Домашня акустична система власноруч. Саморобна акустична система

Присвячується тим, хто має вільний час

Відкриваємо популярний журнал про гарний звукі з задоволенням дивимося на витончені образи (якщо не сказати образ) акустичних систем, а подивитися є на що. Потужні вежі наїжачилися на всі боки динаміками, блищать своїми лакованими боками, тиснуть паркет гострими шипами і взагалі викликають почуття глибокої поваги. Схоже, у них є лише одна вада – це, звичайно, ціна. Виникає цілком логічне питання, а що якщо зробити копію якогось монстра самому? Купити динамік нескладно, зібрати корпус, нехай і не такий гарний – теж, котушки та конденсатори можна вітчизняні, акуратно спаяти 3 деталі – і зовсім завдання для учня 10-го класу школи.

З урахуванням кількості готових модулів, які пропонує Ebay, зробити добрий підсилювач не набагато складніше. Чого там тільки немає: комутація, захист АС, плати класу A-AB-D, регулятори гучності на будь-який смак, гарні корпуси, зроблені спеціально для аудіо, ручки, ніжки та трансформатори – знай лише з'єднуй. У наступній статті ми обов'язково розповімо, як зібрати свій підсилювач, який не поступиться більшості "брендових" зразків вартістю до 60-70 тисяч рублів.

Можливо, далі у тексті ви зустрінете незнайомі слова. На щастя, нам прийшов на допомогу невідомий аудіофіл та залишив посиланняна свій особистий архів інформації з акустики та підсилювачів, там є реально ВСІі навіть більше, настійно рекомендуємо до ознайомлення.

Із чого робити? Фанера, МДФ, ДСП, пластик, масив.

Світ бачив багато дивних акустичних конструкцій, наприклад, з бетону чи шлакоблоку. Все ж таки «затребуваними» залишаються вищеперелічені пиломатеріали на основі деревини. Спробуємо зрозуміти, який із них «правильніший». Базове правило – незалежно від обраного матеріалу не економте з його якості, тобто ціні.

Першим йде король сучасної Hi-Fi та Hi-End індустрії – МДФ,з нього зроблено переважну більшість колонок, як дорогих, і дешевих. Причина проста - невисока вартість, зручність обробки та обробки, у тому числі варіанти з готовим шпоном, відсутність яскравих резонансів. При грамотному проектуванні одержання оптимального результату гарантовано. Рекомендуємо до застосування, більше сказати нема чого.

Пластик- поняття дуже розтяжне, його «авторитет» значно підточений дешевими китайськими підробкамихоча переваг у нього не менше, ніж у будь-якого іншого матеріалу. Проблему недоступної для любителя можливості відливати свої заготовки з бажаного матеріалу – проходимо повз.

Хорошим матеріалом виготовлення корпусу акустичної системи може бути ДСП. Мабуть, головний його недолік - безліч проблем з обробкою, не важливо, що ви вирішите: фарбувати, шпонувати чи обтягувати. ДСП має величезний плюс: якщо потрібно зробити швидко і дуже дешево, то можна використовувати заводську ламіновану плиту (ЛДСП). Домогтися в такому разі високої естетики навряд чи вийде, але ціна і швидкість залишать далеко позаду решти всіх претендентів. Якщо порівнювати резонансні властивості матеріалів у розрізі придатності для колонок – ДСП посідає перше місце, хоча різниця проти МДФ невелика.

Примхлива, але незмінно бажана «материми аудіофілами» пані фанера. Фанера буває кількох видів – березова, хвойна, вільхова, ламінована. Чому примхлива? Будь-яку фанеру «веде», тобто при висиханні лист змінює свою геометрію, при пилянні часто з'являються сколи. Також це не найпростіший для обробки матеріал, якщо ви хочете отримати «глухий» матовий колір без граней, текстури, ребер, що проступають. Причина для того, щоб терпіти ці муки, досить спірна: на думку «бувалих» тільки фанера дає той самий живий подих, який «вбивають» ДСП і МДФ. Найбільш мені незрозуміле бажання зробити собі корпус з «живої» фанери і «вбити» її шарами шпаклівки, ґрунту, фарби, лаку в спробі приховати «страшні» стики з прожилками (шари фанери), які вдень і вночі дивляться з німим докором на свого власника . Набагато кращі варіанти спеціального просочення, хоча б тим же «датським маслом», не такі страшні ці темні «смужки» на ребрах корпусу…

Що за злидні цей ДСП-МДФ? Може відразу з цілісного дуба, та товстіший!? Не поспішайте вставляти динамік у перше побачене дупло. Всупереч очікуванням масивдеревини цінних порід не збагачує звук пропорційно вкладеним грошам, більше, навіть вимагає додаткового демпфування порівняно з дешевшими матеріалами. Хоча його безперечні плюси - це зручність обробки: якщо акустика зібрана акуратно, довести її до симпатичного еко-виду не складе великої праці. Замість збільшення товщини рекомендується додати (приклеїти) з зворотного бокуще один аркуш менш резонансного матеріалу, наприклад того ж МДФ, зробити «сендвіч». Найбільш вдалий варіант застосування масиву – це акустика типу «щит», де потрібна красива та важка передня панель.

Екзотика.Часто вибір обумовлений тим, що є під руками. Подібно до того, як птах може віртуозно вплести в гніздо всяке сміття, так і меломан тягне все, що погано лежить. Можна знайти на просторах мережі ідеї, втілені з сантехнічних труб, штучного каменю, пап'є-маше, футлярів та корпусів від музичних інструментів, примітивних будівельних матеріалів, товарів IKEA, тощо, і т.п.

Куди вставляти динамік?

