Самодельная акустическая система. Журнал практической электроники Датагор (Datagor Practical Electronics Magazine) Самодельные звуковые колонки на широкополосных динамиках

Идея собрать АС родилась давно, но не было то времени, то возможности. Наконец собравшись, решил, что пора. До этого был опыт в сабвуферостроении.
В качестве материала был использован ДСП толщиной 20 мм. Для этого был отправлен на переработку шкаф и пара полок.

Реинкарнация шкафа в трехполосную колонку

Все было выпилено электролобзиком в школе (спасибо ученикам 9 «Б» класса).
По размерам: 850×170×260 мм. НЧ секция отделена перегородкой и получившийся объем НЧ секции оказался равным 35 литров.

Фазоинвертор насторен на 45 Гц (хотел пониже, но ФИ нужен был слишком длинным, для габаритов колонки), на фото общий вид, того, что получилось.

Изнутри все укреплено брусом 20×20, который посажен на ПВА, и все промазано герметиком. Снаружи колонки прошпаклеваны и покрыты шпоном (не ругайте строго, я клеил шпон первый раз, видны косяки).
Далее планирую обклеить уголками (есть сколы шпона), и покрыть лаком.

Динамики для АС

СЧ - 10ГДН-1-4 (6ГД-6), неплохой динамик (пара была безжалостно извлечена из колонок «Элегия 101 стерео»).

ВЧ - 6ГДВ-6-16, с ним получилось все не так просто.Сначала хотел использовать китайский noname, но потом под руку попались ВЧ головки от АС-70 фирмы Радиотехника (6ГДВ-6-16). Отдал их друг, знавший о моем увлечении (на вопрос куда дел остальное - сказал, что отдал другим, а ВЧ никому оказались не нужны … ох надо было мне тогда насторожиться).

Были сделаны поправки и перевыпилено отверстие по ВЧ динамик, потом началось…
Решил я померить их сопротивление, чтобы посчитать общее сопротивление АС, а динамики не подавали признаков жизни, вскрытие показало, что пациенту дали смертельную дозу мощи - не выдержало серд… в смысле катушка (каркас был в нескольких местах обуглен).

Реанимация динамика ВЧ

Провода такой толщины не было, и пришлось мотать более толстым (который был найден на одной из валявшихся плат от радиоприемника), для намотки был придуман механизм (спасибо трудовику все той же школы, по секрету - я там дважды в неделю информатику преподаю), на фото он виден, как и общий творческий процесс!!!

Насчет провода каким мотал - не знаю, микрометра тогда не было. Мотал виток к витку в два слоя. Всего получилось 70 витков. Был бы провод тоньше, думаю намотал бы в три слоя. Каждый слой был промазан «Моментом».

То, что получилось Вы видите. В результате сопротивление уменьшилось до 4.5 Ом.

Фильтруем

Прослушиваем колонки

Чертежик

Посвящается тем, у кого есть свободное время

Открываем популярный журнал про хороший звук и с удовольствием смотрим на изящные образы (если не сказать образА) акустических систем, а посмотреть есть на что. Мощные башни ощетинились во все стороны динамиками, блестят своими лакированными боками, давят паркет острыми шипами и вообще вызывают чувство глубокого уважения. Похоже, у них есть только один недостаток – это, конечно, цена. Возникает вполне логичный вопрос, а что если сделать копию какого-либо монстра самому? Купить динамик несложно, собрать корпус, пускай и не такой красивый – тоже, катушки и конденсаторы можно отечественные, аккуратно спаять 3 детали – и вовсе задача для ученика 10-го класса школы.

С учетом количества готовых модулей, которые предлагает Ebay, сделать хороший усилитель не намного сложнее. Чего там только нет: коммутация, защита АС, платы класса A-AB-D, регуляторы громкости на любой вкус, красивые корпуса, сделанные специально для аудио, ручки, ножки и трансформаторы – знай только соединяй. В следующей статье мы обязательно расскажем, как собрать свой усилитель, который не уступит большинству «брендовых» образцов стоимостью до 60-70 тысяч рублей.

Возможно, далее в тексте вы встретите незнакомые слова. К счастью, нам пришел на помощь неизвестный аудиофил и оставил ссылку на свой личный архив информации по акустике и усилителям, там есть реально ВСЕ и даже и больше, настоятельно рекомендуем к ознакомлению.

Из чего делать? Фанера, МДФ, ДСП, пластик, массив.

Мир видел много странных акустических конструкций, например, из бетона или шлакоблока. Все же самыми «востребованными» остаются вышеперечисленные пиломатериалы на основе древесины. Попробуем понять, какой из них «правильнее». Базовое правило – вне зависимости от выбранного материала не экономьте на его качестве, то есть цене.

Первым идет король современной Hi-Fi и Hi-End индустрии – МДФ, из него сделано подавляющее большинство колонок, как дорогих, так и дешевых. Причина проста – невысокая стоимость, удобство обработки и отделки, в том числе варианты с готовым шпоном, отсутствие ярких резонансов. При грамотном проектировании получение оптимального результата гарантировано. Рекомендуем к применению, больше сказать нечего.

Пластик – понятие очень растяжимое, его «авторитет» значительно подточен дешевыми китайскими подделками, хотя преимуществ у него не меньше, чем у любого другого материала. Проблему недоступной для любителя возможности отливать свои заготовки из желаемого материала – проходим мимо.

