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:
- 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.
- Детали выпиливаются. Если доска лакированная, лучше пилить ее отделанной стороной вверх, чтобы не повредить декоративное покрытие.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
Сделать колонки своими руками под силу тому, кто умеет обращаться с паяльником, а также разбирается в электрических схемах. Для работы потребуется небольшое количество деталей, которые можно позаимствовать, например, из автомобильных магнитол. Также вам пригодится материал для изготовления корпусов колонок. Обычно для этих целей используется древесина, но можно применить даже пластиковый корпус от пришедшей в негодность акустики. Перед тем как садиться за паяльник и вытравливание печатной платы, стоит выбрать конструкцию, микросхему, возможности акустической системы.
Что вам нужно от акустики?
Приятно, когда звук, воспроизводимый от персонального компьютера, звучит во всем слышимом диапазоне (начиная от 20 Герц и до 20 кГц). Для подчеркивания каких-то определенных частот вам нужно использовать специальные фильтры. Большая часть дешевых колонок, которые можно встретить в продаже, воспроизводят звуки в диапазоне от 50-100 Герц и до 15 кГц. От этого звучание кажется неполным, некрасивым. Поэтому акустические колонки, своими руками сделанные, должны иметь более высокие характеристики, чтобы удовлетворить ваши потребности.
Сразу определитесь, какие частоты вы планируете подчеркнуть, будет ли в вашем усилителе возможность ручной корректировки. Но если решите пойти по легкому пути, то достаточно окажется отфильтровать низкие и высокие, чтобы устройства, воспроизводящие этот спектр, работали параллельно с основными динамиками. Наверное, вы слышали такие слова, как «пищалки» (небольшие динамики, фильтрующие высокие частоты) и «сабвуфер» (большой деревянный ящик, в котором расположен динамик для воспроизведения низов). Вот их-то вам и придется сделать самостоятельно.
Что нужно для сабвуфера?
Без качественного ящика он работать не будет. Объемное звучание создается воздухом, который движется внутри короба. Причем воздух приводит в движение диффузор динамика. Значит, вам нужно смастерить закрытый короб с одним отверстием для выхода воздуха. Так как вы делаете колонки для компьютера своими руками, то нет нужды использовать огромные динамики, которые применяются для автозвука. Идеальный вариант - это автомобильная акустика, используемая в качестве стандартной, которая устанавливается во фронтальной части. Небольшого диаметра динамики, диффузоры прорезиненные, мягкие и эластичные. Это именно то, что требуется для сабвуфера.
Конечно, давление воздуха сильное он не создаст, но для небольшого помещения его будет достаточно, чтобы подчеркнуть низкие частоты. Также вам понадобится усилитель НЧ, на радиорынках таких очень много. Если есть возможность, можно снять со старого автомобильного магнитофона его. Мощность на выходе должна быть минимум 20 Ватт, а питание микросхемы желательно однополярное. Но самое главное - это фильтр низких частот (ФНЧ), потому как сделать колонку своими руками с сабвуфером без этого узла не получится. Не стоит загромождать конструкцию сложными ФНЧ на микросхемах и операционных усилителях. Достаточно пассивного фильтра, собранного из сопротивлений и конденсаторов. В зависимости от их параметров производится отсечка частот.
Как сделать короб для сабвуфера
Для изготовления короба нужно использовать прочную древесину. Идеально подойдет ДСП или ДВП, ее толщина должна быть не больше 5 мм, чтобы конструкция получилась как можно легче. Если есть старые советские телевизоры в деревянных коробках, то можно из них сделать неплохой ящик. Вырежьте при помощи лобзика все элементы конструкции. Акустические колонки, своими руками собранные, должны быть прочными, поэтому не жалейте клея и саморезов для проведения крепежа. Лицевая часть, на которой устанавливается динамик, крепится в последнюю очередь.
Для придания жесткости коробу используйте деревянные рейки треугольной формы. Старайтесь все мелкие щели и зазоры проклеивать. Ведь воздух в сабвуфере будет двигаться, а вам нужно, чтобы он не выходил из щелей, так как звучание портится из-за этого. В задней части короба нужно просверлить отверстие для провода, снаружи монтируется разъем для подключения к усилителю. Гораздо удобнее, если звуковые колонки, своими руками изготовленные, будут компактными и без внешних блоков.
Как сделать блок питания
Как упоминалось выше, не стоит брать для конструкции микросхемы с двухполярным питанием. Причина - сложность блока питания, непросто получить необходимый для работы ток. Поэтому лучше всего делать конструкции, которые можно подключить к однополярному с напряжением 12-24 В. А впоследствии ремонт колонок своими руками будет проводиться намного проще, если, конечно, случится какая-нибудь поломка. Мощность трансформатора должна быть немного больше, чем мощность потребителей - всех микросхем усилителей.