Основне завдання акустичного оформлення можна сформулювати простою мовою приблизно так: максимально відокремити коливання, що випромінюються передньою стороною дифузора динаміка, від тих же протифазних коливань, що випромінюються задньою стороною дифузора. Ідеальним акустичним оформленням з погляду підручника вважається нескінченний екран, такий неймовірно величезний щит, який встановлено динамік. Зрозуміло, слова "неймовірно величезний" не підходять ні до нашого житла, ні до заробітної плати, так що інженери почали шукати спосіб "згорнути" цей екран з мінімально негативними наслідками для звуку. Так вийшло все різноманіття варіантів, деякі здобули собі найбільшу славу в інтернеті, їх ми і розглянемо в цій статті.

Просто динамік чи корпус без корпусу

Важко собі уявити, що є такий вид «акустики», але, гортаючи стрічку фотографій у pinterest на тему аудіо, все частіше натикаюся на грона 12-ти дюймових динаміків, які зібрані разом без будь-якого оформлення і явно є закінченим агрегатом. Напевно, задум автора пронизаний наступною логікою: будь-який корпус псує звук, краще акустичне коротке замикання, ніж дерев'яні пута, але щоб був хоч якийсь «низ», треба взяти динаміки з максимальною площею дифузора, на які вистачить грошей. Якщо це ваш шлях – без коментарів.

Щит та «широкополосник»

Кажуть, ті, хто спробував лампу, широкосмуговий динамік та відкрите оформлення, ніколи вже не повертаються до традиційного, транзисторно-гумового способу життя. Описувати властивості щита заняття не вдячне, вся необхідна інформаціяє в архіві, а для самих лінивих - і на youtube, де докладно пояснюють, що це за звір і з чим його їдять, наприклад:

Найбільший плюс такої конструкції – простота виготовлення. Потрібен лист улюбленого матеріалу та лобзик. Найголовніший критерій, який впливатиме на підсумкову якість звуку – вартість встановленої динамічної головки. Невтихаючий народну славу здобув собі динамік 4а32, навіть такі гранди, як fostex, sonido, supravox, sica або сам visaton B200, залишилися далеко позаду. Приказка «розмір має значення» – ось найкраща математична формула для щита (що більше – то краще). Далі йдуть варіації щита, наприклад, щит, зі згорнутими бічними стінками, щит, у якого низькочастотний модуль зроблений у вигляді ящика з фазоінвертором, і.т.п. Фірмова особливість звуку - "повітряне" звучання з мінімумом резонансів, при цьому порівняно високий звуковий тиск.

ПАС – панель акустичного опору

Що якщо спробувати схрестити щит та закриту скриньку? Вийде ящик із задньою стінкою, в якій зроблено безліч отворів. Кількість отворів, їх сумарна площа у поєднанні з об'ємом ящика визначатиме ступінь демпфування (опору), рівень низьких частот (чим менше «дірок» – тим більше басу, а й більше «бубнежу»). Кількість підбирається експериментально, до смаку.

Лінійний масив випромінювачів, груповий випромінювач (ГІ)

Насправді такий підвид акустики стосується більше динаміків, ніж конструкції самого корпусу. Думаю, ви вже бачили колонки, кожна з яких складається з великої кількості однакових маленьких-маленьких динаміків, ну чи не дуже маленьких, кому як дозволяє бюджет та житловий простір:

за електричної схемиголовки включені послідовно, тобто «плюс» попереднього приєднаний до «мінусу» наступного, можливе комбінування послідовно-паралельного з'єднання. Кількість динаміків, власне, теж обмежується лише грошима, здоровий глузд, як правило, до цього моменту вже безвісти пропадає. Не подумайте про мене нічого поганого, я пробував таке збочення, мені навіть сподобалося, якщо є можливість, рекомендую зібрати собі подібну конструкцію хоча б заради інтересу. Знову ж таки, бюджет цього неподобства не дуже великий, як правило, застосовуються вітчизняні динаміки в хорошому стані, 5гдш, 8гдш, 4гд-8е, і.т.п.

Акустичне оформлення – той самий щит або закритий ящик, бажано хитрої форми, наприклад, трикутної. Одна з проблем, з якою має зіткнутися - високий сумарний опір, не всякий підсилювач розкриє потенціал «масиву». Серійні зразки, що випускаються фабрично, мають більше складні рішення, динаміки часто збираються у хитрі модулі, додаються фільтри.

Фазоінвертор,bassreflexport, резонатор Гельмгольця, він же ящик із «трубою»

Ось він – найпопулярніший варіант акустичного оформлення. Масовим стає найвигідніше за співвідношенням ціна\отримуваний результат, наш випадок не виняток для цього правила. Для тих, хто не скачав архів невідомого аудіофіла, пояснюємо пальцями. У трубі фазоінвертора є певний обсяг повітря, який залежить від його довжини, він же «пов'язаний» з повітрям, яке міститься всередині колонки. При успішному налаштуванні довжини труби (не будемо відразу занурюватися в теорію) вдається домогтися більш впевненого відтворення низьких частот, ніж просто в закритому ящику. Якщо ще простіше – із фазоінвертором виходить глибокий бас. Для більш поглибленого розуміння ось ролик з каналу, що вже полюбився нам:

Хоч даний видакустики та популярний, він далеко не такий простий у виготовленні, одне тягне за інше. Динаміки, які підходять для такого оформлення, називаються «компресійними», найчастіше мають гумовий підвіс та смугу частот, яка потребує встановлення високочастотної ланки, твіттера чи пищалки, тобто додається електричний фільтр. Вибір оптимального об'єму корпусу, його геометрії, точне налаштуванняДовжини труби мають велике значення і не завжди відповідають розрахунковим величинам. Ситуацію полегшує наявність у мережі маси проектів, де автори вже пройшли тернистий шлях та пропонують поетапні інструкції з докладним описом, що, як, з чого треба робити. Втім, завжди перебувають ентузіасти, яких не влаштовує «готове» і вистачає завзяття пройти своєю дорогою. Недоліки фазоінвертора - "бубніж" і "задавлена ​​середина". Перше вирішується ретельним підбором форми, діаметра, матеріалу та довжини труби; друге – додаванням окремої середньочастотної ланки. Вірний шлях до трисмугової акустики.

