной бумаги, навернутой на твердый цилиндрический предмет типа стеклянной бутылки 0,33 л.
Далее в полтолщины фанеры проводим внутри трубы-отверстия карандашную линию и такую же не передней поверхности щита, наметив таким образом границы фаски (это первый шаг изготовления раструба). Удаляем фанеру между этими двумя линиями рашпилем и навернутой на цилиндр наждачной бумагой (ножом быстрее, но задиров на фанере трудно избежать).
И, наконец, превращаем фаску в раструб с помощью тех же инструментов и мелкой наждачки в самом конце. Нам скажут: фрезером это за пять минут! А мы спросим: а если фрезера нет? Ушло 1,5 часа на 2 щита и 4 отверстия.

4. Проходим поверхности и торцы щита средней, потом мелкой наждачкой. Кроем вдвое разбавленным ПВА кистью (чтобы последующая грунтовка лаком не сильно впитывалась), после высыхания мелкой наждачкой снимаем ворс с фанеры. Для последующего хорошего прилипания самоклеющейся пленки под дерево кроем щит лаком (был поливинилхлоридный ПВХ, можно нитролаком НЦ — быстро сохнет, сильно пахнет, или др. по дереву) в два слоя с промежуточной сушкой. Внимание! Лаком покрываем переднюю, тыльную поверхности щита (чтобы не покоробился) и торцы. Оставляем не лакированным раструб до границы второй, нарисованной в п. 1, окружности (чтобы разные лакокрасочные материалы между собой не сильно взаимодействовали и не повредили отшлифованные поверхности).

5. Берем черный цапонлак (можно нитрокраску НЦ) и кистью в два слоя с промежуточной сушкой красим нелакированные части щита вокруг отверстия. Лирическое отступление: плавные переходы от отверстия к поверхности, их черный цвет, а также серый динамик, выглядывающий из-под черной радиоткани, здорово скрывают все огрехи и неточности, допущенные при ручном изготовлении сего изделия.

6. Оклеиваем щит одним куском самоклеющейся пленки по известной технологии, начиная с передней поверхности, потом верхние торцы, и 2-3 см тыльной поверхности, затем боковые торцы с загибом на тыльную сторону. Лучше делать вдвоем с очень спокойным помощником (пленка норовит приклеиться куда угодно, только не на нужное место, и может рваться, если чрезмерно тянуть или ноготком зацепить. Может мне такая гадкая попалась!).

7. Где и как резать? Щит и вся наша разметка заклеены пленкой. С тыльной стороны щита на пленке помечаем приблизительно центр отверстия под динамик (накалываем шилом, швейной иглой). Теперь с передней стороны от помеченной точки до края отверстия режем лезвием бритвы или острым сапожным ножом 10-12 секторов и наклеиваем их на раструб.
8. Для определения границы «пленка-черный раструб» изготавливаем из подручных средств шаблон: сохранившийся выпиленный из щита кругляшок (лучше самый маленький из имеющихся — он войдет вовсе отверстия всех щитов) и подобранный по размеру идеальный диск (у меня им стала крышка от пластикового ведерка из-под морской капусты (отдельная благодарность сахалинским капустоводам). Эти предметы соединяем соосно шурупом.

Вставляем шаблон в отверстие шляпкой вверх и обводим шляпку толстым (3 мм) черным маркером. Идеальная окружность на пленке нарисована по центру не совсем идеального отверстия.

9. Прорезаем по нарисованной границе пленку чем-то острым (я — любимым сапожным ножом). Граница широкая (3 мм), поэтому легкие зигзаги в ее пределах делу не помешают. Далее нудно отрываем сектора пленки, поддевая их тем же ножом. Если где-то появились царапины, через которые проглядывает дерево, поможет тот же толстый маркер. Уффф.