Оптимальный вариант - это изготовление одного блока питания для всех устройств. Для эффективного расположения всех узлов акустики стоит разместить и блок питания, и ФНЧ с усилителем для сабвуфера, и УНЧ для основных колонок и «пищалок» в одном корпусе. Это позволит эргономично использовать аппаратуру, а количество проводов становится минимальным. На задней стенке сабвуфера нужно установить разъемы для подключения основных колонок и «пищалок». Но учтите, что сабвуфер - это источник вибрации, поэтому пайку необходимо выполнять качественно, а крепление к корпусу производить при помощи резиновых шайб.
Колонки своими руками: усилитель и БП
Усилитель и блок питания можно врезать и в корпус сабвуфера, чтобы сэкономить место, а на внешней стороне установить разъемы для подключения «тюльпанов». Отверстие заливается герметиком, после чего устанавливается лицевая сторона. Она также монтируется сначала при помощи герметика, а затем притягивается саморезами. После высыхания короба его нужно обтянуть подходящим материалом.
В качестве блока питания можно использовать простую схему: трансформатор, выпрямительный мост и 2-3 электролитических конденсатора. Такие колонки для компьютера, своими руками собранные, будут прекрасно работать, звук окажется чистым и приятным. Если наблюдается небольшое гудение, то увеличьте емкость электролитов. При отсутствии элементов с большой емкостью можно включить параллельно несколько штук, тогда общая будет равна сумме всех конденсаторов.
Как сделать основные колонки своими руками
Для изготовления корпуса вам можно использовать как дерево, так и пластик. Предпочтение лучше отдать первому, так как при его применении в акустике улучшается качество звучания. Если лень заниматься выпиливанием древесины, то вы можете облагородить колонки от старой магнитолы либо использовать их без переделки. Усилитель и блок питания у вас будут собраны в коробе сабвуфера, поэтому остается только подключить динамики к нужным разъемам. Поэтому при наличии двух колонок от музыкального центра можно смело воспользоваться ими.
Если же решили сделать все в лучшем виде, то по аналогии с коробом сабвуфера изготавливаете и два корпуса для основных колонок. При желании их тоже можно оклеить привлекательным материалом. Оклейка тонким войлоком, например, улучшает качество звучания акустической системы. В этих колонках разумнее всего установить по два динамика - для средних и высоких частот. Это и сэкономит провода для подключения, и обеспечит более привлекательный внешний вид всей системы.
Изготовление печатной платы для усилителей и выпрямителя
Пожалуй, не менее трудоемкий процесс, который отнимет немало времени. Если схема, выбранная вами, достаточно простая, то нанести рисунок на фольгированный материал можно при помощи перманентного маркера. Предварительно только обработайте фольгу электролитом для автомобильных аккумуляторов либо соляной кислотой. Это позволит обезжирить поверхность и улучшит процесс травления. Если рисунок печатной платы сложный, то лучше воспользоваться лазерно-утюжной технологией и софтом для рисования дорожек. Вот как сделать колонку своими руками, а именно печатную плату для нее.
В программе намечаете расположение элементов, рисуете дорожки, после чего распечатываете получившееся изображение на лазерном принтере с максимальной насыщенностью черного цвета. Бумагу лучше использовать глянцевую. Затем укладываете рисунок лицевой стороной на поверхность фольги текстолита, крепите бумагу и заворачиваете в чистую ветошь. Нагретым утюгом теперь нужно водить по ветоши, чтобы рисунок отпечатался максимально точно. Эта процедура проводится в течение 10-15 минут. После ее завершения смачиваете бумагу в воде, все лишнее уйдет, а на фольге останется только тонер. При необходимости корректировки нужно дорисовать недостающие элементы перманентным маркером.
Травление платы
После завершения переноса рисунка вам потребуется раствор хлорного железа. Большинство радиолюбителей применяют его, так как процесс травления с его помощью занимает мало времени. Если использовать раствор медного купороса и соли, то травление может занять и сутки, и двое, в зависимости от концентрации веществ. Бывает и так, что раствор хлорного железа плохо разъедает медь, поэтому для увеличения скорости травления нужно нагревать его. Старайтесь только не пропустить тот момент, когда дорожки будут освобождены от лишнего металла, иначе пойдет разрушение той части фольги, которая находится под тонером.
В принципе, сделать музыкальные колонки своими руками можно и без травления печатных плат. Существует навесной монтаж, который сделать намного проще. Но ведь красивая плата с правильным монтажом смотрится намного приятнее, нежели собранные в кучу провода и выводы элементов. Да и возможность возникновения помех в случае с навесным монтажом значительно выше. После проведения травления платы ее необходимо тщательно вымыть и высушить. И только после снятия слоя тонера растворителем или спиртом можно приступить к установке элементов.