Хорошим материалом для изготовления корпуса акустической системы может служить ДСП . Пожалуй, главный его недостаток – множество проблем с отделкой, не важно, что вы решите: красить, шпонировать или обтягивать. У ДСП есть огромный плюс: если нужно сделать быстро и очень дешево, то можно использовать заводскую ламинированную плиту (ЛДСП). Добиться в таком случае высокой эстетики вряд ли получится, но цена и скорость оставят далеко позади всех остальных претендентов. Если сравнивать резонансные свойства материалов в разрезе пригодности для колонок – ДСП занимает первое место, хотя разница по сравнению с МДФ невелика.

Капризная, но неизменно желанная «матерыми аудиофилами» госпожа фанера . Фанера бывает нескольких видов – березовая, хвойная, ольховая, ламинированная. Почему капризная? Любую фанеру «ведет», то есть при высыхании лист изменяет свою геометрию, при пилении часто появляются сколы. Также это не самый простой для отделки материал, если вы хотите получить «глухой» матовый цвет без проступающих граней, текстуры, ребер. Причина для того, чтобы терпеть эти мучения, довольно спорная: по мнению «бывалых» только фанера дает то самое живое дыхание, которое «убивают» ДСП и МДФ. Наиболее мне непонятно желание сделать себе корпус из «живой» фанеры и «убить» ее слоями шпаклевки, грунта, краски, лака в попытке скрыть «страшные» стыки с прожилками (слоями фанеры), которые днем и ночью смотрят с немым укором на своего владельца. Куда предпочтительнее варианты специальной пропитки, хотя бы тем же «датским маслом», не так уж страшны эти темные «полосочки» на ребрах корпуса…

Что за нищебродство этот ДСП-МДФ? Может сразу из цельного дуба, да потолще!? Не спешите вставлять динамик в первое увиденное дупло. Вопреки ожиданиям массив древесины ценных пород не обогащает звук пропорционально вложенным деньгам, более того, даже требует дополнительного демпфирования по сравнению с более дешевыми материалами. Хотя его несомненные плюсы – это удобство отделки: если акустика собрана аккуратно, довести ее до симпатичного эко-вида не составит большого труда. Вместо увеличения толщины рекомендуется добавить (приклеить) с обратной стороны еще один лист менее резонансного материала, например, того же МДФ, сделать «сэндвич». Наиболее удачный вариант применения массива – это акустика типа «щит», где требуется красивая и тяжелая передняя панель.

Экзотика. Часто выбор обусловлен тем, что есть под руками. Подобно тому, как птица может виртуозно вплести в гнездо всякий мусор, так и меломан тащит все, что плохо лежит. Можно найти на просторах сети идеи, воплощенные из сантехнических труб, искусственного камня, папье-маше, футляров и корпусов от музыкальных инструментов, примитивных строительных материалов, товаров IKEA, и.т.д., и.т.п.

Куда вставлять динамик?

Основную задачу акустического оформления можно сформулировать простым языком приблизительно так: максимально отделить колебания, излучаемые передней стороной диффузора динамика, от тех же противофазных колебаний, излучаемых задней стороной диффузора. Идеальным акустическим оформлением с точки зрения учебника считается бесконечный экран, такой невероятно огромный щит, в который установлен динамик. Понятное дело, слова «невероятно огромный» не подходят ни к нашему жилищу, ни к заработной плате, так что инженеры стали искать способ «свернуть» этот экран с минимально негативными последствиями для звука. Так получилось все многообразие вариантов, некоторые снискали себе наиболее обширную славу в интернете, их мы и рассмотрим в данной статье.

Просто динамик или корпус без корпуса

Тяжело себе представить, что есть такой вид «акустики», но, листая ленту фотографий в pinterest по теме аудио, все чаще натыкаюсь на грозди 12-ти дюймовых динамиков, которые собраны вместе без всякого оформления и явно представляют собой законченный агрегат. Наверное, замысел автора пронизан следующей логикой: любой корпус портит звук, лучше акустическое короткое замыкание, чем деревянные оковы, но чтобы был хоть какой-то «низ», надо взять динамики с максимальной площадью диффузора, на которые только хватит денег. Если это ваш путь – без комментариев.

Щит и «широкополосник»

Говорят, те, кто попробовал лампу, широкополосный динамик и открытое оформление, никогда уже не возвращаются к традиционному, транзисторно-резиновому образу жизни. Описывать свойства щита занятие не благодарное, вся необходимая информация есть в архиве, а для самых ленивых – и на youtube, где подробно объясняют, что это за зверь и с чем его едят, например:

Наибольший плюс такой конструкции – простота изготовления. Нужен лист любимого материала и лобзик. Самый главный критерий, который будет влиять на итоговое качество звука – стоимость установленной динамической головки. Неутихающую народную славу снискал себе динамик 4а32, даже такие гранды, как fostex, sonido, supravox, sica или сам visaton B200, остались далеко позади. Поговорка «размер имеет значение» – вот лучшая математическая формула для щита (чем больше – тем лучше). Далее идут вариации щита, например щит, со свернутыми боковыми стенками, щит, у которого низкочастотный модуль сделан в виде ящика с фазоинвертором, и.т.п. Фирменная особенность звука – «воздушное» звучание с минимумом резонансов, при этом сравнительно высокое звуковое давление.

ПАС – панель акустического сопротивления

Что если попытаться скрестить щит и закрытый ящик? Получится ящик с задней стенкой, в которой сделано множество отверстий. Количество отверстий, их суммарная площадь в сочетании с объемом ящика будет определять степень демпфирования (сопротивления), уровень низких частот (чем меньше «дырок» – тем больше баса, но и больше «бубнежа»). Количество подбирается экспериментально, по вкусу.

