​Азы акустики для чайников: типы акустического оформления колонок. Акустическая система для самостоятельного изготовления Качественная акустика своими руками

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

Процесс создания акустической системы своими руками (далее АС) можно подразделить на несколько основных этапов:

• Выбор состава динамиков, исходя из требований, предъявляемых к АС,
• Расчёт акустического оформления,
• Разработка конструкции и изготовление корпуса АС,
• Расчёт и изготовление разделительного фильтра,
• Отладка.

Приступая к конструированию АС, необходимо сформулировать требования, предъявляемые к ней:

• Назначение и условия эксплуатации,
• Необходимый уровень звукового давления,
• Воспроизводимый диапазон частот,
• Вариант исполнения (со встроенным усилителем или без усилителя),
• Габариты и допустимый вес.

Также необходимо определиться с типом конструкции:

• Тип акустического оформления,
• Количество полос,
• Конструктивные особенности и дизайн.

На основании этих сведений можно приступать к выбору динамиков и других компонентов системы, производить расчёт акустического оформления и фильтров.

Критерии выбора динамиков подробно рассматривались . Расчёту фильтров для АС на нашем сайте так же посвящена отдельная . В данной же статье мы рассмотрим вопросы расчета и изготовления акустического оформления для АС.

Итак, после выбора динамиков производят расчёт акустического оформления, а затем приступают к разработке конструкции корпуса.

Расчёт акустического оформления

Напомним, что излучение АС в области НЧ определяется совместной работой НЧ динамика и акустического оформления. Акустическое оформление бывает нескольких типов: открытого, закрытого и фазоинверсного. В статье упор сделан на фазоинверсные системы, поскольку при условии правильного расчёта, они имеют максимальную эффективность излучения НЧ, благодаря чему получили широкое распространение среди систем, предназначенных для профессионального озвучивания.

Расчёт акустического оформления фазоинверсного типа производится по методике, предложенной инженерами Тилем и Смоллом. Согласно этой методике, АС представляет собой фильтр верхних частот.

Задача расчета АО сводится к определению необходимого внутреннего объёма и частоты настройки фазоинвертора, оптимальные для данного НЧ динамика. Критерии расчёта могут быть различными и зависят, прежде всего, от назначения АС. Системы, предназначенные для озвучивания мероприятий, как правило, должны иметь максимальную эффективность излучения в области НЧ. При этом субъективное ощущение «низов» должно сохраняться по мере добавления мощности. Частоту настройки фазоинвертора для таких АС выбирают обычно порядка 40-50 Гц. К примеру, такие системы с успехом применяются для озвучивания танцполов, где в большей степени нужен удар, чем субниз.

Современные методы расчёта АС подразумевают проведение компьютерного моделирования в специальных программах. Такой подход позволяет оптимизировать АС не только по амплитудно-частотной характеристике звукового давления, но и по целому ряду других параметров. Одной из таких программ является BassBox 6 Pro. Данная программа позволяет произвести комплексный расчёт характеристик АС, представляющей собой НЧ динамик в акустическом оформлении. Методика расчета позволяет найти компромисс между различными требованиями, предъявляемыми к АС, используя метод последовательных приближений.

Рассмотрим основные приёмы работы в программе BassBox:

Вход в программу осуществляется двойным щелчком мыши по соответствующему ярлыку на рабочем столе.

В окне выбора варианта работы (рис.1) выбираем Open Design Window (Открыть проект).

На рис.2 показано главное окно программы.

Программа BassBox позволяет производить работу сразу с несколькими АС, производить их сравнение между собой по различным характеристикам. Данные на каждую АС сохраняются в отельной вкладке, которая называется Design . Проектирование Новой АС начинается с создания новой вкладки, нажав File -> New Design .

Нажатие кнопки Driver на вкладке Design приводит к открытию окна параметров динамика (рис.3). В нём содержатся все сведения, относящиеся к конкретной модели динамика.

Данные можно занести вручную, но лучше загрузить требуемую модель динамика из базы.