Монтаж элементов на печатную плату
Теперь вам остается только наметить расположение всех элементов на поверхности платы. Сначала сделайте отметки в тех местах, в которых требуется сделать отверстия сверлом с диаметром 1-1,2 мм. Занятие не из легких, так как при сильном нажиме можно попросту сломать сверло. Для улучшения печатного монтажа необходимо залудить (покрыть слоем олова) все дорожки платы. Для этого нужно обработать раствором канифоли их все, после чего прогретым паяльником с оловом пройтись по каждой, чтобы припой надежно сцепился с медной поверхностью. Чрезмерный нагрев не нужен, так как есть риск того, что фольга начнет отслаиваться от текстолита.
Перед установкой элементов необходимо их выводы также подвергать лужению. Только в таком случае компьютерные колонки, своими руками изготовленные, будут иметь максимально возможную надежность. При наличии вибрации пайка может очень быстро разрушиться, пропадет контакт, и усилитель перестанет работать либо будет работать, но с хрипом, неустойчиво.
Заключение
Как можно понять из всего сказанного, сделать качественную акустику вы можете из любого материала, который имеется под рукой. Обращайте только внимание на его состояние, не стоит использовать прогнившую древесину для сабвуфера или колонок. Элементная база усилителей НЧ очень маленькая - достаточно одной микросхемы, которая обеспечивает выходную мощность 10-20 Ватт в два канала. Простые музыкальные колонки, своими руками сконструированные, прослужат вам долгие годы, а качество звучания позволит наслаждаться как музыкой, так и фильмами со спецэффектами.
Сборка колонки в домашних условиях - это не такая уж и сложная задача, как многие могли бы подумать. Обладая необходимыми материалами и информацией, можно не только получить хорошую и качественную колонку с чистым звуком, но и сэкономить приличную сумму денег.
Для начала потребуется купить или сделать самостоятельно усилитель звука.
Как сделать самодельный усилитель звука колонки
Это очень простой способ сборки усилителя звука. Такой усилитель сможет собрать абсолютно каждый без особых усилий.
Необходимые материалы
Коннектор для кроны;
Крона на 9 Вольт;
Динамик на 1 Ватт с сопротивлением 8 кОм;
Мини-джек на 3,5 мм;
Резистор на 10 кОм
Выключатель;
Микросхема LM386;
Конденсатор на 10 Вольт и 220 мкФ;
Паяльник.
Изготовление
Шаг 1
Расположить микросхему на столе. Чтобы не спутать стороны и правильно припаять к микросхеме все провода, нужно обратить внимание на ямку на одной из сторон микросхемы. Эту ямку нужно расположить от себя, как показано на изображении:
Шаг 3
Ко второму контакту выключателя необходимо припаять положительный контакт коннектора.
Шаг 4
Пятую "лапку" микросхемы нужно припаять к положительному контакту конденсатора.
Шаг 5
Оставшийся контакт конденсатора соединить с помощью паяльника и шнура к положительному контакту динамика.
Шаг 6
Сделав перемычку, как показано на картинке, нужно припаять отрицательный контакт динамика со 2 и 4 контактом микросхемы.
Шаг 7
К третьему контакту микросхемы припаять резистор.
Шаг 8
Разобрать мини-джек, соединить левый канал с правым и припаять к оставшемуся каналу резистора через проводок.
Шаг 9
"Минус" мини-джека соединить к "минусу" динамика с помощью провода и паяльника.
Шаг 10
Отрицательный провод коннектора припаять к отрицательному контакту динамика.
Шаг 11
Динамик для будущей колонки изготовлен! Теперь остается только протестировать. Если динамик не работает, тогда стоит пересмотреть предыдущие пункты для исправления ошибок.
Сборка колонки
Теперь приступаем к изготовлению самой колонки.
Необходимые материалы
Полипропиленовая труба, диаметр которой равен диаметру колонки или чуть больше;
DVD- или CD- диск;
Бормашина;
Термоклей;
Ножницы;
Сверло или шуруповерт с насадками для сверления;
Наждачная бумага;
Изготовление
Шаг 1
Обрезать трубу, оставив небольшую выпуклость под коннектор. Перед тем, как начать резать, нужно отметить на трубе эту выпуклость по размерам самого коннектора.
Шаг 2
Начертить круг на диске в центре, используя полипропиленовую трубку. Данный круг нужно вырезать ножницами и выровнять края бормашиной. Ножницами на диске сделать два небольших углубления недалеко друг от друга под провода.
Шаг 3
Вставить усилитель в трубку. При необходимости, аккуратно зафиксировать термоклеем с внутренней стороны.
Шаг 4
Высверлить над выпуклостью отверстие под выключатель, равную по размерам самому выключателю или немного меньше.
Шаг 5
Заранее нужно отпаять провода от выключателя, чтобы просунуть провода в это отверстие, а потом припаять их обратно. Затем вставить выключатель в отверстие. При необходимости зафиксировать термоклеем с внутренней стороны.
Под акустическим оформлением понимается
не украшение АС резьбой в античном стиле, хотя это и придаст
АС неповторимость, а решение проблем акустического короткого
замыкания.