Линейный массив излучателей, групповой излучатель (ГИ)

На самом деле, такой подвид акустики касается больше динамиков, нежели конструкции самого корпуса. Думаю, вы уже видели колонки, каждая из которых состоит из большого количества одинаковых маленьких-маленьких динамиков, ну или не очень маленьких, кому как позволяет бюджет и жилое пространство:

По электрической схеме, головки включены последовательно, то есть «плюс» предыдущего подсоединен к «минусу» последующего, возможно комбинирование последовательно-параллельного соединения. Количество динамиков, собственно, тоже ограничивается только деньгами, здравый смысл, как правило, к этому моменту уже бесследно пропадает. Не подумайте обо мне ничего плохого, я пробовал такое извращение, мне даже понравилось, если есть возможность, настоятельно рекомендую собрать себе подобную конструкцию хотя бы ради интереса. Опять же, бюджет сего безобразия не очень велик, как правило, применяются отечественные динамики в хорошем состоянии, 5гдш, 8гдш, 4гд-8е, и.т.п.

Акустическое оформление – тот же щит или закрытый ящик, желательно хитрой формы, например треугольной. Одна из проблем, с которой предстоит столкнуться – высокое суммарное сопротивление, не всякий усилитель раскроет потенциал «массива». Серийные образцы, выпускаемые фабрично, имеют более сложные решения, динамики часто собираются в хитрые модули, добавляются фильтры.

Фазоинвертор, bass reflex port, резонатор Гельмгольца, он же ящик с «трубой»

Вот он – самый популярный вариант акустического оформления. Массовым становится самое выгодное по соотношению цена\получаемый результат, наш случай не исключение для данного правила. Для тех, кто не скачал архив неизвестного аудиофила, объясняем на пальцах. В трубе фазоинвертора есть некоторый объем воздуха, который зависит от его длины, он же «связан» с воздухом, который содержится внутри колонки. При удачной настройке длины трубы (не будем сходу погружаться в теорию) удается добиться более уверенного воспроизведения низких частот, чем просто в закрытом ящике. Если еще проще – с фазоинвертором получается глубокий бас. Для более углубленного понимания вот ролик с уже полюбившегося нам канала:

Хоть данный вид акустики и популярен, он далеко не так прост в изготовлении, одно тянет за другое. Динамики, которые подходят для такого оформления, называются «компрессионными», чаще всего имеют резиновый подвес и полосу частот, которая требует установки высокочастотного звена, твиттера или пищалки, то есть добавляется электрический фильтр. Выбор оптимального объема корпуса, его геометрии, точная настройка длины трубы имеют большое значение и не всегда соответствуют расчетным величинам. Ситуацию облегчает наличие в сети массы проектов, где авторы уже прошли тернистый путь и предлагают поэтапные инструкции с подробным описанием что, как, из чего надо делать. Впрочем, всегда находятся энтузиасты, которых не устраивает «готовое» и хватает упорства пройти своей дорогой. Недостатки фазоинвертора – «бубнеж» и «задавленная середина». Первое решается тщательным подбором формы, диаметра, материала и длины трубы; второе – добавлением отдельного среднечастотного звена. Верный путь к трехполосной акустике.

Обратный рупор TQWP и другие лабиринты судьбы

Чего только не придумали люди, чтобы усложнить путь колебаниям, идущим от обратной стороны динамика… Пожалуй, более всех отличилась фирма B&W со своими Nautilus, хоть памятник ставь этой морской раковине-мутанту. Но это гранды, а все, что можем мы, обычные аудиофилы, так это вспомнить свои ночные кошмары и поставить внутри прямоугольного ящика дощечки с гвоздями так, чтобы этому поганому звуку мало не показалось. Если серьезно – есть такие динамики, к которым оформление типа «фазоинвертор» не подходит, а щит не дает желаемого количества баса, от вида же сабвуфера что-то сжимается в животе. Тогда на помощь приходит обратный рупор или более сложный вариант – лабиринт. Для тех, кому интересно, как это работает, желаем приятного просмотра

Кто-то может возразить: обратный рупор – это не совсем лабиринт, отчасти мы можем согласиться, но что более достоверно – он ближе к лабиринтам, чем классический рупор:

Он напоминает о старом граммофоне. Как можно догадаться из названия, обратный рупор или лабиринт – далеко не самый простой вид акустического оформления, он требует хорошего понимания теории, точного расчета или хотя бы соблюдения заводских рекомендаций. Например, крупные фирмы-производители широкополосных динамиков, как правило, приводят в документации к своим динамикам пару вариантов чертежей корпуса.

Онкен, закрытый ящик (ЗЯ), рупор, пассивный излучатель и другие

Наше повествование идет по следам народной популярности, а это довольно узкий список. Закрытый ящик почти всегда бубнит, под онкен тяжело подобрать динамик, рупор велик по размерам, сложен в изготовлении и расчете, пассивный излучатель неплохо работает, но в конструкциях любителей почему-то не прижился. Наверное, можно найти еще несколько редких видов или подвидов оформления, которые здесь не упомянули, что поделать, всего не охватишь.

Демпфирование, «набивка», «заглушка»

Корпуса готовы, что с ними делать дальше? Правильно, демпфировать. Можно разделить демпфирование на два вида: вибропоглощение и звукопоглощение. Для вибропоглощения хорошо подходят автомобильные материалы, мастики и специальные листы с клейким слоем, предпочтительней последнее. Со звукопоглощением наблюдается разброд и шатание, кому-то нравится войлок, кому-то шерсть, ватин, синтепон, прочее. Ответ достаточно прост – для разного эффекта, в зависимости от типа корпуса и частоты, которую хочется подавить, будет зависеть выбор материала. Заполнение звукопоглощающим материалом корпуса увеличивает его виртуальный объем, однако определить универсальную норму, на мой взгляд, невозможно.