Зворотний рупорTQWP та інші лабіринти долі

Чого тільки не вигадали люди, щоб ускладнити шлях коливань, що йдуть від зворотного боку динаміка… Мабуть, найбільше відзначилася фірма B&W зі своїми Nautilus, хоч пам'ятник став цій морській раковині-мутанту. Але це гранди, а все, що можемо ми, звичайні аудіофіли, то це згадати свої нічні кошмари і поставити всередині прямокутного ящика дощечки з цвяхами так, щоб цьому поганому звуку мало не здалося. Якщо серйозно – є такі динаміки, до яких оформлення типу «фазоінвертор» не підходить, а щит не дає бажаної кількості басу, від виду ж сабвуфер щось стискається в животі. Тоді на допомогу приходить зворотний рупор або складніший варіант – лабіринт. Для тих, кому цікаво, як це працює, бажаємо приємного перегляду

Хтось може заперечити: зворотний рупор – це не зовсім лабіринт, частково ми можемо погодитися, але більш достовірно – він ближче до лабіринтів, ніж класичний рупор:

Він нагадує про старий грамофон. Як можна здогадатися з назви, зворотний рупор чи лабіринт – далеко не найпростіший вид акустичного оформлення, він вимагає хорошого розуміння теорії, точного розрахунку чи хоча б дотримання заводських рекомендацій. Наприклад, великі фірми-виробники широкосмугових динаміків, як правило, приводять у документації до своїх динаміків кілька варіантів креслень корпусу.

Онкен, закритий ящик (ЗЯ), рупор, пасивний випромінювач та інші

Наша розповідь йде слідами народної популярності, а це досить вузький список. Закритий ящик майже завжди бубонить, під онкен важко підібрати динамік, рупор великий за розмірами, складний у виготовленні та розрахунку, пасивний випромінювач непогано працює, але в конструкціях любителів чомусь не прижився. Напевно, можна знайти ще кілька рідкісних видів або підвидів оформлення, які тут не згадали, що вдієш, всього не охопиш.

Демпфування, «набивання», «заглушка»

Корпуси готові, що з ними робити далі? Правильно демпфувати. Можна розділити демпфування на два види: вібропоглинання та звукопоглинання. Для вібропоглинання добре підходять автомобільні матеріали, мастики та спеціальні листи з клейким шаром, краще останнє. Зі звукопоглинанням спостерігається розбрід і хитання, комусь подобається повсть, комусь вовна, ватин, синтепон, інше. Відповідь досить проста – для різного ефекту, Залежно від типу корпусу і частоти, яку хочеться придушити, залежатиме вибір матеріалу. Заповнення звукопоглинаючим матеріалом корпусу збільшує його віртуальний об'єм, проте визначити універсальну норму, як на мене, неможливо.

Налаштування кросовера (розділювального фільтра)

Ви вирішили робити багатосмугову акустику. Чи потрібний вимірювальний мікрофон? Якщо це разовий проект, то ні, не потрібний, достатньо мати тестову добірку треків та деякий досвід для розуміння, яке звучання можна назвати правильнішим. Просто доведеться довше перебирати деталі пасивного фільтра, слухати та порівнювати, але в результаті результат буде саме таким, який потрібен вашим вухам, приміщенню. Трохи легша справа з активними кросоверами. Раніше їх доводилося робити самостійно, цькувати і розводити плати, паяти, дуже моторний процес, особливо якщо схема має пристойну крутість зрізу та регулювання, для трисмугової акустики – просто дика штука. Благо сьогодні досить просто зайти на ebay та вибрати варіант собі по кишені, хочеш на операційниках, хочеш на DSP. Регулювати частоту, а іноді і крутість зрізу (в особливо поодиноких випадках фазу), можна плавно хоч щодня.

Фінал

Іноді мені здається, що ситуація у світі аудіо нагадує легенду про Вавилонську вежу. Колись у далекі часи, коли нога Van Den Hul'a ще не ступала на землю, люди будували разом один комплект домашнього стерео. Великі великі колонки, не менш великий підсилювач, а до них тяглися товсті-товсті кабелі. Побачив це хтось згори і жахнувся - ну і дичину, хоч би книжки почитали якісь... Сувора кара спіткала невдалих аудіофілів, з тих пір вони сперечаються до хрипоти, але так і не можуть домовитися, як треба робити колонки-підсилювачі, ось кожен і робить свої як може.

На перший погляд самостійно виготовити стовпчики досить просто. Однак це є оманою. Насамперед слід зазначити, що моделі виготовляються з різними елементами. Залежно від них параметри пристрою та якість звучання будуть різними.

До комп'ютерних колонок висуваються спеціальні вимоги. Також самостійно можна виготовити модель для машини чи студії. У цьому випадку дуже важливо дотримуватись інструкції. Насамперед для складання колонок слід розглянути стандартну схему моделі.

Схема колонок

Схема колонки включає динаміки, накладки, дифузор і кросовер. У потужних моделей використовується спеціальний фазоінвертор. Підсилювачі можуть встановлюватися з польовими або комутуючими транзисторами. З метою покращення якості звучання застосовуються конденсатори. Вуфер підбирається із підсилювачем. Динамічна головка має кріпитися на ущільнювач.