Дело в том, что при движении диффузора
с одной стороны образуется избыточное давление воздуха, а
с другой воздух разряжен. Для возникновения звука необходимо,
чтобы колебания воздуха распространялись в пространство и
достигли слушателя, а в данном случае воздух колебается вокруг
корзины динамической головки и создаваемое им звуковое давление
весьма не велико, особенно в области низких частот:
Более подробно о принципе работы динамической
головки ЗДЕСЬ.
Способы разрыва акустического замыкания
и называют акустическим оформлением и каждый из них призван
затруднить проникновения воздуха с одной стороны дифузора
на другую.
Основных вариантов разрыва акустического
короткого замыкания несколько. Самый простой - использование
листового материала в середине которого вырезано отверстие
под динамическую головку. Называется это акустическим экраном:
Немного более сложный способ - открытый ящик, т.е. ящик без задней стенки:
Оба приведенных выше способа имеют слишком
маленькую эффективность, поэтому практически не используются
лишь в тех случаях, когда "на безрыбье и рак - рыба".
Гораздо эффективней использование закрытого
ящика, причем в таких АС особое внимание уделяется герметичности
ящика - любая щель в ящике будет давать призвуки, поскольку
в ящике возникает и достаточно большое давление (когда дифузор
идет внутрть ящика), и достаточно большая разряженность (когда
дифузор перемещается наружу):
Следующим вариантом акустического оформления служит ящик с фазоинвертором:
В данном случае это прямоугольное отверстие расположенное в строго вычисленном месте передней панели акустической системы. Однако этот вариант может быть выполнен и с использованием трубы:
К плюсам данных вариантов относится
повышенная отдача на частоте, на которую расчитывается фазоинвертор,
основное назначение которого инвертировать, т.е. изменить
фазу на противоположную. В результате в пространство звук
излучается не только передней частью дифузора, но и задней,
фаза которого изменена фазоинвертором.
Более сложный вариант акустического оформления
- акустический лабиринт. Суть этого варианта заключается в
том, что хода внутри АС распологаются таким образом, чтобы
на определенной частоте возникает резонанс и как следствие
- большое увеличение отдачи на этой частоте. К расчету и точности
изготовления подобных систем следует относится ОЧЕНЬ серьезно,
поскольку велика вероятность возникновения "стоячих"
волн в лабиринте. В этом случае качество звучания будет даже
хуже, чем у варианта с акустическим экраном:
Еще большую отдачу на резонансной частоте позволяет получить рупорный вариант:
Отличие рупорной АС от АС с лабиринтом
заключается в том, что направляющая звуковых волн у них изменяется
по разным законам - рупорная либо расширяется конусно по всей
длине, либо по экспоненте. Лабиринт же может иметь одинаковое
окно по всей длине, может расширяться или наоброт сужаться,
но всегда линейно. Кроме этого у АС с лабиринтом в работе
принимают участие и фронтальная и тыловая часть диффузора,
а у рупорных может излучать как одна, так и обе стороны.
Следующим вариантом исполнения акустического
оформления служит бандпасс или полосовой резонатор:
Этот вариант отличается от всех предыдущих
прежде всего тем, что он излучает только на частоте резонанса
и требует строжайшего соблюдения расчетных размеров.
Последние три варинта в основном расчитаны
на использования низкочастотной динамической головки, а предудущие
вполне пригодны и для широкополосной АС. Поэтому, если акустическая
система имеет кроме НЧ динамиков другие, например СЧ и ВЧ,
то врезать их в корпус с НЧ динамиком не рекомендуется.
В любом случае для расчета размеров АС
потребуются характеристики динамической головки, в частности
параметры Тиля-Смолла. Если этих данных нет, но прежде чем
взятся за расчет размеров корпуса АС их необходимо получить.
Описание методик получения этих параметров довольно много
- достаточно воспользоваться любой поисковой машиной.
Разумеется, что это
далеко не все виды акустического оформления - это самые популярные.
Размеры корпуса расчитываются с использованием
специальных программ для расчета корпусов АС. Найти их в интернете,
а так же инструкций как ими пользоваться тоже не проблематично.
При пректировании АС следует учесть некоторые
технологические особенности - если лицевая панель, на которой
установлен динамик, будет утапливаться внуть корпуса, то потребуется
изготовить дополнительные ребра, в которые собственно и будет
упираться лицевая панель:
Если с ребрами не хочется возится, то можно сделать лицевую панель таким образом, чтобы она упиралась в боковины корпуса, что так же усиливает связь лицевой панели и боковин:
Все это даст лицевой панели дополнительную,
более жесткую связку с корпусом.