Настройка кроссовера (разделительного фильтра)

Вы решили делать многополосную акустику. Нужен ли измерительный микрофон? Если это разовый проект, то нет, не нужен, достаточно иметь тестовую подборку треков и некоторый опыт для понимания, какое звучание можно назвать более правильным. Просто придется дольше перебирать детали пассивного фильтра, слушать и сравнивать, но в итоге результат будет именно такой, который нужен вашим ушам, помещению. Чуть легче дело обстоит с активными кроссоверами. Раньше их приходилось делать самостоятельно, травить и разводить платы, паять, очень муторный процесс, особенно если схема имеет приличную крутизну среза и регулировки, для трехполосной акустики – просто дикая штука. Благо сегодня достаточно просто зайти на ebay и выбрать вариант себе по карману, хочешь на операционниках, хочешь на DSP. Регулировать частоту, а иногда и крутизну среза (в особо редких случаях фазу), можно плавно хоть каждый день.

Финал

Иногда мне кажется, что ситуация в мире аудио напоминает легенду о Вавилонской башне. Когда-то, в далекие времена, когда нога Van Den Hul’a еще не ступала на землю, люди строили вместе один комплект домашнего стерео. Большие-большие колонки, не менее большой усилитель, а к ним тянулись толстые-толстые кабели. Увидел это некто свыше и ужаснулся – ну и дичь, хоть бы книжки почитали какие… Суровая кара постигла незадачливых аудиофилов, с тех пор они спорят до хрипоты, но так и не могут договориться, как надо делать колонки-усилители, вот каждый и делает свои, как может.

Изучите конструкцию акустической системы. Хотя основная технология особо не менялась с 1924 года, все это время аудио техники совершенствовали дизайн, электронику и звук акустических систем. Тем не менее, все акустические системы состоят из нескольких основных компонентов:

Приобретите набор для сборки акустической системы. Конечно, можно приобрести все компоненты отдельно, но очень трудно построить хорошую акустическую систему, если вы годами не изучали принципы звука и электричества. Однако, у начинающего энтузиаста в создании самодельных акустических систем есть другой вариант – приобрести предварительно спроектированный набор для сборки акустических систем с динамиками, разделительными фильтрами и корпусами. При поиске хорошего набора для создания акустической системы учтите следующее:

Спаяйте детали разделительного фильтра согласно предоставленной схеме. Вам потребуется паяльник, клей для горячего склеивания и схема, чтобы убедиться, что разделительный фильтр работает корректно. Все комплекты для самостоятельной сборки акустической системы включают в себя иллюстрации со схемой подключения всех компонентов, а если вы создаете систему с нуля, то примеры можно легко найти с помощью поиска в интернете. Это предотвратит короткое замыкание или перегорание вашей акустической системы.

• Прежде чем продолжить, убедитесь, что вы полностью понимаете, как читать электронные схемы.
• Как только детали будут спаяны, закрепите их с помощью клеевого пистолета или кабельных стяжек на небольшой панели.
• Закончите сборку подключением проводов разделительного фильтра к динамикам с помощью акустического кабеля.

Акустические колонки

То, каким будет качество звука в машине, напрямую зависит от месторасположения колонок. Кроме того в этом деле имеет значение и резонанс корпусов.
Поэтому корпус колонки, применяемой в данном случае, должен быть выполнен из материала, имеющего достаточный резонанс. В результате этого самым подходящим вариантом будет – создание колонок своими руками.
О том,как самому сделать акустические колонки, можно узнать из нашей статьи. Информация поможет узнать не только, как сделать акустические колонки самому, но и как собрать настоящую акустическую систему.

Создание условий для колонки

В первую очередь необходимо узнать, каких размеров будет колонка. Для этого следует определиться с местом ее расположения.
Чаще всего колонку устанавливают в багажнике, поскольку здесь есть достаточно места, чтобы ей хватило пространства. Кроме того в багажном отсеке также создается своеобразный резонанс, поэтому музыка звучит здесь немного иначе.
Установить колонки можно и возле заднего стекла, однако здесь они должны будут иметь более компактные размеры, так как массивные колонки сюда могут не поместиться.

Примечание. Однако это опять же зависит от положения колонки: стоя или лежа.

Измерение размеров

Чтобы узнать размер ящика для колонки следует:

• Определиться с местом ее размещения.
• Определить, сколько пространства можно отвести для установления .
• Измерить размер отведенной площади.

Примечание: для колонки в багажном отсеке вполне хватит 30 см длины. А вот колонки, установленные за задним сиденье не должны иметь более 15 см.

Выбор материала

Для создания колонки вполне подойдут такие материалы:

• ДСП. Кстати найти данный материал можно намного проще, чем остальные, так как он часто встречается в продаже. Кроме того, его цена является вполне доступной.
  Преимущество данного материала заключается в том, что он обладает довольно большой отдачей, поэтому звук динамиков не будет искажаться. Также этот материал является самым легким, поэтому конструкция не будет обладать слишком большим весом.
• Твердая резина (эбонит). Изделия получаются довольно неплохими, однако звук будет немного приглушенным. Да и найти в продаже куски эбонита прямоугольной формы не так-то просто.
  Кроме того изделие может иметь неприятный запах. Самое главное преимущество: эбонит трудно воспламеняется, поэтому при коротком замыкании корпус колонки не сгорит.

• Древесина. Подойдет древесина любого дерева.
  При этом лучше отдавать предпочтение дубу или сосне, так как с их помощью можно создать неплохой резонанс. Также преимуществом материала является его привлекательный внешний вид.