Программа BassBox 6 Pro содержит обширную базу динамиков известных мировых производителей. Существует возможность дополнить эту базу другими динамиками. Для этого вначале необходимо занести в базу название нового производителя. Для этого нужно открыть в меню Edit -> Database -> Edit Company Data (рис.4). В поле Name следует указать название фирмы и поставить галочку напротив пункта Manufacturer , по желанию заполнить и другие поля, содержащие сведения о производителе, и затем нажать Save .

Во вкладке Description указываются общие сведения о динамике.

Во вкладке Paramerters указываются тиль-смолл параметры динамика (рис.6). При этом не обязательно заполнять все поля параметров, а достаточно указать лишь некоторые из них. При этом остальные параметры можно рассчитать с помощью встроенного калькулятора (Calc и Calculate All ).

Все тиль-смолл параметры в динамике взаимосвязаны друг с другом. О наличии или отсутствии противоречий между значениями параметров свидетельствует цвет сигнального светодиода, находящегося слева от поля параметра. Красный цвет светодиода указывает на сильное взаимное несоответствие параметров, жёлтый – незначительное, зелёный – отсутствие несоответствия.

Также можно заполнить вкладку Dimension , которая содержит сведения о геометрических размерах динамика (рис.7). Эти сведения будут автоматически использованы программой, когда будет необходимо рассчитать свободный внутренний объём корпуса.

После заполнения указанных вкладок следует нажать Add this Driver to Database (Добавить этот динамик в базу данных).

Для извлечения нужного динамика из базы данных нужно нажать Load from Database (Загрузить из базы данных) в окне Driver Properties (рис.3). Откроется окно, показанное на рис.8. В выпадающих списках следует выбрать Company Name и Driver Found , после чего нажать Load .

После загрузки основных параметров НЧ динамика, требуется указать количество устанавливаемых динамиков, способ установки, а также схему взаимного подключения, если количество динамиков больше одного. Для этого предназначена вкладка Configuration (рис.9).

Для задания начальных параметров акустического оформления во вкладке проекта Design 1 следует нажать Box . В результате этого откроется окно Box Properties .

Вкладка Description предназначена для сохранения основных сведений об АС.

Параметры корпуса АС задаются во вкладках Box Design (см. рис.10) и Vents (см. рис.11). В первой указываются тип акустического оформления(Type = Vented Box - фазоинвертор), объём (Vb) или размеры корпуса (Dimensions) и частота настройки фазоинвертора fb.

Во вкладке Vents - указываются конструктивные параметры портов ФИ.

Задав требуемые параметры динамика и корпуса можно произвести пробное построение графических характеристик. Для этого следует нажать Plot на вкладке проекта Design . Откроется окно, показанное на рис.12. Дальше эти характеристики можно оптимизировать, изменяя параметры акустического оформления (размеры корпуса и фазоинвертора).

Вкратце рассмотрим наиболее важные характеристики и критерии их оценки:

• NA - АЧХ уровня звукового давления на расстоянии 1м, при подведении мощности 1Вт.

  Нужно стремиться к достижению наибольшей равномерности;

• CA - АЧХ уровня звукового давления на расстоянии 1м, при подведении номинальной мощности.

  Показывает величину звукового давления, который способна обеспечить АС.

• AP – Акустическая мощность.

  Нужно стремиться уменьшить глубину провала в области НЧ и не допускать провала более 3-4 дб;

• CD – Амплитуда смещения диффузора (звуковой катушки).

  Нужно стремится не допускать превышения максимальной амплитуды смещения звуковой катушки больше Xmax в границах диапазона частот, воспроизводимых акустической системой;

• VV – Скорость потока воздуха в трубах фазоинвертора.

  Нужно стремится к уменьшению скорости воздушного потока в трубе ФИ, не более 15м/с.

Изготовление АС

Рассмотрим некоторые особенности изготовления корпусов АС:

В большинстве случаев корпуса АС изготавливают из фанеры толщиной 15 и 18 мм.