Так же на стоит забывать о способах крепления
динамической головки к лицевой панели и подводных камнях,
с которыми можно столкнуться. Крепление динамика снаружи наиболее
предпочтительно, покольку механически не прослабляет конструктив,
однако этот способ подразумевает снятие фаски по диаметру
динамической головки и притопление динамика внутрь корпуса,
чтобы ВСЕ излучатели, и НЧ, и СЧ, и ВЧ находились на одно
линии. снятие фаски уменьшает механическую прочность лицевой
панели и для ее восстановление потребуется дополнительное
кольцо, закрепляемое изнутри. Актуальность этого кольца тем
выше, чем большая мощность предпологается получить от изготавливаемой
АС и при мощностях выше 150 Вт оно уже необходимо на 100%:
На кольце, при необходимости, потребуется
снять боковые фаски, чтобы оно не мешало лицевой панели установки
в сам корпус.
При установки динамической головки необходимо
обеспечить отсутствие каких либо щелей. Если фаска снимается
станком, то поверхность получается сравнительно ровной, ее
остается лишь зашкурить. Однако в домашних условиях получить
ровную поверхность довольно затруднительно. Тут не совсем
понятно дейстивие производителей - настоятельно рекомендуется
установка динамика снаружи, а вот уплотнительная резина практически
на всех динамических головках расположена для установки изнутри:
Для решения проблем гермитизации можно воспользоваться уплотнителем для дверей - самоклеящиеся полоски пористой резины, продающейся во всех хозяйственных магазинах. Уплотнитель наклеивается по периметру фаски и при монтаже динамика полностью заполняет все щели:
Если динамическая головка устанавливается изнутри, то на отверстии потребуется снять конусообразную фаску, чтобы исключить появление стоячих волн. Однако такая фаска существо прослабляет жесткость в точке крепления динамика к панели (материал получается слишком тонким) и такой способ крепления не приемлем для мощностей выше 50 Вт без дополнительного усиления конструктива:
Материал для изготовления корпусов АС
желательно использовать натуральный, оптимально - фанера,
но уж больно дорогой этот материал. Поэтому лучше использовать
фанеру для постройки АС средней и высокой ценовой категории,
использующие динамические головки ОЧЕНЬ хорошего качества
и мощностью выше 100 Вт.
Для средней ценовой категории и небольших
мощностей (до 50Вт) можно использовать ДВП или МДФ (тоже,
что и ДВП, только толщина и плотность больше), но его необходимо
обработать и доработать, или же ДСП.
Для мощностей до 10 Вт вполне годится
и пластмасса, но тоже с использованием технологических хитростей.
Первая проблема, при изготовлении АС
из пластмассы, возникает при ликвидации дребезга самой пластмассы,
особенно проявляющегося в центрах боковин. Избавится от этой
неприятной подзвучки можно используя более толстую пластмассу,
а можно и приклеить дополнительные ребра жесткости. Если пластмасса
растворяется дихлоританом, то для крепления ребер можно использовать
дихлоритан, с растворенной в нем пластмассовой крошкой. Если
пластмасса не растворяется дихлоретаном, то лучше использовать
эпоксидный клей, желательно Дзержинского производства. Перед
склеиваением места контекта тщательно обработать крупоной
наждачной бумагой и не боятся того, что клей образует валики
в точке соприкосновения склеиваемых деталей:
Для большей эффективности подавления призвуков корпуса можно "прокрасить" в 2-3 слоя получившиеся "ванночки" антигравием - покрытием используемым для покрытия днища автомобилей для защиты от мелкого гравия.
После высыхания антигравий приобретает свойства резины и довольно не плохо поглощает
звук.
При использовании в качестве материала для изготовления АС ДВП требуется определится
с необходимой толщиной. Если мощность АС не будет превышать 5 Вт, то ДВП можно использовать в один слой.
Перед нарезкой ДВП его, с одной стороны покрывают эпоксидным клеем и прогревают феном. Под действием температуры
клей становится более жидким и пропитывает ДВП практически до половины толщины. Полсе затвердения клея
получается довольно крепий материал, по сути гетинакс, но с одной стороны сохраняющий звукопоглощающие
свойства ДВП. Резать ДПВ можно электролобзиком, склеить заготовки можно эпоксидным клеем, армированным
материалом. Для этого заготовки складываются в нужную конструкцию, и прихватывают любым СУПЕРКЛЕЕМ. Затем
нарезаются полоски крепкой ткани, в нашем случае это красный шелк. Ширина полосок должна быть примерно
3...4 см. Полоски укладываются в местах соединения заготовок, сверху покрываются эпоксидкой, а затем "приутюживаются"
паяльником на 40...60 Вт. Высокая температура позволяет клею полностью пропитатьткать, а так же существенно
ускоряет полимеризацию клея. Правда во время работы выделяется некоторое количество дыма, поэтому работу
необходимо производить либо на улице, либо под вытяжкой:
Если АС мощностью выше 10 Вт, но меньше 20, то ДВП лучше склеить вдвое - сначала склеиваются листы между собой, а потом уже собирается готовый корпус:
Для мощностей до 30...35 Вт уже потребуется сложить ДВП втрое или же использовать ДСП толщиной 18 мм (к сожалению ДСП толщиной 22 мм можно найти только у старых бабушек в виде старых, до 80-х годов выпуска, шифоньеров). Для придания жесткости боковинам можно использовать распорки типа "КРЕСТ":
Для мощностей до 50 Вт актуальность использования ДВП уже спорна - гораздо проще работать с ДСП, МДФ или фанерой, чем складывать ДВП с 4-5 слоев. Для этого подойдет материал толщиной 18 мм, однако придется использовать дополнительные брусья, обеспечивающие бОльшую связку деталей АС между собой:
АС можно собрать при помощи саморезов,
но поскольку мощности не больше, то можно и склеить эпоксидным
клеем, либо ПВА, только покупать его лучше не в магазине канцтоваров,
а в хозяйственном или строительном. Данный ПВА будет именоваться
МОМЕНТ-СТОЛЯР, клей водно-дисперсионный. Покупать
на рынке
рекомендуется только летом - после замерзания
клей серьезно теряет свои качества. Однако, для успокоения
совести, хотя бы по паре саморезов в каждый брусок лучше закрутить.