10. Готовим динамики. На 6ГДШ-5 промежутки (зачем их делают?) между картонными уплотнителями на крепежном фланце заклеиваем чем-то подобным по толщине, этим оказался коврик от компьютерной мыши, и красим любимым черным маркером.
Где-то завалялся рулон черной радиоткани (вру, не было отродясь). Поэтому в жертву принесены черные нейлоновые носочки. Узнали на первом фото?
Надеваем носочки на динамики, расправляем на пяточке, извините на излучающей стороне динамика, собираем в пучок на магните и связываем мягкой проволокой, например. Чтобы при прикручивании шурупами к щиту изящная радиоткань не повредилась, приклеиваем её «Моментом» к картонным секторам и ушам с отверстиями под крепеж, выдавливая клей тонкой аккуратной струйкой. После высыхания (на следующий день) паяльником прожигаем радиоткань в отверстиях для крепежа и там, где выводы звуковой катушки.
Пришурупливаем подготовленные динамики на свои места. Все припаиваем, расставляем, подключаем, ставим фонограмму с «Аудиодоктора». Почти все совпадает с комментариями к диску, правда турецкий барабан, вступающий на 3-ей и 17-й секундах, я не услышал, но это совсем другая история.

А с киевским дядькой такое караоке устроили.

Щитовая (плоский экран) акустическая система своими руками

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ СТРАНИЦЫ:
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПОЛОЧНОЙ АКУСТИКИ СВОИМИ РУКАМИ С ЧЕРТЕЖАМИ И СОВЕТАМИ АВТОРА СТАТЬИ. ПРИВЕДЕНЫ ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ И ПОКАЗАНА ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ АКУСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.

Полочная акустика своими руками

DIY или Сделай Сам

Однажды я задумал собрать себе качественную акустику для озвучивания небольшой комнаты, а также для использования в качестве мониторов ближнего поля при работе со звуком на компе (хобби). Главное требование — адекватное звучание по отношению к источнику. Не чтобы «низы колбасило» или «тарелочки звенели», а именно адекватное естественное звучание. Итак, собираем качественные «полочники».

В теории идеальная система – однополосная. Но, как и все идеальное, такой системы не существует в природе. Да, есть очень качественные широкополосные динамики у того же «Визатона», но почему-то все известные производители делают двухполосные полочные системы. А когда речь идет о напольном варианте, то и 3 полосы — не редкость. Тут вопрос особо не стоял – классический двухполосный вариант: НЧ и ВЧ.

Основное требование, предъявляемое к динамикам – оптимальное соотношение цена / качество. Т.е. это не должны быть «дешевки» по 500р., но и не умопомрачительный «хай-енд» за $1000. К тому же я не торопился. Мысль собрать собственными руками «полочники» пришла достаточно давно, и я заблаговременно закинул удочку моему хорошему знакомому, «больному» звуком, с которым мы на эту тему давно постоянно и плодотворно общаемся.

Первыми появились ВЧ — Vifa XT19SD-00/04 ring-rad. Это высококачественные 4-омные «пищали», достаточно популярные среди аудиофилов. Планировались для одного комплекта, но по каким-то причинам не пошли и в оказались в моем комплекте.

Теперь, когда динамики есть, можно приступить к созданию акустики.

У каждого варианта свои плюсы и минусы. Во-первых, нужно учитывать компактность самих колонок и связанные с этим сложности в компоновке в условиях ограниченного пространства. А монтировать снаружи нет смысла. Во-вторых, отдельные модули как самостоятельные компоненты можно комбинировать в дальнейшем, а также проще ремонтировать в случае чего. Ну и в-третьих, активные колонки – это достаточно дорого. Т.к. если делать приличный усилитель (а бывает и по одному в каждый корпус), то он получится дороже самой акустики. К тому же у меня уже был усилитель. Но в любом случая я за схему – пассивная акустика + усилитель, она более универсальна.

Расчет размеров корпуса

С динамиками определились, теперь необходимо понять, какой корпус для них оптимален. Размеры считаются исходя из характеристик звучания НЧ-динамика. На сайте производителя рекомендации отсутствуют, т.к. динамик предназначался прежде всего для автозвука. Держать специальную аппаратуру для этих целей нет никакого смысла, если только это не ваша работа. Поэтому на помощь приходит толковый чувак со специальным стендом. В результате лабораторных испытаний получаем расчетный размер корпуса 310 х 210 х 270 мм. В процессе замеров также были посчитаны параметры фазоинвертора.