Конструкция корпуса должна быть прочной и герметичной. Следует учитывать, что в процессе работы АС внутри корпуса создаётся повышенное давление. Данное обстоятельство приводит к тому, что в негерметичном корпусе возникают потери, которые проявляются в том, что из щелей начинает просачиваться воздух. Это может проявляться в появлении дополнительных призвуков при работе АС. Для того, чтобы этого избежать, все соединения должны быть тщательно проклеены столярным клеем. Панели скручиваются саморезами через каждые 7-10см. Головки саморезов заглубляются и, впоследствии, зашпаклёвываются.

Панели значительных размеров желательно оснастить рёбрами жёсткости, т.к. в недостаточно укреплённых панелях может возникнуть колебательный процесс, приводящий к потере чёткости воспроизведения низких частот. Нежелательно использовать в конструкции съёмную крышку, т.к. данное конструктивное решение, как правило, также приводит к снижению герметичности и жёсткости корпуса.

Все динамики с открытой тыльной стороной, входящие в состав АС, кроме НЧ динамиков, необходимо изолировать от внутреннего объёма корпуса для исключения влияния на них НЧ излучения. Если планируется оснастить АС встроенным усилителем, то под него желательно выделить в корпусе АС отдельную камеру. Особенно это касается усилителей с открытым печатным монтажом. При проектировании АС следует обеспечить возможность вентиляции компонентов системы, и принять меры для создания более благоприятных условий их работы. Напомним, что при продолжительной работе на высокой мощности нагрев магнитной цепи динамика может достигать 70 градусов.

Подводя итог всему вышесказанному, ещё раз напомним, что для изготовления высококачественной АС необходимы не только качественные динамики. Важно правильно спроектировать и изготовить корпус АС, сделать рациональный выбор драйверов (ВЧ-головок) и произвести расчёт разделительного фильтра. Следует помнить, что параметры корпуса АС фазоинверсного типа рассчитываются применительно к конкретной модели НЧ динамика. Можно самостоятельно произвести расчёт фазоинвертора на основании Тиль-смолл параметров динамика, используя специализированные программы и методики. На основании рассчитанных данных об объёме корпуса и параметрах фазоинвертора спроектировать корпус АС. Для производимых динамиков, инженерами фирмы АКТОН спроектированы АС, подходящие для большинства задач озвучивания. Корпуса этих АС оптимизированы по ряду параметров, таких как максимальная отдача на низких частотах, наилучшие условия тепловой конвекции динамиков внутри корпуса, формо-габаритные показатели, удобство транспортирования и др. Разработана документация, содержащая набор чертежей на изготовление корпусов АС. Все АС прошли испытания в условиях реальной работы. Согласно документации, корпуса АС изготавливаются из стандартной фанеры. Наружная поверхность корпуса может быть окрашена краской или обтянута карпетом. Техническая документация на корпуса акустических систем в формате PDF размещена на нашем сайте в свободном доступе и по ней вы можете изготовить акустическую систему своими руками.

Недавно в Мире Самоделок публиковалась статья о самодельном ламповом усилителе, сегодня пришла очередь рассказать как сделать своими руками акустику для лампового усилителя.

Хотите классную акустику? Не престижную, от известных фирм, а именно классную, выдающую детальный, глубокий, атмосферный и достаточно энергичный звук? Если вы живете не в замке и не планируете озвучивать стадион или пытаться произвести впечатление на соседей тремя этажами ниже, а хотите наслаждаться музыкой, возможно, мой рецепт акустики именно для вас.

Есть вещи, которые очень хочется сделать, но останавливает отсутствие средств, материалов, оборудования и т.п. Но очень хочется… Дал себе пенделя, и понесло… По принципу: «Хочу, потому что нравиться!» и потому, что надо наконец сделать акустику для моего . Хотелось собрать АС, хорошо звучащую, и в большой и в маленькой комнате, и при этом изящную, а не шкафаподобную. Всё-таки – элемент интерьера. В любом случае это должна быть напольная АС, так как «полочники» все равно надо ставить на стойки.

Созидание

Для лампового однотакта динамики я выбрал тоже «ламповые»: 4ГД-35 (4ГД-36) и 3ГДВ-1 (2ГД-36), широко известные по советским радиолам.