Примечание: такое изделие можно даже будет покрасить, поэтому оно получится очень красивым.

Создание корпуса

Выполнить корпус можно любым удобным способом.
Самым подходящим вариантом является следующий:

• При помощи ножовки вырезать детали из материала.
• Выбрать детали, к которым будут крепиться динамики. В их центральной части следует сделать отверстия круглой формы.

Примечание: диаметр отверстия должен совпадать с диаметром нижней части динамика.

• Также необходимо вырезать небольшие кольца, которые будут крепиться снизу проделанных отверстий (чтобы динамик надежно фиксировался). Форма этих колец должна напоминать тарелку без дна.
• Приклеить кольца к деталям.
• Вокруг колец в деталях сделать еще отверстия в форме треугольника с закругленными углами.

Примечание: это необходимо для того, чтобы звук проникал и в корпус, а не выходил только наружу.

• Для внутренней части корпуса следует также изготовить небольшие перегородки (их длина должна соответствовать длине самого корпуса). С их помощью будет удерживаться фазоинвертор.
• Сделать небольшие порты, через которые будут закрепляться клеммы.

Сборка колонки

Чтобы собрать все детали в одно целое, следует:

• Соединить детали корпуса при помощи клея или саморезов: прямоугольные части по бокам, нижнюю часть, а также часть с отверстием сверху.
• Внутри заполнить колонку синтетическим пухом.
• Установить динамик на предназначенное место.

Примечание: проводку динамика можно вынуть через любое отверстие, которое создается удобным способом.

• Покрасить каркас лаком. Таким образом, у него появится законченный внешний вид.

Примечание: для покраски не обязательно использовать лак. Для этого может пригодиться черная краска. А некоторые детали можно вообще выполнить в другом цвете.

Создание акустической системы

Акустическая система не всегда свидетельствует о наличии колонок.
Произвести работу по созданию акустической системы в машине можно так:

• Изготовить подиумы из пены. Для этого:
• Сделать шаблон из картона. Приложить его к месту, где должен быть подиум.
• Используя шаблон, вырезать основание для подиума. С этой целью может пригодиться обычная фанера и арматура.
• Основание состоит из двух колец. При этом диаметр первого кольца должен соответствовать диаметру защитной сетки. А вот диаметр второго – диаметру колонки.
• Кольца необходимо соединить между собой при помощи саморезов.
• Вырезать шесть брусочков для создания наклона. Склеить все детали между собой.
• В каркас залить монтажную пену и оставить так, пока она не высохнет.
• Получится более интересный вариант, если вместо фанеры использовать небольшие куски различных пород деревьев. При этом следует подбирать сухие кусочки дерева, не имеющие трещин. Сверху все следует тщательно покрыть лаком, чтобы конструкция стала более надежной. Для большей эффективности все можно закрепить при помощи двух реек.
• Вмонтировать динамики в гнезда и установить подиумы.

Таким образом, создать акустические колонки(см.) можно прямо у себя дома и своими руками. Цена такого удовольствия не будет высокой, так как потратиться нужно будет только на покупку материала.
Да и вообще, использовать можно любые старые динамики. Главное, чтобы они работали и были в неплохом состоянии.
Конечно, прежде чем начинать данный процесс, стоит пересмотреть различные фото и видео с этой тематикой. Инструкция также пригодится.

Сейчас в продаже (по крайней мере, в крупных городах) можно приобрести самые разнообразные по мощности, конструкции, габаритным размерам и стоимости акустические системы практически на любой вкус, начиная от малогабаритных объемом в 2...3 дм 3 до напольных объемом свыше кубометра. Однако у подавляющего большинства этих систем есть один объединяющий признак: все они типа закрытый ящик.

Это означает, что акустическое оформление наглухо закрыто и диффузор громкоговорителя работает как поршень, цилиндр которого имеет внутри неизменный объем заключенного воздуха.

Акустическое оформление закрытый ящик имеет ряд бесспорных достоинств, среди которых важнейшими являются следующие:

1. Полностью исключено акустическое короткое замыкание между фронтальной и тыльной сторонами диффузора громкоговорителя, что увеличивает относительную (но не абсолютную!) отдачу на крайних низших частотах и, следовательно, уменьшает общую неравномерность частотной характеристики за счет этой части спектра
2. За счет того, что диффузор работает как поршень в закрытом цилиндре, резко возрастает сопротивление внутреннего объема воздуха в футляре, что приводит к быстрому затуханию свободных колебаний диффузора, а это эквивалентно увеличению фактора демпфирования.
3. Благодаря увеличению излучения нижних частот (см. п. 1) удается существенно уменьшить габаритные размеры футляра при сохранении качества звучания в басовом регистре.

Однако, как принято говорить, бесплатным бывает только сыр в мышеловке. За все остальное приходится платить. В случае компрессионных акустических систем платой является их КПД и, следовательно, электрическая мощность, которую необходимо подводить к системе для получения достаточной громкости звучания.

Читатели наверняка обращали внимание на то, что у большинства современных переносных и компактных приемников, магнитол, а также у их автомобильных близнецов регламентируется паспортная выходная мощность в 50, 60, 100 и даже 300 Вт! Между тем абсолютное большинство старых ламповых радиоприемников и радиол даже самого высокого класса имело выходную мощность в 10...20 раз меньшую. Например, у консольной стереорадиолы высшего класса "Симфония" выходная мощность каждого канала не превышала 6 Вт, первоклассные настольные приемники "Латвия", "Мир" "Т-689" имели выходную мощность 5 Вт, хотя при этом громкость их звучания была отнюдь не меньше, а скорее больше, чем у сегодняшней автомагнитолы с паспортной мощностью 2х30 Вт.