При изготовлении АС иногда допускают
грубейшую ошибку - СЧ-ВЧ звено ни чем акустически не защищают
от воздействия тыльной стороны дифузора НЧ динамика, что приводит
к снижению эффективности самой АС, а зачастую и выходу из
строя СЧ звена - слишком сильные воздушные удары тыльной стороны
НЧ диффузора приводят к выталкиванию катушки СЧ динамика из
магнитного зазора и заклиниванию катушка заклинивает.
Гораздо чаще забывают вычесть из общего
объема АС объем защитного кожуха СЧ-ВЧ динамиков, в результате
внутренний объем АС получается меньше необходимого и финальные
характеристики сильно смазываются - резонансная частота фазоинтерторов
заметно повышается, что выдет к нежелательным призвукам.
При сборке АС мощностью до 100 Вт так
же можно использовать либо ДСП, либо фанеру толщиной 18 мм,
хотя конечно же лучше поискать материал толщиной 22 мм. Для
исключения возникновения резонансов боковин корпуса АС так
же используются допонитетельные брусья, через которые крепляются
части АС. Будет не лишним установка "креста" и дополнительной
шайбы для крепления НЧ динамической головки, а так же обработка
АС изнутри звукопоглощающими материалами, например оклейка
паралоном или пенопластом толщиной 5-10 мм, только не стоит
забывать, что оклейка "съест" часть внутреннего
объема и на нее нужно обязательно дать поправку при расчете
размеров корпуса.
Наилучшие результаты дает монтажная пена, поскольку толщину наносимого слоя можно регулировать скоростью выпускания пены из балончика. Если пену выпускать ОЧЕНЬ медленно, то она получается очень плотной и увеличение объема не очень большое. Если пену выпускать ОЧЕНЬ быстро, то она получается гораздо рыхлее, и при застывании сильно увеличивается в объеме. Если на боковины корпуса наносить пену от лицевой панели, увеличивая выход пены при приблежении к задней стенке, а у лицевой панели обеспечивая минимальную скорость выхода пены, внутренний объем АС приобретет форму лежащей на боку пирамиды. Подобные хитрости позволяют полностью решить проблемы стоячих волн, поскольку внутри АС отсутствуют параллельные плоскости, а неровности застывшей пены лишь усиливают эффект пирамиды. При использовании подобной технологии следует более тщательно подойти с расчетам размеров заготовок - внутренний объем уменьшается ОЧЕНЬ сильно и это требует серьезного увеличения корпуса АС.
Ребра для крепления боковин, кроме стяжки
саморезами, рекомендуется, как и в предыдущем варианте проклеить,
но вариантов клеевых масс несколько больше:
- эпоксидный клей,
смешанный с мелкими опилками, или, что лучше, древесной пылью;
- МОМЕНТ-СТОЛЯР, но перед стяжкой нанесенному
клею нужно дать немного подсохнуть, до получения консистенции
сливочного масла комнатной температуры. Это позволит более
полно заполнить клеем все неровностимежду деталями АС;
- полиуритановый клей, например МОМЕНТ-КРИСТАЛ,
которому тоже нужно дать немного подсохнуть. После сборки
места проклейки необходимо хорошенько прогреть феном, что
приведет к образованию в клеевой массе мелких пузырьков, а
сама масса более плотно заполнит неровности между соприкасающимися
деталями корпуса;
- автомобильный герметик отечественного
производства, именно отечественного, поскольку после застывания
он гораздо жестче, чем импортные герметики;
- монтажная, полиуритановая пена. Перед
нанесением на склеиваемые детали пену "выпускают"
на не нужный кусок фанеры или ДПС, а затем тщательно перемешивают
металлическим шпатылем до ее "усадки", т.е. до получения
массы по густоте схожей с густой сметаной. После наненсения
и стяжки пена все равно немного расширится и полностью заполнит
все неровности в точке соприкосновения деталей АС.