Моделі з одним динаміком

Колонки з одним динаміком дуже поширені. Щоб зібрати модель, доведеться насамперед зайнятися корпусом. Для цього часто використовується фанера. Наприкінці роботи її доведеться обшити. Однак насамперед слід виготовити бічні стійки. Для цієї мети доведеться скористатися лобзиком. можна підібрати невелику потужність.

Внутрішня сторона фанери обов'язково прошивається віброізоляційною стрічкою. Після закріплення динаміка фіксується ущільнювач. Для цього він використовується клей. Далі залишиться лише прикріпити дифузор. Деякі для нього виготовляють окрему полицю і фіксують шурупами, що стогують. Щоб підключити динамік до штекеру, встановлюється клемник. Як увімкнути колонки? З цією метою використовується кабель від клемника, який має вести до джерела живлення.

Креслення моделі на два динаміки

Колонки на два динаміки можна виготовити для дому чи машини. Якщо розглядати перший варіант, дифузор буде потрібно імпульсного типу. Насамперед для складання підбирається міцна фанера. Наступним кроком вирізається нижня стійка. Моделі з ніжками трапляються дуже рідко. Для покриття шпону можна використовувати звичайний лак. Віброізоляційну стрічку на передню стійку не потрібно клеїти. Дифузор кріпиться під динаміком. Щоб зробити отвір на панелі, потрібно скористатися лобзиком. Фазоінвертор фіксується у задній стінці. Деякі виготовляють пристрої із горизонтальним розташуванням динаміків. У цьому випадку дифузор перебуватиме у верхній частині конструкції. Проводи для колонок використовуються двожильного типу.

Пристрої з трьома динаміками

Колонки (саморобні) з трьома динаміками зустрічаються дуже рідко. Дані пристрої найбільше підходять багатоканального типу. Для складання моделі насамперед підбираються листи фанери. Деякі також рекомендують використовувати шпони. Проте моделі із натурального дерева коштують на ринку досить дорого. Динаміки слід встановлювати у горизонтальному положенні. Також до пристрою знадобиться підсилювач.

Для фіксації використовуються металеві куточки. Для з'єднання пластин знадобляться шурупи, що стягують. У деяких випадках пластини кріпляться клеєм. Далі модель доведеться частково обтягнути шкірозамінником. Наступним етапом встановлюється клемник. З метою його фіксації на корпусі потрібно зробити окремий отвір. Також важливо відзначити з регуляторами. Мікросхеми їм застосовуються конденсаторного типу. Коли фонять колонки, потрібно міняти дифузор.

Студійні пристрої

Креслення колонок для студій передбачають використання потужних динаміків. Дифузор найчастіше застосовується імпульсного типу. Багато фахівців рекомендують встановлювати два підсилювачі. Для нормальної роботизнадобиться стабілітрон.

З метою самостійного складання колонок насамперед виготовляється корпус. На передній панелі для динаміків робляться круглі отвори. Також знадобиться окремий вихід для фазоінвертора. За оформленням колонки досить сильно відрізняються. Деякі вважають за краще поверхню корпусу покривати лаком. Однак є моделі, обтягнуті шкірою.

Моделі для комп'ютерів

Колонки для комп'ютерів часто роблять один динамік. Для складання моделі підбираються листи шпону невеликої товщини. На передній панелі вирізається отвір динаміка. Фазоінвертор повинен розташовуватись у задній частині корпусу. Якщо розглядати моделі невеликої потужності, підсилювач можна використовувати без резистора.

Для регулювання гучності колонок застосовуються спеціальні кросовери. Дані елементи дозволяється встановлювати на фазоінвертор. Якщо розглядати пристрої з потужністю понад 100 Вт, підсилювачі можна брати тільки з резисторами. Деякі моделі підбирають імпульсні дифузори. Наприкінці роботи завжди встановлюється клемник.

Автомобільні модифікації

Випускаються на два чи три динаміки. Для самостійного збирання моделі знадобляться листи фанери. У деяких випадках використовується шпон, покритий лаком. Щоб зафіксувати динамік, потрібно зробити отвір на панелі. Наступним кроком встановлюється фазоінвертор. Деякі модифікації виготовляються з низькочастотними осердями. Якщо розглядати колонки (саморобні) невеликої потужності, фазоінвертор дозволяється встановлювати без підсилювача.

У разі для регулювання звуком використовується багатоканальний кросовер. Деякі фахівці клемники встановлюють за фазоінвертором. Якщо розглядати колонки з потужністю понад 50 Вт, то мікросхеми застосовуються на два підсилювачі. Дифузор стандартно встановлюється імпульсного типу. Перед скріпленням корпусу важливо подбати про віброізоляційний шар. Для клемника на пластині потрібно зробити окремий отвір. Деякі вважають, що корпус обов'язково слід зачистити. Провід для колонок підійдуть двожильного типу.

Колонки з відкритим корпусом

Переносні стовпчики з відкритим корпусом зробити досить просто. Найчастіше вони виготовляються з одним динаміком. На задній панелі пристрою роблять отвори дрилем. Безпосередньо пластини з'єднуються шурупами, що стягують. Дифузор для таких пристроїв підходить для імпульсного типу. Фазоінвертори часто встановлюються одним підсилювачем. Якщо розглядати потужні переносні колонки, то вони застосовують резисторний кросовер. Кріпиться він за фазоінвертором. Багато фахівців рекомендують динаміки встановлювати на ущільнювачі.

Пристрої із закритим корпусом

Колонки (саморобні) із закритим корпусом вважаються найпоширенішими. Багато фахівців вважають, що за якістю звучання вони найкращі. Фазоінвертори для пристроїв підходять оперативного типу. Вуфери встановлюються в отвори. З метою збирання корпусу підійдуть звичайні листи із фанери. Також важливо відзначити, що є модифікації із сердечниками. Якщо розглядати колонки великої потужності, то клемники встановлюються у нижній частині корпусу. За оформленням моделі досить сильно відрізняються.