В чем же дело? А дело в том, что до начала широкого распространения транзисторной радиоаппаратуры в качестве акустических систем применялись не компрессионные, а исключительно открытые излучатели, т.е. такие, у которых тыльная сторона диффузоров громкоговорителей сообщалась с воздушным объемом помещения через перфорированную заднюю стенку футляра. И хотя такие открытые акустические системы не имели достоинств компрессионных систем, они тем не менее обеспечивали прекрасное качество звучания при значительно меньшей подводимой электрической мощности.

Сравнение двух типов акустических систем приведено для того, чтобы радиолюбитель смог сделать правильный выбор. Дело в том, что сегодняшняя номенклатура мощных оконечных транзисторов дает возможность получить неискаженную выходную мощность в 50 и 100 Вт при исключительно высоком КПД, поскольку специальные схемные решения позволяют этим транзисторам работать в классе В практически без заметных нелинейных искажений. В этом случае использование компрессионных акустических систем не только возможно, но и вполне оправдано.

Иначе обстоит дело с ламповыми усилителями. Современные ламповые оконечные каскады могут работать только в чистом классе А.

Это необходимо, чтобы обеспечить приемлемый уровень коэффициента нелинейных искажений. Но это, как известно, самый неэкономичный режим. Кроме того, мощные оконечные лампы потребляют большой ток по цепи накала, поэтому оказывается, что даже при выходной мощности 10...15 Вт усилитель потребляет от сети свыше 100Вт.

Ясно, что создавать ламповый усилитель с выходной мощностью 100 Вт и более для нормальной раскачки достаточно мощной компрессионной системы просто бессмысленно: он будет потреблять от сети не менее 1 кВт и соответственно выделять тепла наравне с утюгом или электроплиткой.

Отсюда следует, что для лампового усилителя предпочтительнее акустическая система открытого типа. Но именно такие системы сегодня не выпускает практически ни одна фирма ни в России, ни за рубежом. Что же остается делать читателю? Ему остается построить такую систему самому.

Для тех, кто никогда этого не делал, сообщаем, что это вовсе не так просто, как может показаться сначала, и что построить высококачественную акустическую систему ничуть не проще, чем высококачественный усилитель. Поэтому приведем не только подробное описание одной из систем (далеко не самой сложной), но и сопроводим его пояснениями и комментариями, которые помогут грамотно подойти к выбору типов громкоговорителей, определению формы и размеров футляра и конструкционных материалов для ее изготовления.

Начинать конструирование акустической системы следует с задания основных параметров. Главными показателями любой акустической системы являются:

1. Реально воспроизводимый диапазон частот по звуковому давлению.
2. Неравномерность частотной характеристики в этом диапазоне.
3. Реальная величина звукового давления.
4. Коэффициент нелинейных искажений.
5. Потребляемая мощность звукового сигнала.

С этими параметрами напрямую связан выбор типов и числа громкоговорителей, способных решить эту задачу. Здесь снова потребуется небольшое отступление в область теории, без чего многое из дальнейшего рассуждения может оказаться непонятным. Начнем с рассмотрения работы громкоговорителя. Для эффективного излучения самых низких частот диффузор громкоговорителя должен иметь максимально возможную излучающую поверхность (площадь конуса), предельно мягкую подвеску (эластичный гофр и небольшую упругость подвески), что влечет за собой достаточно большую инерционность всей системы. Впрочем, на низших частотах диапазона это практически не сказывается отрицательно на качестве звучания басовых инструментов.

Для эффективного воспроизведения высших частот диапазона (начиная с 8...10 кГц) требования к громкоговорителю меняются на противоположные. Диффузор может быть небольшого размера, но обязательно жестким: очень часто для достижения этой цели бумажный диффузор пропитывают бакелитовым лаком, а у наиболее дорогих моделей (преимущественно западных фирм) делают из пластмассы или легкого дюраля. Подвеска катушки делается жесткой и максимально безынерционной.

Даже сказанного достаточно, чтобы понять, что для эффективного излучения широкого спектра частот одним громкоговорителем не обойтись. И действительно, абсолютное большинство широкополосных акустических систем состоит из трех и более разных излучателей.

Почему из трех, а не двух? Потому что хороший низкочастотный громкоговоритель с низкой частотой собственного механического резонанса эффективно излучает лишь частоты не выше 4...6 кГц, а высокочастотные головки начинают работать с 8...10 кГц, поэтому средний участок рабочего диапазона попадает в "зону провала".

Чтобы этот участок заполнить, обычно в состав системы включают третий, широкополосный громкоговоритель средней мощности (3...5 Вт), к относительно большому диффузору которого приклеен небольшой жесткий конус для улучшения излучения высоких частот. При этом удается достичь полосы частот у таких громкоговорителей в пределах от 60...80 Гц до 10...12 кГц с приемлемой степенью неравномерности.

1. 6ГД-2 РРЗ - в качестве основного низкочастотного (полоса частот 40...5000 Гц, частота собственного резонанса 25...35 Гц, номинальная мощность б Вт, полное сопротивление 8 Ом). Использовался в стереорадиоле высшего класса "Симфония".
2. 4ГД-7 - в качестве среднечастотного "заполняющего" (полоса частот 80...12000 Гц, частота собственного резонанса 50...70 Гц, номинальная мощность 4 Вт, полное сопротивление 4,5 Ом).
3. 1ГД-3 РРЗ - в качестве высокочастотного (полоса частот 5000...18000 Гц, частота собственного резонанса 4500 Гц, номинальная мощность 1 Вт, полное сопротивление (на частоте 10 кГц) 12,5 Ом.