После склеивания деталям нужно дать хорошенько
высохнуть в течении 20...26 часов.
Для увеличения громкости при одной и
той же выходной мощности можно использовать "двойные"
динамические головки - используется параллельное, либо последовательное
соединений двух одинаковых
динамиков
для НЧ звена. В этом случае суммарная площадь дифузоров увеличивается,
следотавтельно АС может взаимодействовать с гораздо бОльшим
количеством воздуха, т.е. создавать бОльшее звуковое давление
и от этого субъективная громкость получается значительно выше:
Тут уже следует отметить, что использование
большого коичества динамиков, в том числе и для деления звукового
диапазона начинает вносить некоторые неприятности - довольно
трудно добится фазировки сигнала в тех местах, где АЧХ соседних
по диапазону динамиков пересекается. Поэтому гнаться за большим
количеством полос для самодельной АС не следует - эту кашу
таким маслом можно очень сильно испортить.
АС мощностью от 100 до 300 Вт изготавливать
лучше из фанеры, причем поискать придется фанеру толщиной
22 мм. АС так же собирается при помощи брусьев жесткости,
которые проклеиваются. Брусьям лучше придать форму равносторонних
треугольников, где катеты будут крепится к боковинам, а гипотенуза
будет направлена внутрь корпуса.
Если найти фанеру такой толщины не удается,
то можно использовать фанеру толщиной 8 мм склеенную втрое
- финальная толщина материала получается 24...25 мм. Клеевые
массы перечислены выше.
В качестве технологического совета можно
лишь порекомендовать сначала нарезать необходимые заготовки
и лишь потом их склеивать, причем сразу же стягивать саморезами.
При установке внутрь АС "креста",
что будет не лишним, углы стагивающих брусьев лучше закруглить
- перемещаются уже довольно большие объемы воздуха и вокруг
прямых углов стяжек возможно возникновение турбулетности.
Так же рекомендуется "скруглить" все внутренние
углы, воспользовавшись пластилином или наненся несколько слоев
густого антигравия.
Еще одной разновидностью акустического
оформления является раздельное исполнение корпусов для каждого
динамика. В таких АС не использутся пассивные фильтры, а сигнал
делится на диапазоны сразу после регулятора громкости усилителя.
Затем разделенный сигнал подается на три отдельные усилители
мощности, которые собственно и работают каждый на свой динамик:
Было бы не справедливо не упомянуть
о часто используемых в АС "наполнителях" - небольших
катках звукопоглощающего материала, лежащего внутри АС. Подобные
катки позволяют несколько увеличить расчетный внутренний объем
корпуса, однако для того, чтобы правильно изготовить подобный
"наполнитель" необходимо знать его акустические
свойства. Получить характеристики "наполнителя"
в домашник условиях довольно проблематично, поэтому остается
либо отказаться от использования "наполнителя",
либо опытным путем выяснить необходимый объем и используемый
материал (обычно это распушенная вата, ватин, сентипон).
При мощностях от 100 Вт так же становится
актуальным обеспечение устойчивости корпуса АС, поскольку
уже производится довольно большая работа для перемещения дифузора
и воздух активно "сопротивляется". Так же желательно
разорвать механическую связь дна АС и пола, на которм устновлена
АС. Для этих целей обычно используют либо штативы, которые
в домашних условия изготовить проблематично, либо используют
стальные шипы, вкручиваемые в дно АС:
При мощностях выше 200 Вт желательно
усиление лицевой панели АС и желательно использование разноструктурных
материалов, например если лицевая панель изготавливается из
фанеры, то с внутренней стороны приклеивается лист ДСП, толщина
которого в 1,5-2 раза меньше толщины панели. Подобная комбинация
материалов обеспечивает поглощение колебаний в большем звуковом
диапазоне как раз за счет разнородности материалов.
Для большей усточивости АС ее массу можно
увеличить промазав дно полиуритановой монтажной пеной и уложить
в нее пару-тройку кирпичей, покрыв их сверху той же пеной.
После застывания пены неровности лучше обрезать канцелярским
резаком. "Украденный" внутренний объем необходимо
учитывать при расчете размеров будующей АС.
Для мощностей свыше 200 Вт лучше использовать
комбинационные материалы - все детали АС склеиваются из 18
мм ДСП и 18 мм фанеры. Фанера используется как наружный слой,
а ДСП - внутренний. Подобная хитрость позволяет немного съэкономить
- ДСП гораздо дешевле фанеры. Внутри АС желательно проклеить
звукопоглощающим материалом, например сшитым втрое ватином,
простроченным вдвое счетверенным сентпоном (сентипон бывает
двойным и счетверенным), 5...10 мм пенопластом. Разная структура
плотно склеенных разноструктурных материалов избавляет от
проблемы резонанса самого корпуса.
Углы лучше дополнительно стянуть металлическими
уголками - это придат жесткости конструкции и защитит углы
АС от повреждений - АС получаются уже достаточно тяжелыми
и при транспортировке возможны различные удары от которых
чаще всего страдают именно углы.