Кстати, многие производители на своих сайтах публикуют рекомендуемые размеры корпуса для динамиков. Когда такая информация есть, логично воспользоваться ей, но в данном случае такими данными я не располагал, поэтому пришлось заняться лабораторными исследованиями.

На мой взгляд, наиболее оптимальным материалом для корпуса является МДФ. Он акустически нейтрален, а также чуть лучше по эксплуатационным характеристикам, чем ДСП. Фанера также хороша, но найти качественную фанеру непросто, и она дороже и сложнее в обработке. В качестве исходного материала для корпуса был выбран 22мм лист МДФ. В принципе стандартных 18-20мм вполне достаточно, но я решил сделать немного с запасом. Жесткость лишней не бывает.

Конструкция и дизайн корпуса

Один из самых важных этапов. Прежде чем ехать за МДФ, советую определиться с конструкцией, чтобы сразу попросить продавца распилить лист по частям, а на нормальной точке продаж всегда есть хорошие станки с точным и ровным распилом. В домашних условиях такой рез получить сложно.

Итак, дизайн. Колонки должны смотреться как минимум не хуже «промышленных», чтобы не было ощущения клуба очумелых ручек. Мы ведь делаем не только качественную, но и красивую акустику. Вообще красивых, интересных и при этом конструктивно несложных акустических систем практически нет. Красивую акустику делает итальянская Sonus Faber, потрясающие по красоте – Magico Mini. Но все они сделаны с применением точных станков, которых дома по определению нет. Как вариант, можно заказать корпуса хорошему «краснодеревщику» с руками и ЧПУ. Такая работа обойдется в зависимости от того, где и что вы заказываете, от 10 000р. до 30 000р. вместе с материалами. Если специалист хороший, то колонки будут выглядеть не хуже, а то и лучше «магазинных». В данном случае я решил, что все полностью буду делать сам. Поэтому смотрим на вещи реально и делаем конструкцию безо всяких скосов, фигурных выпиливаний и т.д. Т.е. это будет параллелепипед. Расчетные размеры дают достаточно приятную пропорцию, а пропорция в дизайне – это уже полдела.

В чем проектировать? Я хоть и связан с дизайном по роду деятельности, но 3D-пакеты знаю, мягко говоря, поверхностно. При этом программа должна быть в большей степени инженерной, чем рендерной. Специализированные «Кады» для этой цели тяжеловаты и излишни. Выход был достаточно быстро найден – фриварный SketchUp более чем подходит для этой цели. Он настолько прост и интуитивно понятен, что был полностью освоен примерно за час. Он может главное: быстро создавать любые фигуры, проставлять размеры, использовать простые текстуры. Считаю, что такая программа идеально подходит для «домашних» целей. В ней легко можно, например, спроектировать кухню или даже небольшой дом.

В целом варианты — неплохие по внешнему виду, но чисто конструктивно вызывают сложности. В результате было решено боковые стенки отделать шпоном ясеня, а остальные 4 стенки обтянуть по окружности кожей, точнее качественным автомобильным кожзамом. Пищаль красива сама по себе, а вот НЧ-динамик имеет на фронтальной стороне корпуса конструктивную накладку, которая будет смотреться не очень красиво. Поэтому было решено изготовить для него дополнительную декоративную накладку (кольцо), которое будет прижимать его к корпусу, а заодно придаст красоты самой колонке. С конструкцией и дизайном определились.

Прежде чем перейти к следующему этапу, обозначу, какие основные инструменты нужны для работы:

Без этого набора лучше заказать корпуса хорошему мастеру.

Итак, распиливаем бюджет лист МДФ. Я уже писал, что лучше распиливать на специальных станках – это недорого, а получается точно. Но т.к. я решил корпус делать сам от и до, то для чистоты эксперимента распиливал сам ручной циркуляркой, а небольшие куски лобзиком с направляющей. Как и предполагалось идеального реза не получилось. После реза, пары стенок (левая-правая, передняя-задняя и т.д.) устанавливаются парой, подгоняются шлиф-машиной и/или электрорубанком и проверяются на перпендикулярность угольником. А в дальнейшем при сборке финально подгоняются после склейки. Потеря 2-3 мм несущественна. Но все-таки рекомендую распиливать сразу «на базе», сэкономите кучу времени.

Ссылка на основную публикацию