3ГДВ-1 (паспортные данные):

• Диапазон частот: 3150- 20000 Гц;
• Неравномерность АЧХ: 14 дБ;
• Чувствительность: 90 дБ;
• Рабочая мощность: 2 Вт;
• Коэффициент гармоник в диапазоне частот 4000 – 10000 Гц: 3 %;
• Сопротивление: 8 Ом;
• Паспортная мощность: 3 Вт;
• Долговременная мощность: 3 Вт;
• Кратковременная мощность: 6 Вт;
• Частота основного резонанса: 1200 – 2000 Гц;
• Масса: 0,11 кг.

4ГД-35 (4ГД-36) (паспортные данные):

• Диапазон частот: 63 – 12500 Гц;
• Неравномерность АЧХ: 16 дБ;
• Чувствительность: 92 дБ;
• Рабочая мощность: 0,8 Вт;
• Коэффициент гармоник при рабочей мощности: 125 Гц:7 %, 200 – 300 Гц: 5%, 1000 – 8000 Гц: 3%;
• Сопротивление: 4 Ом;
• Паспортная и долговременная мощность: 8 Вт;
• Кратковременная мощность: 15 Вт;
• Полная добротность: 1,4 (±0,3);
• Частота основного резонанса: 65 Гц (+20, -15);
• Размеры: Ø 200 х 75,6 мм.;
• Вес: 0,88 кг.

По моим сравнительным замерам оказалось, что 4ГД-36 и 4ГД-35 имеют одинаковую АЧХ, но 4ГД-36 звучали более комфортно для слуха.

Рассматривалось четыре варианта оформления:

1. Открытый ящик. Полуоткрытый ящик.
2. Закрытый ящик. Ящик с «лазом для кота».
3. TQWP – (TaperedQuarter-WavePipe – Расширяющаяся Четвертьволновая Труба).
4. Четвертьволновый резонатор (TwinPipe) по образу Castle Knight 5, от британской Castle Acoustics.

Все варианты заслуживают внимания и показали определённые достоинства и недостатки в звуке, хотя официально эти динамики предназначены для открытого оформления.

Напилив и наломав кучу досок, делюсь результатами.

Открытый ящик. Классический легкий звук. Многим может понравиться, но отражения от стен не позволяет построить ясную сцену. Если корпус сзади закрыть куском войлока (около 1 см толщиной), то ситуация несколько исправляется. Такая конструкция (называется: апериодическая нагрузка) показала самую лучшую линейность, но при этом более скромные динамические показатели и чувствительность. Построение сцены тоже не впечатлило. Всё очень уж академически правильно, но сухо. В комнате 10 кв. м слушать ещё можно, а вот в двадцати метровой стало скучно – слабая атака.

Ящик со звуковым портом спереди. Просто и довольно эффективно. Низа выпирают, остальное в нормах приличия. Чувствительность и динамика средние. Для комнаты в 20 метров может и подойдет, но в 10 метровке «буянит».

Поскольку хотелось чего-то с изюминкой, я остановился на варианте «из рыцарского замка». Да и фактически, Twin Pipe продемонстрировал самую большую чувствительность и лучшие возможности по регулировке басов, чем популярный TQWP. Звучание легкое, агрессивное и открытое. Басы адекватны и в маленькой и в большой комнате. Сцена и детальность радуют. Линейность, правда, у этого «мустанга» совсем не хайфайная: 18db (относительный замер в резонирующей комнате), при определенной настройке резонатора можно опустить и до 14db. Единственный существенный недостаток – звук отдает «коробкой». Виноват в этом звуковой порт на передней панели. Бороться с этим можно плотным заглушением корпуса различными материалами, но падает чувствительность и тогда теряется смысл выбора такой конструкции.

Вообще, все звуковые порты и фазоинверторы служат для вывода наружу всяких утробных звуков, так что если нет желания слушать, как звучит нутро, лучше ими не пользоваться.

У Ронни Дио на альбоме «Дурной сон» есть такая песня — «Все дураки заплывали далеко». Это видимо про меня, и теперь я горжусь этим.