Вероятно, что приобрести сегодня именно эти громкоговорители невозможно. В этом нет ничего страшного, так как имеющиеся в продаже типы не только не хуже указанных, но и нередко превосходят их по основным показателям. Важно лишь при их выборе Придерживаться приведенных соотношений номинальных мощностей (6:4:1) и по возможности - отношений полных сопротивлений. Само собой разумеется, что номинальная мощность заменяющих громкоговорителей не может быть меньше, чем у рекомендованных.

Ну, а для тех, кто не намерен заниматься самостоятельными расчетами и конструированием, приведем подробное описание наиболее простой, но тем не менее вполне отвечающей требованиям Hi-Fi акустической стереосистемы, состоящей из двух одинаковых 10-ваттных колонок - обеспечивающих с большим запасом озвучение помещения площадью до 50 м и специально предназначенной для описанного раньше стереоусилителя 2х8(10) Вт.

Итак, начнем с футляра. Для его изготовления потребуется хорошая, без дефектов (лучше всего авиационная) фанера толщиной 10...12 мм, тщательно высушенная и не коробленная еловая (в крайнем случае - сосновая) доска толщиной 30 мм, лист фанеры толщиной 4 мм для задних стенок, тонкая листовая резина (можно использовать старые автомобильные камеры), а также 20 специальных транспортировочных прокладок-планшетов из рыхлого картона, используемых при упаковке и перевозке куриных яиц, и хороший столярный или казеиновый клей.

Кроме того, понадобятся специальные столярные и плотницкие инструменты для обработки дерева (продольной распиловки толстой доски, распиловки фанеры, выстругивания, вырезки отверстий под громкоговорители в передней доске и перфорации на задних стенках), а также широкие струбцины или ваймы для изготовления клееного переднего щита.

На рисунках даны чертежи отдельных деталей футляра и его общий вид с указанием основных размеров. Что касается числа, формы и размеров отверстий в переднем щите, то они будут определяться исключительно габаритными размерами примененных радиолюбителем громкоговорителей и их количеством. Размеры, приведенные на рисунке, соответствуют громкоговорителям типа 6ГД-2 РРЗ (низкочастотный), 4ГД-7 (среднечастотный) и 1ГД-3 РРЗ (высокочастотный).

Следует отметить, что при использовании громкоговорителей любых других типов их взаимное расположение и координаты центров на переднем щите должны быть сохранены такими, как указано на чертеже. Если вместо одного высокочастотного громкоговорителя будут использованы два одинаковых, их надо разместить рядом, горизонтально и симметрично относительно координат, указанных на чертеже для 1ГД-3. Включать их между собой надо последовательно и синфазно.

Начинать работу следует с наиболее сложной и трудоемкой ее части - изготовления переднего щита. Щит этот собран из отдельных еловых или сосновых брусков, нарезанных из цельной, хорошо высушенной некоробленной доски толщиной не менее 30 мм (в струганом виде). Доску распиливают вдоль на отдельные бруски сечением 30х30 мм и длиной 1,1 м (с технологическим запасом). После тщательной обработки брусков крупной наждачной бумагой из них с помощью столярного или казеинового клея склеивают доску необходимой ширины (с небольшим запасом) и, зажав ее в ваймы или струбцины, оставляют сушить не менее чем на неделю.

В это время можно заняться изготовлением футляров. Для них из 10-миллиметровой фанеры вырезают по две боковые, верхнюю и нижнюю панели, заготавливают деревянные уголки и с помощью клея и шурупов собирают акустическое оформление. В процессе сборки важно выдержать прямоугольность конструкции. Это необходимо чтобы в дальнейшем передняя доска встала на место без перекосов.

Отделать футляр можно шпоном ценных пород (орех, карельская береза) либо оклеить самоклеящейся пленкой "под дерево". Внешняя отделка должна быть полностью закончена до окончательной сборки агрегата.

Теперь нужно изготовить задние стенки. Их вырезают из 4-миллиметровой фанеры точно под размер заднего "окна" акустического оформления.

Затем нужно взять три транспортировочных планшета от яиц и положить на стол "рыхлой" стороной картона вниз. Острым ножом или ножовочным полотном нужно срезать заподлицо все выступающие сверху "гладкие" конусы, после чего наложить все три планшета срезанной стороной на заднюю стенку и через образовавшиеся в планшете отверстия карандашом разметить будущие отверстия в задней стенке.

После того как в фанере будут вырезаны все размеченные отверстия, заднюю стенку нужно покрасить морилкой или другой водорастворимой краской, с внутренней стороны по всей площади наклеить марлю и после ее полного высыхания поверх марли наклеить подготовленные планшеты, проследив, чтобы отверстия в них точно расположились против отверстий в задней стенке. На этом можно изготовление задних стенок считать законченным и вернуться к передней панели.

Если передняя панель хорошо высохла и клей "намертво" связал отдельные бруски в целую доску, нужно аккуратно и с высокой степенью точности обрезать ее под нужный размер. Нужным считается такой размер, чтобы после наклейки на все четыре торцевые стороны доски уплотнительных резиновых полосок-ремней доска плотно и без зазоров входила внутрь футляра с передней стороны. Крепление доски к футляру может быть решено по-разному. В конструкциях автора использовались крепежные скобы-угольники с шайбами и "барашками" от крепления кинескопа к футляру телевизора.

Когда передняя доска точно подогнана к проему оформления и оклеена по торцам резиновыми полосками, можно приступать к вырезанию отверстий под громкоговорители. При этом следует учесть, что диаметр отверстия в доске с точностью до миллиметра должен соответствовать расстоянию между внутренними кромками картонной наклейки на громкоговорителе со стороны диффузора.