Моделі на 20 Вт

Зібрати стовпчики на 20 В досить просто. Насамперед фахівці рекомендують заготовити шість листів шпону. Покривати лаком їх слід наприкінці роботи. Починати складання доцільніше з встановлення динаміків. Фазоінвертор використається імпульсного типу. У деяких випадках він встановлюється на підкладках. Також фахівці рекомендують підкладати ущільнювачі з гуми.

Живлення колонок забезпечується через клемник. Кріпиться він у задній панелі. Фазоінвертор може встановлюватись як з підсилювачем, так і без нього. Якщо розглядати перший варіант, то осердя підбирається фазового типу. У разі вуфер можна використовувати. Якщо розглядати колонки без підсилювача, то вони використовують кросовер. Наприкінці роботи важливо зачистити корпус та покрити його лаком.

Пристрої на 50 Вт

Колонки (саморобні) на 50 Вт підійдуть для звичайних акустичних програвачів. В даному випадку корпус можна зробити із звичайної фанери. Багато фахівців також рекомендують використовувати шпон із натурального дерева. Однак важливо відзначити, що він боїться підвищеної вологості.

Після вибору матеріалу слід зайнятися динаміками. Встановлюватися вони повинні поруч із фазоінвертором. В даному випадку без підсилювача не обійтись. Багато експертів рекомендують підбирати лише низькочастотні кросовери. Якщо розглядати модифікації з регулятором, то вони використовують імпульсний дифузор. Клемник у разі встановлюється в останню чергу. Для оформлення колонок завжди можна використовувати шкірозамінник. Найпростішим варіантом вважається покриття поверхні лаком.

Колонки потужністю 100 Вт

В даному випадку фазоінвертор береться тільки імпульсного типу. Також важливо відзначити, що підсилювач встановлюється із кросовером. Багато експертів рекомендують для збирання корпусу використовувати шпон. Вуфер доцільніше встановлювати на підкладці.

У мене є непоганий підсилювач потужності. Поставив собі за мету виготовити для нього якісні акустичні системи. Так як вихідна потужність мого підсилювача невелика, мені знадобилися високочутливі гучномовці. У мене була пара рупорних гучномовців Fostex.

FE206En має номінальну чутливість 96дб/1Вт/1м. Динаміки мають зворотний рупор і за малої потужності вони можуть зробити «буги» дуже голосно! Бас від цих динаміків дуже вражає. Настільки, що мені довелося зробити пару аудіо колонок із фазоінвертором.

Подвійний Бас-Рефлекс (double bass-reflex). Детальний опис виготовлення акустичних систем із фазоінвертором

Подвійний бас-рефлекс (DBR) акустичної системи є варіацією стандартної бас-рефлекс (BR) і призначений для досягнення подальшого розширення низьких частот. Посилення для басів досягається за рахунок використання додаткової камерив акустичній системі. Інші переваги динаміка з подвійним фазоінвертором у порівнянні зі звичайною бас-рефлексом системи є: зменшення спотворень. Використання додаткової камери в корпусі колонки також зменшує можливість виникнення резонансів.
Корпус колонки зазвичай заповнюється товстим матеріалом, що демпфує - пухкий синтетичний або вовняний заповнювач. Наповнювач використовується для демпфування відбитих хвиль та мінімізації стоячих хвиль, а також відбитків усередині корпусу гучномовця.

Розміри акустичної системи

На фотографіях нижче показанодинаміки Fostex FE206En. Надзвичайно великиймагніт гучномовця я покрив алюмінієвою фольгоюдля зменшення відбиття звуку від задньої частини корпусу.

Докладніше: можете завантажити даташит - (Формат PDF 488kB).

Виготовлення корпусу у картинках

Хто хоч раз спробувавсам зробити аудіо-систему знає, що потрібно більше знатичим просто подивитися схему і користуватися паяльником. Необхідні навичкизнадобляться від простого свердління отворів до складних теслярських робіт. Як у мене вийшло не судіть суворо 🙂

Коли корпуси були готові, залишилося тільки зашліфувати дрібним наждачним папером перед нанесенням шару грунтовки. Наносимо кілька шарів із тимчасовим проміжком для висихання. Після двох годин висихання наносимо зверху чорне атласне оздоблення.

Завершальний етап - складання

Верхню частину колонки заповнюємо звукопоглинаючим наповнювачем. Нижню частину залишаємо порожньою.

В останній етапи складання входить електричне з'єднання проводами динамік - фільтр - роз'єм.

Схема проста: один дросель і один резистор паралельно один до одного і послідовно з динаміком.

На малюнку нижче показано типові схеми фільтрів колонки.

Якщо хочете Ви можете скористатися онлайн калькулятором для визначення параметрів дроселя та резистора, виходячи із ширини колонки, дефлектора та характеристик динаміка.

Використані матеріали сайту: diyaudioprojects.com


П О П У Л Я Р Н О Е:

    Як відремонтувати пральну машину самому?

    Раніше ми розглядали поломки пральних машин у . Сьогодні для всіх, хто бажає навчитися ремонтувати пральні машинивласноруч, продовжуємо публікацію статей, де ми намагаємося дати прості рекомендаціїщодо здійснення ремонтів побутової технікисамостійно.

Процес створення акустичної системи своїми руками (далі АС) можна поділити на кілька основних етапів:

  • Вибір складу динаміків, виходячи з вимог, що висуваються до АС,
  • Розрахунок акустичного оформлення,
  • Розробка конструкції та виготовлення корпусу АС,
  • Розрахунок та виготовлення роздільного фільтра,
  • Налагодження.