Итак, что я изобретаю? Велосипед с квадратными колёсами…, взяв за основу динамик для открытого оформления… Проблема в том, что для хорошей атаки акустике нужна задняя стенка. Возьми я 10ГДШ-1-4 и такие вопросы вообще б не возникли. Его, что в ящик, что в большой ящик с фазиком, поставь — будет «петь». Но я уже «заплыл далеко». Корпус под 4ГД-36 готов, и это ЗЯ!

Тестим и слушаем…???

Независимо от стиля музыки, звук агрессивный и жесткий, как на концерте хеви метал. Барабаны и гитары пробивают стены и уши. Насладившись такой «радостью», я захотел вернуться к музыкальности.

Куда «плыть» теперь? Возвращаюсь к апериодической нагрузке, но теперь с добавлением синтепона. Распушенный синтепон укладываю волной, а зад АС закрываю войлоком 5 мм толщины.

Вот он! Нужный мне музыкальный звук получен. Лёгкое открытое звучание, не травмирующее слух, но обладающее достаточной динамикой. Даже барабанное вступление Ле Бинкса к песне Judas Priest Better by you, better than me звучит по-концертному убедительно. Устраиваю «глубокое» прослушивание… Прошло три месяца…

Заключение

Сначала о плохом. Акустика и мой однотакт совсем не «дружат» с современной компрессированной музыкой и с музыкальными стилями повышенной плотности и напористости, будь то электроника или треш метал и подобное. На выходе скрипящая каша.

О хорошем. Классический хеви метал воспроизводится хорошо (но не сногсшибательно). Хард рок — неплох. Очень органично звучат Led Zeppelin и вообще ранний рок, до 1976 года (видимо старые технологии записи дают знать). Электроника: Kraftwerk, Yello, Enigma, Era, B-Tribe.

О великолепном. Антонио Вивальди и вообще скрипичная классика. Камерный джаз, типа Дианы Крол и подобн. Все вокальные партии всех певцов великолепно воспроизводятся связкой Magnifique Evolution & Magnifique Accustic. С претензией на роскошь!

Рецепт и ингредиенты

Корпус из ламинированного ДСП толщиной 16мм. Крепление внутреннее: рейки, шурупы, клей. Дополнительно утолщать стенки я не стал (кроме нижней части лицевой панели), мотивируя это тем, что акустика маломощная.

Внутреннее демпфирование корпуса: войлок, синтепон.

Под динамики надо подложить уплотнитель или «посадить» их на пластелин.

Основание: ДСП плита с декоративным алюминиевым уголком по периметру.

Ножки регулируемые, на основе мебельных гаек «краб».

Фильтр – конденсатор МБГЩ-2 4мкф 160в.

Подключение динамиков синфазное.

Внутренние провода медные 1,5 мм «Одескабель».

Разъемы под «банан» советские приборные (бронзовый точеный контакт в корпусе из карболита).

Кабель «усилитель-АС»: Одескабель 2Х4мм; разъёмы «бананы» Profigold.

Итого: 72$.

Собрав корпус, закрепив и подключив динамики, расставьте АС в нужное вам положение в комнате. Прослушайте свою любимую музыку на интересующей вас громкости. Добавляйте войлок и синтепон «по вкусу», добиваясь нужного вам оттенка а звуке.

Спасибо за внимание и желаю успехов.

Приложение

Рассуждения по поводу

В сети широко распространено мнение, что конструировать АС можно, только если вы имеете в своем арсенале профессиональный измерительный микрофон, а ещё лучше, шумомер, (например: ВШВ-003) и основательно задемпфированную, заглушенную комнату, без резонансов. Далее надо досконально изучить работу программ проектирования и моделирования. И уже на их основе, из особых аудиофильских материалов сделать действительно «правильную АС».

Все это отчасти, правда. Отчасти… Точнее не совсем, правда. То есть, в реале, будет совсем не так.

Даже если у вас в кладовке завалялся ВШВ-003 или его аналог, измеренная АЧХ, в условиях городской квартиры, будет изобиловать резонансными искажениями, перечеркивающими всю потенциальную точность измерительного оборудования. По этой же причине не следует «охотиться» за какими-то особыми микрофонами, типа PanasonicWM-61A.