Для мощностей ближе к 1000 Вт толщина
материала должна быть уже довольно большой, например два слоя
фанеры 18 мм плюс слой 18 мм ДПС итого уже 54 мм, причем ДПС
вклеивается между слоями фанеры, однако подобыне АС уже переходят
в категорию "для озвучивания", следовательно качесвом
можно пожертвовать в пользу мобильности. На основании этого
можно использовать двойную 18 мм фанеру, внутрь установив
"крест".
Не трудно заметить, что с увеличением
мощности толщина стенок АС увеличивается. Связанно это прежде
всего с тем, что необходимо изолировать перемещаемый внутри
АС воздух от слушателя. Однако не следует забывать, что корпус
АС тоже может резонировать. Именно для исключения этой неприятности
лучше использовать внутренню оклейку корпусов и сведению к
минимуму получаемых от резонанса призвуков. Проверить резонансную
частоту корпуса не трудно самостоятельно. Для этого необходимо
наклонить АС на 20...25 градусов и бросить на нее сверху резиновую
киянку из котрой предварительно вытащить ручку. Наклон АС
необходим для того, чтобы удар был единичным и киянка отскочила
далеко в сторону.
Закрепленный на АС микрофон (отверстие
мембраны к корпусу) и подключенный к любому линейному усилителю
на экране осцилографа нарисует и момент удара, и послезвучие,
которое дает сам корпус. Тест конечно довольно грубый, поскольку
в реальности "ударная волна" идет изнутри, а во
время опыта снаружи, тем не менее на основе результатов этого
теста можно судить о том на какой частоте резонирует сам корпус
и как бысро происходит затухание:
Идеальная АС не резанирует и момент удара затухает сразу, практически мгновенно, но стенки идеальной АС состоят из бетона толщиной 1 см на каждый Вт мощности и такая АС годится больше для насмешек, чем для эксплуатации:
Отделка АС может самой разной, здесь каких то жестких требований нет. Если корпус из фанеры и рисунок довольно симпотичен, то корпус можно зашливовать, а затем несколько раз покрыть безцветным лаком:
Можно купить шпон ценных пород деревьев и оклеить АС шпоном под цвет мебели в комнате:
В салонах автозвука продается так называемая акустическая ткань, представляющая из себя синтетический войлок. Материал хорошо клеится и тянется, что позволит отделать АС на довольно высоком уровне:
Зашкурив корпус его можно покарсить автомобильной краской, только давайте поправку на то, что автоэмали сушаться при высокой температуре. Поэтому придется воспользоваться специальным отвердителем "ИЗУР", пропорции смешивания написанны на упаковке отвердителя, хотя лучше его добавить на 10-15% больше предлагаемой пропорции:
Если корпус тщательно зашкурить и зашлифовать, то его можно оклеить самоклеющеся пленкой, продаваемой в магазинах "ОБОИ", но материал этот довольно нежный и пользоваться им стоит, если есть увереность, что АС простоят на своем месте десяток лет:
Если планируется частая транспортировка
акустической системы, то будет весьма полезно предусмотреть соответсвующие ручки.
Это особенно актуально для маленькох АС, которых хочется взять
сразу две и для больших, которые попросту имеют большой вес.
Как самостоятельно собрать активную АС с повышенным КПД на низких частотах описано .
Адрес администрации сайта:
НЕ НАШЕЛ, ЧТО ИСКАЛ? ПОГУГЛИ:
Характерная особенность контрапертуры в том, что звук, приходящий к слушателю фактически со всех сторон, хотя и создает впечатляющий эффект присутствия, не может в полной мере передать информацию о звуковой сцене. Отсюда рассказы слушателей об ощущении летающего по комнате рояля и прочих чудесах виртуальных пространств.
Контрапертура
Плюсы: Широкая зона эффектного объемного восприятия, натуралистичность тембров благодаря нетривиальному использованию волновых акустических эффектов.
Минусы: Акустическое пространство заметно отличается от звуковой сцены, задуманной при записи фонограммы.
И другие...
Если вы думаете, что на этом список вариантов оформления колонок исчерпывается, значит вы сильно недооцениваете конструкторский энтузиазм электроакустиков. Я описал только наиболее ходовые решения, оставив за кадром близкую родственницу лабиринта - трансмиссионную линию, полосовой резонатор, корпус с панелью акустического сопротивления, нагрузочные трубы...
Nautilus от Bowers & Wilkins - одна из самых необычных, дорогих и авторитетных в плане звучания акустических систем. Тип оформления - нагрузочные трубы Подобная экзотика встречается довольно редко, но иногда она материализуется в конструкции с действительно уникальным звучанием. А иногда и нет. Главное не забывать, что шедевры, как и посредственности, встречаются во всех оформлениях, что бы ни говорили идеологи того или иного бренда.
Загрузка...