Приступаючи до конструювання АС, необхідно сформулювати вимоги до неї:

  • Призначення та умови експлуатації,
  • Необхідний рівень звукового тиску,
  • Відтворюваний діапазон частот,
  • Варіант виконання (з вбудованим підсилювачем або без підсилювача),
  • Габарити та допустима вага.

Також необхідно визначитися з типом конструкції:

  • Тип акустичного оформлення,
  • Кількість смуг,
  • Конструктивні особливості та дизайн.

З цих відомостей можна приступати до вибору динаміків та інших компонентів системи, проводити розрахунок акустичного оформлення і фільтрів.

Критерії вибору динаміків докладно розглядалися. Розрахунку фільтрів для АС на нашому сайті також присвячена окрема . У цій статті ми розглянемо питання розрахунку та виготовлення акустичного оформлення для АС.

Отже, після вибору динаміків роблять розрахунок акустичного оформлення, а потім приступають до розробки конструкції корпусу.

Розрахунок акустичного оформлення

Нагадаємо, що випромінювання АС у галузі НЧ визначається спільною роботоюНЧ динаміка та акустичного оформлення. Акустичне оформлення буває декількох типів: відкритого, закритого та фазоінверсного. У статті наголос зроблено на фазоінверсні системи, оскільки за умови правильного розрахунку вони мають максимальну ефективністьвипромінювання НЧ, завдяки чому набули широкого поширення серед систем, призначених для професійного озвучування.

Розрахунок акустичного оформлення фазоінверсного типу проводиться за методикою, запропонованою інженерами Тілем та Смоллом. Відповідно до цієї методики, АС є фільтром верхніх частот.

Завдання розрахунку АТ зводиться до визначення необхідного внутрішнього об'єму та частоти налаштування фазоінвертора, оптимальні для даного НЧ динаміка. Критерії розрахунку можуть бути різними і залежать передусім від призначення АС. Системи, призначені для озвучення заходів, як правило, повинні мати максимальну ефективність випромінювання в галузі НЧ. При цьому суб'єктивне відчуття «низів» має зберігатися при додаванні потужності. Частоту налаштування фазоінвертора для таких АС вибирають зазвичай близько 40-50 Гц. Наприклад, такі системи успішно застосовуються для озвучування танцполів, де більшою мірою потрібен удар, ніж субниз.

Сучасні методи розрахунку АС передбачають проведення комп'ютерного моделювання в спеціальних програмах. Такий підхід дозволяє оптимізувати АС не лише за амплітудно-частотною характеристикою звукового тиску, а й за низкою інших параметрів. Однією з таких програм є BassBox 6 Pro. Ця програмадозволяє зробити комплексний розрахунок характеристик АС, що є НЧ динамік в акустичному оформленні. Методика розрахунку дозволяє знайти компроміс між різними вимогами до АС, використовуючи метод послідовних наближень.

Розглянемо основні прийоми роботи у програмі BassBox:

Вхід у програму здійснюється подвійним клацанням миші за відповідним ярликом на робочому столі.

У вікні вибору варіанта роботи (рис.1) вибираємо OpenDesignWindow(Відкрити проект).

На рис.2 показано головне вікно програми.

Програма BassBox дозволяє виконувати роботу відразу з декількома АС, проводити їх порівняння між собою за різними характеристиками. Дані на кожну АС зберігаються в вкладці готелю, яка називається Design. Проектування Нової АС починається зі створення нової вкладки, натиснувши File-> NewDesign.

Натискання кнопки Driverна вкладці Designпризводить до відкриття вікна параметрів динаміка (рис.3). У ньому містяться всі відомості, що стосуються конкретної моделідинаміка.

Дані можна занести вручну, але краще завантажити потрібну модель динаміка з бази.

Програма BassBox 6 Pro містить велику базу динаміків відомих світових виробників. Існує можливість доповнити цю базу іншими динаміками. Для цього спочатку необхідно занести до бази назву нового виробника. Для цього потрібно відкрити меню Edit-> Database-> EditCompanyData(Рис.4). В полі Nameслід вказати назву фірми та поставити галочку навпроти пункту Manufacturer, за бажанням заповнити й інші поля, що містять відомості про виробника, а потім натиснути Save.

У вкладці Descriptionвказуються загальні відомостіпро динаміку.

У вкладці Paramertersвказуються тиль-смол параметри динаміка (рис.6). При цьому не обов'язково заповнювати всі поля параметрів, а достатньо лише деякі з них. При цьому інші параметри можна розрахувати за допомогою вбудованого калькулятора ( Calcі CalculateAll).

Всі тіль-смол параметри в динаміці взаємопов'язані один з одним. Про наявність або відсутність протиріч між значеннями параметрів свідчить колір сигнального світлодіода, що знаходиться зліва поля параметра. Червоний колір світлодіода вказує на сильну взаємну невідповідність параметрів, жовтий – незначний, зелений – відсутність невідповідності.

Також можна заповнити вкладку Dimension, Що містить відомості про геометричні розміри динаміка (рис.7). Ці відомості будуть автоматично використані програмою, коли необхідно розрахувати вільний внутрішній об'єм корпусу.

Після заповнення зазначених вкладок слід натиснути AddthisDrivertoDatabase(Додати цей динамік до бази даних).

Для отримання потрібного динаміка з бази даних потрібно натиснути LoadfromDatabase(Завантажити з бази даних) у вікні DriverProperties(Рис.3). Відкриється вікно, показане на рис.8. У списках, що випадають, слід вибрати CompanyNameі DriverFound, після чого натиснути Load.