Программы проектирования корпусов АС, конечно, помогают ориентироваться, но чисто виртуально.

Главное это концепция и желание её воплотить на основе здравого смысла и соразмерности. Живой эксперимент всегда покажет, что лучше, а что хуже звучит в конкретной обстановке, для которой и создается АС. Например: динамику нужен воздух – это факт, поэтому не стоит зажимать его в тесный закрытый ящик, но и не надо ставит его в огромный шифоньер. Его установочные размеры уже указывают на минимальные пропорции корпуса АС в ширину, а в глубину и высоту, статистически, это в два раза больше. Высота динамика от пола влияет на прозрачность и плотность низов и определяется только эмпирически в конкретной обстановке, и ни как не по мудреным программам, замкнутым на самих себе.

Ещё больше творчества предусматривает процесс демпфирования корпуса разными материалами (войлок, линолеум, вата, синтепон и пр.). Сделав все правильно, по рекомендации борьбы с резонансами, можно полностью убить музыку в звуке.

Коэффициент демпфирования и импульсные характеристики вашего усилителя заставят работать, спроектированную вами АС, только так как им угодно, нарушая все правила и каноны. Вывод – экспериментировать, слушать и соотносить с относительными замерами. Эти замеры можно спокойно делать с помощью простого измерительного микрофона, собранного из дешевого китайского микрофона и любого линейного усилителя на одной микросхеме. Далее подключайте его, хоть в звуковую карту, или по-старинке «гудите» с генератором и милливольтметром.

Я свой измерительный микрофон сделал на базе китайца с ничего не значащим именем JM901,и линейным усилителем на К157УД2. Собрал я его лет 15 назад, просто ради интереса и засунул в кладовку. Теперь, вдруг, он пригодился и прекрасно справился со своей задачей.

Смотрите так же:

• Ваша статья будет здесь если Вы ее нам пришлете:) [email protected]

Приветствую читателей «Датагора»! Хочу рассказать вам о создании акустической системы с применением технологии 3D-печати. С помощью 3D-принтера мне удалось построить необычную акустическую систему в форме шара, а также решить ряд дополнительных задач, возникающих при изготовлении акустики.
Хочу заметить, что я вовсе не пропагандирую применение пластмассы в качестве основного материала для построения АС.

Ещё со студенческих времён была у меня мечта - сделать колонки в форме шаров. Но доступные в те времена для меня методы создания корпуса нестандартной формы никак не вдохновляли меня. И вот, спустя много лет, я обзавелся 3D-принтером.

Теперь привожу мой перевод статьи Троэлса (Troels Gravesen) про «худшую в мире купольную пищалку Philips AD 0160». Думаю, советские, да и многие современные пищалки ему не попадались.
Скорее всего, мало у кого найдется именно эта пищалка (tweeter, не путать с Twitter-ом), но исследования Троэлса пригодятся самодельщикам для оценки качества и правильного использования пищалок.

С уважением, Сергей

Я вам покажу на реальном примере, что можно сделать со старыми колонками, а именно с их динамиками, чтобы получить улучшенное звучание.

На сегодняшнем рынке акустической техники представлено множество звуковых систем – они могут быть разного типа, мощности и дизайна, подобрать можно колонки на любой вкус и под любые потребности. Однако не всегда покупные колонки являются идеальным вариантом. Многим хочется попробовать сделать акустические устройства своими руками – от осознания того, что это не продукт с китайского завода, а нечто, созданное собственными силами, колонки даже станут субъективно лучше звучать.

Конечно, купить колонки гораздо проще и, вероятно, дешевле. Но собрать свои собственные колонки не так уж трудно. Сложность процесса зависит от нескольких факторов:

• Какие колонки вам нужны. Хочется ли собрать полноценную многоканальную систему или простую стереопару, мощными они должны быть или не очень, широкополосными или многополосными. От всего этого зависит, в первую очередь, сложность расчетов, а затем уже – сложность сборки.
• Количество имеющихся деталей. Масштаб проекта может быть разным – кто-то собирает только корпус, а электрические детали покупает в готовом виде, а кто-то самостоятельно делает даже контролирующую микросхему (кроссовер) и усилитель. Единственное, что во всех случаях покупается – это динамические излучатели, поскольку собрать их вне заводских условий практически невозможно.
• Опыт и навыки. Главное, что нужно иметь – прямые руки, способные на достойном уровне заниматься деревообработкой, поскольку в случае сборки колонок своими руками именно от качества изготовления корпуса зависит итоговое качество акустической системы.