После вырезывания всех отверстий внутренние торцевые стороны отверстий нужно тщательно зашкурить наждачной бумагой, протереть от образовавшейся пыли и покрыть любым лаком или нитрокраской. Теперь на наружную сторону доски надо наклеить или натянуть с помощью мелких гвоздиков радиоткань или любую другую, но обязательно редкую (прозрачную) материю. Только после этого на переднюю панель можно устанавливать громкоговорители, обеспечив при этом абсолютно точную их центровку относительно отверстий в доске.

Оставшиеся шесть "яичных" планшетов (на каждый из футляров) нужно прибить или приклеить к внутренним сторонам боковых стенок футляра (по три на каждую стенку) "рыхлым" слоем картона внутрь футляра. Это позволяет практически полностью исключить отражения от боковых и задней стенок футляра и значительно уменьшить пики и провалы в частотной характеристике агрегата по звуковому давлению.

Соединение громкоговорителей между собой производится в соответствии со схемой, приведенной на рис.

Параметры деталей, указанные на этой схеме, соответствуют примененным типам громкоговорителей.

Рассмотрим фазирование громкоговорителей внутри колонок и колонок между собой. Дело это исключительно важное, ибо при неправильном фазировании даже идеально собранная система будет работать из рук вон плохо. К сожалению, многие радиолюбители этого не знают или не придают этому значения, расплачиваясь плохой работой хороших колонок.

Физический смысл фазирования состоит в том, чтобы в группе параллельно, последовательно или смешанно соединенных громкоговорителей, работающих от общей двухпроводной линии, при подаче на вход линии постоянного напряжения положительной или отрицательной полярности диффузоры всех громкоговорителей реагировали одинаково: либо втягивались в магнитный зазор, либо выталкивались из него. Недопустимо, чтобы диффузоры разных громкоговорителей двигались в противоположных направлениях.

На практике дело обстоит немного сложнее. Дело в том, что высокочастотный громкоговоритель подключен к линии через разделительный конденсатор, а среднечастотный зашунтирован дросселем, поэтому при подключении к линии батарейки (1,5 В) можно просто не заметить отклонения диффузора. Так что на время проверки синфазности разделительный конденсатор нужно замкнуть перемычкой накоротко, а дроссель отпаять с одной стороны (любой). Для изменения фазирования любого громкоговорителя нужно поменять местами подходящие к нему провода, а после окончания работы не забыть восстановить временно нарушенную схему.

После того как все громкоговорители внутри каждой из колонок будут сфазированы, следует произвести фазирование колонок между собой. Для этого обе колонки нужно поставить вплотную рядом друг с другом на расстоянии в 2...3 м от оператора "лицом" к нему, включить параллельно и подать от звукового генератора сигнал с частотой 200 Гц очень небольшого уровня, так чтобы звук был едва слышен. Один провод от одной из колонок (любой) нужно разорвать и в образовавшийся разрыв включить длинный отрезок соединительного провода с таким расчетом, чтобы оператор, находясь на расстоянии 3 м от колонок, мог попеременно замыкать и размыкать разорванную цепь.

Если при замыкании разорванной цепи громкость почти не изменяется или очень незначительно увеличивается, значит, колонки сфазированы правильно. Если же при подключении второй, разомкнутой колонки громкость звука резко уменьшается или звук перестает быть слышен совсем, значит, колонки включены в противофазе. В этом случае провода от одной из них (безразлично какой) надо поменять местами и еще раз убедиться, что колонки работают синфазно.

После этого одноименные концы проводов обеих колонок нужно пометить (закрасить краской, обмотать изолентой, надеть хлорвиниловый "чулок"), чтобы потом правильно распаять их на разъемы или другие соединители, исключающие нефазное подключение двух колонок к выходам стереоканалов усилителя. Полезно проверку на синфазность произвести еще раз уже совместно с работающим усилителем, поскольку может оказаться, что вторичные обмотки выходных трансформаторов в двух каналах усилителя имеют на выходе разные фазы. При такой проверке сигнал с частотой 200 Гц от генератора должен быть одновременно подан на оба входа усилителя.

И наконец, последнее замечание о колонках. Поскольку ток при пиковой мощности (10...12 Вт) превышает 3 А, соединительные провода должны иметь достаточное сечение, чтобы на них при длине 3...5 м не возникало заметного падения напряжения сигнала. Лучше всего в качестве соединительных проводов для колонок применять стандартный осветительный шнур от бытовых электроприборов. Провода должны быть цельными, соединения в них недопустимы.

Перед началом эксплуатации акустической системы нужно проверить каждую из них на отсутствие дребезжаний. Для этого на вход усилителя подключают звуковой генератор, уровень сигнала устанавливают соответствующим номинальной мощности акустической системы (в нашем случае 10 Вт) и очень медленно изменяют частоту в пределах всей полосы, от 40 Гц и до 18 кГц, поддерживая выходную мощность неизменной и внимательно прислушиваясь к появлению посторонних призвуков и дребезжаний.

Чаще всего их причиной являются неплотно притянутые шайбы под винтами и шурупами, неплотно привернутая задняя стенка, ненадежно приклеенные звукопоглощающие планшеты, слабо натянутая на передней панели радиоткань либо стружки, опилки и мелкие посторонние предметы, оказавшиеся между диффузором и радиотканью. Все выявленные причины нужно обязательно устранить до начала эксплуатации акустический системы.

И если вы не поленились и выполнили все, что было рекомендовано, автор гарантирует вам великолепное звучание на зависть владельцам 50 и 100-ваттных компрессионных колонок.