Після завантаження основних параметрів НЧ динаміка потрібно вказати кількість встановлюваних динаміків, спосіб установки, а також схему взаємного підключення, якщо кількість динаміків більше одного. Для цього призначено вкладку Configuration(Рис.9).

Для завдання початкових параметрівакустичного оформлення у вкладці проекту Design1 слід натиснути Box. Внаслідок цього відкриється вікно BoxProperties.

Вкладка Descriptionпризначена для збереження основних відомостей про АС.

Параметри корпусу АС задаються у вкладках BoxDesign(див. рис.10) та Vents(Див. рис.11). У першій вказуються тип акустичного оформлення (Type = Vented Box - фазоінвертор), об'єм (Vb) або розміри корпусу (Dimensions) та частота налаштування фазоінвертора fb.

У вкладці Vents - вказуються конструктивні параметри портів ФІ.

Задавши необхідні параметри динаміка і корпусу, можна зробити пробну побудову графічних характеристик. Для цього слід натиснути Plotна вкладці проекту Design. Відкриється вікно, показане на рис.12. Далі ці характеристики можна оптимізувати, змінюючи параметри акустичного оформлення (розміри корпусу та фазоінвертора).

Коротко розглянемо найважливіші характеристики та критерії їхньої оцінки:

  • NA- АЧХ рівня звукового тиску з відривом 1м, при підведенні потужності 1Вт.

    Потрібно прагнути до досягнення максимальної рівномірності;

  • CA - АЧХ рівня звукового тиску на відстані 1м при підведенні номінальної потужності.

    Показує величину звукового тиску, здатного забезпечити АС.

  • AP- Акустична потужність.

    Потрібно прагнути зменшити глибину провалу області НЧ і допускати провалу понад 3-4 дб;

  • CD– Амплітуда усунення дифузора (звукової котушки).

    Потрібно прагне не допускати перевищення максимальної амплітуди зміщення звукової котушки більше Xmax у межах діапазону частот, що відтворюються акустичною системою;

  • VV– Швидкість потоку повітря у трубах фазоінвертора.

    Потрібно прагне зменшення швидкості повітряного потоку в трубі ФІ, не більше 15м/с.

Виготовлення АС

Розглянемо деякі особливості виготовлення корпусів АС:

У більшості випадків корпуси АС виготовляють із фанери товщиною 15 та 18 мм.

Конструкція корпусу має бути міцною та герметичною. Слід враховувати, що у процесі роботи АС усередині корпусу створюється підвищений тиск. Ця обставина призводить до того, що в негерметичному корпусі виникають втрати, які проявляються в тому, що з щілин починає просочуватися повітря. Це може виявлятися у появі додаткових призвуків під час роботи АС. Для того, щоб уникнути цього, всі з'єднання повинні бути ретельно проклеєні столярним клеєм. Панелі скручуються шурупами через кожні 7-10см. Головки шурупів заглиблюються і, згодом, зашпакльовуються.

Панелі значних розмірів бажано оснастити ребрами твердості, т.к. у недостатньо укріплених панелях може виникнути коливальний процес, що призводить до втрати чіткості відтворення низьких частот. Небажано використовувати у конструкції знімну кришку, т.к. дане конструктивне рішення, як правило, також призводить до зниження герметичності та жорсткості корпусу.

Усі динаміки з відкритою тильною стороною, що входять до складу АС, крім НЧ динаміків, необхідно ізолювати від внутрішнього об'єму корпусу для виключення впливу на них НЧ випромінювання. Якщо планується оснастити АС вбудованим підсилювачем, під нього бажано виділити в корпусі АС окрему камеру. Особливо це стосується підсилювачів із відкритим друкованим монтажем. При проектуванні АС слід забезпечити можливість вентиляції компонентів системи та вжити заходів для створення більш сприятливих умов їх роботи. Нагадаємо, що при тривалій роботі на високій потужності нагрівання магнітного ланцюга динаміка може досягати 70 градусів.

Підсумовуючи всього вищесказаного, ще раз нагадаємо, що для виготовлення високоякісної АС необхідні не тільки якісні динаміки. Важливо правильно спроектувати та виготовити корпус АС, зробити раціональний вибір драйверів (ВЧ-головок) та зробити розрахунок розділового фільтра. Слід пам'ятати, що параметри корпусу АС фазоінверсного типу розраховуються стосовно конкретної моделі НЧ динаміка. Можна самостійно зробити розрахунок фазоінвертора на підставі Тіль-смол параметрів динаміка, використовуючи спеціалізовані програмита методики. На підставі розрахованих даних про обсяг корпусу та параметри фазоінвертора спроектувати корпус АС. Для динаміків, інженерами фірми АКТОН спроектовані АС, придатні більшості завдань озвучування. Корпуси цих АС оптимізовані за низкою параметрів, таких як максимальна віддача на низьких частотах, найкращі умови теплової конвекції динаміків усередині корпусу, формо-габаритні показники, зручність транспортування та ін. Розроблено документацію, що містить набір креслень виготовлення корпусів АС. Усі АС пройшли випробування за умов реальної роботи. Згідно з документацією, корпуси АС виготовляються зі стандартної фанери. Зовнішня поверхня корпусу може бути пофарбована або обтягнута карпетом. Технічна документація на корпуси акустичних систем форматі PDFрозміщена на нашому сайті у вільному доступі та по ній ви можете виготовити акустичну систему своїми руками.

Акустичні колонки

Те, якою буде якість звуку в машині, безпосередньо залежить від розташування колонок. Крім того, у цій справі має значення і резонанс корпусів.
Тому корпус колонки, що застосовується в даному випадку, має бути виконаний з матеріалу, що має достатній резонанс. В результаті цього найбільш підходящим варіантом буде створення колонок своїми руками.
Про те, як самому зробити акустичні колонки, можна дізнатися із нашої статті. Інформація допоможе дізнатися не тільки як зробити акустичні колонки самому, але і як зібрати справжню акустичну систему.