Если вы уверены, что готовы самостоятельно собрать колонки, нужно заготовить инструменты и материалы, и можно приступать. Оставим в стороне вопрос о том, какого типа будет итоговая акустическая система – это не важно, общие принципы сборки аналогичны независимо от того, собираются ли маленькие фронтальные колонки или огромная и мощная система 5.1. Отличаться будет, в принципе, только объем работ и количество расчетов.

Проектирование колонок

Прежде, чем приступать к изготовлению акустических устройств своими руками, нужно разобраться, из чего и в каком виде они могут быть сделаны. В первую очередь следует узнать, каким может быть корпус колонки.

Качества корпуса играет огромную роль в придании звуку чистоты и громкости. Если коробка будет собрана с грубыми конструктивными ошибками, последствия могут быть самыми разными – от простого ухудшения качества звука (например, он будет слишком глухим) до полной неработоспособности колонки. Не стоит волноваться раньше времени – точно все рассчитав, все получится на весьма достойном времени. Если какие-то огрехи и будут, вряд ли их можно будет определить невооруженным ухом. Стоит также помнить, что в работе с деревом дециметр погрешности – не погрешность, так что незначительные ошибки вполне простительны.

Первое, что нужно выбрать – это форма будущих колонок. Она может быть практически любой, но для самостоятельной работы лучше всего выбрать традиционную прямоугольную форму. Если планируется изготовление не широкополосной колонки, а сабвуфера, то форма должна быть кубической. Учтите также, что при изготовлении низкочастотной колонки требуются максимально точные расчеты объема колонки, а также фазоинвертора, иначе басы будут воспроизводиться недостаточно качественно, что сведет смысл работы на нет.

Размеры колонки могут быть также разными. Если будет использоваться большой набор динамиков – вплоть до трех среднечастотных, одного высокочастотного твиттера и низкочастотного сабвуфера – колонка, разумеется, должна быть высокой. При этом она может быть узкой – объема вполне хватит для качественного звучания. В целом, о расчете объема можно сказать много – но все особо точные расчеты не имеют особого смысла, если вы не обладаете ушами, способными улавливать малейшие отклонения амплитуды звука от идеально прямой линии. Так что достаточно приблизительно подсчитать необходимый объем, исходя из диаметра и мощности динамического излучателя. Если колонка многополосная, за основу берется низкочастотный громкоговоритель.

Один из важнейших моментов – правильный выбор материала. Стенки корпуса колонки могут быть сделаны из разных видов материала, главное, чтобы он отвечал трем требованиям:

• жесткость – чтобы стенки не гнулись под действием вибрации динамиков;
• легкость;
• доступная цена.

Лучше всего подходит древесно-стружечная плита средней плотности, или МДФ. Цельное дерево не подойдет по той причине, что оно слишком гибкое и создает эффект резонанса. Кроме того, колонка не является абсолютно статичным объектом – при работе в ней всегда происходят незаметные невооруженным глазом колебания и подобные движения, из-за чего непрессованная древесина сравнительно быстро рассыхается и приходит в негодность. Одна из немногих пород дерева, которая может быть использована для производства колонки своими руками – это эбен, или черное дерево, которое является самым твердым из всех сортов древесины, а также идеально полируется. Однако, черное дерево весьма дорогое, поэтому в большинстве случаев не подойдет – все-таки одной из целей самостоятельной работы является экономичность.

Еще один возможный вариант материала – многослойная фанера. Ее легко обрабатывать, а после сборки корпуса можно отделать любым декором – например, натуральным шпоном. Единственный ее минус – не самая высокая жесткость, так что для большей прочности конструкции придется дополнительно выпиливать ребра, которые будут помещены внутрь короба.

Кроме описанных материалов возможно использование ГВЛ или ЦСП – они сами по себе обладают неплохими показателями звукоизоляции, что позволяет несколько сэкономить на защитном материале. Однако они имеют высокую массу и весьма непросты в обработке. Пластик и вовсе использовать не рекомендуется – оставим полимеры заводским производителям. Таким образом, лучше всего остановить выбор на ДСП, особенно ламинированной – она и по свойствам лучше, и выглядит неплохо, имитируя практически любой материал – например, то же черное дерево.

В итоге колонка должна иметь следующие качества:

• Ровную амплитудно-частотную характеристику – этот параметр отражает качество звука, поскольку представляет собой разницу между получаемым электрическим сигналом и выдаваемыми звуковыми волнами. Именно на получение идеальной АЧХ должны быть направлены все усилия при изготовлении самодельной колонки. На качество АЧХ влияет множество факторов – это и правильность расположения деталей колонки внутри корпуса, и качество использованных материалов, и даже окружающая среда.
• Достойный КПД. Поскольку в динамике электрический сигнал преобразуется в механические движения диффузора – колебания его мембраны, которые и создают звук – коэффициент полезного действия всегда получается весьма низким. Нужно постараться поднять его как можно выше. Помочь в этом сможет правильный подбор деталей.
• Субъективное качество звука – колонку должно быть приятно слушать, потому что пользоваться ею будет не прибор для измерения характеристик звука, а вы сами.
• Симпатичный дизайн – чем привлекательнее выглядит колонка, тем приятнее будет пользование ею.

Полностью подготовившись к работе и начертив примерный проект колонки, можно приступать к изготовлению колонки своими руками.

Технология создания акустического устройства

Один из главных принципов, которым нужно руководствоваться при работе – аккуратность. Нужно максимально внимательно производить все замеры, прежде чем приступать к выпиливанию деталей, а перед их скреплением необходимо все примерять друг к другу.

Этапы изготовления колонки таковы:

1. На заготовленных листах ДСП расчерчиваются стенки будущего корпуса. На стенках нужно разметить места для установки динамиков – отверстия должны быть круглыми и идеально подходить под размеры излучателей, чтобы в итоге не было никаких щелей.
2. Детали выпиливаются. Если доска лакированная, лучше пилить ее отделанной стороной вверх, чтобы не повредить декоративное покрытие.
3. Как скрепить стенки колонки? Можно воспользоваться двумя способами: либо использовать клей или эпоксидную смолу, либо просто скрутить шурупами. В первом случае нужно делать все очень осторожно, чтобы колонку не перекосило. Для прижатия смазанных клеем деталей друг к другу можно воспользоваться системой тисков. Скреплять стенки тонкими шурупами также нужно аккуратно, чтобы они вошли под идеально прямым углом.
4. Корпус должен быть герметичным, поэтому, если стыки стенок недостаточно плотные, щели нужно заполнить войлоком, пропитанным клеем. Если задняя панель будет съемной, по ее краю нужно наклеить полимерный или резиновый уплотнитель.
5. Если короб будет закрытым, вместо обивки стенок звукоизоляцией вату или поролон можно засыпать прямо так, заполнив им весь объем колонки. Главное, чтобы он не соприкасался с задней поверхностью диффузора. Кроме того, должен быть сформирован канал от излучателя до фазоинвертора.
6. Не обязательно производить расчеты длины фазоинвертора – она прекрасно подбирается опытным путем. Диаметр же подсчитать легко – например, для динамика диаметром более 100 мм отлично подойдет труба шириной 5 см. Длина же определяется следующим образом – берутся две самодельные трубки из картона и вставляются друг в друга, а затем размещаются в отверстии, предназначенном для фазоинвертора. Затем колонку нужно включить и двигать трубки относительно друг друга до тех пор, пока поток воздуха из отверстия не станет наиболее активным.
7. Когда корпус будет собран, останется только разместить в нем динамики и усилитель. Излучатели подключаются либо последовательно, либо параллельно в зависимости от требуемых характеристик колонки.

При соблюдении технологии у вас, несомненно, получится весьма качественная колонка.

Создание колонок своими руками: видео