Створення умов для колонки

Насамперед необхідно дізнатися, яких розмірів буде колонка. Для цього слід визначитися з місцем її розташування.
Найчастіше колонку встановлюють у багажнику, оскільки тут є достатньо місця, щоб їй вистачило простору. Крім того, в багажному відсіку також створюється своєрідний резонанс, тому музика звучить тут трохи інакше.
Встановити колонки можна і біля заднього скла, проте тут вони повинні мати більш компактні розміри, оскільки масивні колонки сюди можуть не поміститися.

Примітка. Однак це знову ж таки залежить від положення колонки: стоячи або лежачи.

Вимір розмірів

Щоб дізнатися розмір ящика для колонки, слід:

  • Визначитись із місцем її розміщення.
  • Визначити, скільки простору можна відвести для встановлення .
  • Виміряти розмір відведеної площі.

Примітка: для стовпчика в багажному відсіку цілком вистачить 30 см довжини. А от колонки, встановлені за заднім сидінням, не повинні мати більше 15 см.

Вибір матеріалу


Для створення колонки цілком підійдуть такі матеріали:

  • ДСП. До речі знайти цей матеріал можна набагато простіше, ніж решта, оскільки він часто зустрічається у продажу. Крім того, його ціна є цілком доступною.
    Перевага даного матеріалуполягає в тому, що він має досить велику віддачу, тому звук динаміків не буде спотворюватися. Також цей матеріал є найлегшим, тому конструкція не матиме надто великої ваги.
  • Тверда гума (ебоніт). Вироби виходять досить непоганими, проте звук буде трохи приглушеним. Та й знайти у продажу шматки ебоніту прямокутної форми не так просто.
    Крім того, виріб може мати неприємний запах. Найголовніша перевага: ебоніт важко спалахує, тому при короткому замиканнікорпус колонки не згорить.
  • Деревина. Підійде деревина будь-якого дерева.
    При цьому краще віддавати перевагу дубу або сосні, тому що за їх допомогою можна створити непоганий резонанс. Також перевагою матеріалу є його привабливий зовнішній вигляд.

Примітка: такий виріб можна навіть пофарбувати, тому він буде дуже красивим.

Створення корпусу

Виконати корпус можна будь-яким зручним способом.
Найкращим варіантом є наступний:

  • За допомогою ножівки вирізати деталі із матеріалу.
  • Вибрати деталі, до яких кріпляться динаміки. У їхній центральній частині слід зробити отвори круглої форми.

Примітка: діаметр отвору повинен збігатися з діаметром нижньої частини динаміка.

  • Також необхідно вирізати невеликі кільця, які кріпитимуться знизу виконаних отворів (щоб динамік надійно фіксувався). Форма цих кілець має нагадувати тарілку без дна.
  • Приклеїти кільця до деталей.
  • Навколо кілець у деталях зробити ще отвори у формі трикутника із закругленими кутами.

Примітка: це необхідно для того, щоб звук проникав і корпус, а не виходив тільки назовні.

  • Для внутрішньої частини корпусу слід виготовити невеликі перегородки (їх довжина повинна відповідати довжині самого корпусу). З їх допомогою утримуватиметься фазоінвертор.
  • Зробити невеликі порти, через які закріплюватимуться клеми.

Складання колонки

Щоб зібрати всі деталі в одне ціле слід:

  • З'єднати деталі корпусу за допомогою клею або шурупів: прямокутні частини з боків, нижню частину, а також частину з отвором зверху.
  • Усередині заповнити стовпчик синтетичним пухом.
  • Встановіть динамік на призначене місце.

Примітка: проводку динаміка можна вийняти через будь-який отвір, який створюється зручним способом.

  • Пофарбувати каркас лаком. Таким чином у нього з'явиться закінчений зовнішній вигляд.

Примітка: для фарбування не потрібно використовувати лак. Для цього може стати в нагоді чорна фарба. А деякі деталі можна виконати в іншому кольорі.

Створення акустичної системи

Акустична система не завжди свідчить про наявність колонок.
Виконати роботу зі створення акустичної системи в машині можна так:

  • Виготовити подіуми з піни. Для цього:
  • Зробити шаблон картону. Прикласти його до місця, де має бути подіум.
  • Використовуючи шаблон, вирізати основу подіуму. З цією метою може стати в нагоді звичайна фанера та арматура.
  • Основа складається з двох кілець. При цьому діаметр першого кільця має відповідати діаметру захисної сітки. А ось діаметр другого – діаметр колонки.
  • Кільця необхідно з'єднати між собою за допомогою шурупів.
  • Вирізати шість брусків для створення нахилу. Склеїти всі деталі між собою.
  • У каркас залити монтажну піну і залишити так, поки вона не висохне.
  • Вийде цікавіший варіант, якщо замість фанери використовувати невеликі шматки різних порід дерев. При цьому слід підбирати сухі шматочки дерева, що не мають тріщин. Зверху слід ретельно покрити лаком, щоб конструкція стала більш надійною. Для більшої ефективності все можна закріпити за допомогою двох рейок.
  • Вмонтувати динаміки в гнізда та встановити подіуми.

Таким чином, створити акустичні колонки можна прямо у себе вдома і своїми руками. Ціна такого задоволення не буде високою, оскільки витратити потрібно буде лише на покупку матеріалу.
Та й взагалі, можна використовувати будь-які старі динаміки. Головне, щоб вони працювали та були в непоганому стані.
Звичайно, перш ніж починати даний процес, варто переглянути різні фото та відео з цією тематикою. Інструкція також знадобиться.