Как собрать хорошую акустику для дома. Акустическая система для самостоятельного изготовления

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.

На первый взгляд самостоятельно изготовить колонки довольно просто. Однако это является заблуждением. В первую очередь следует отметить, что модели изготавливаются с различными элементами. В зависимости от них параметры устройства и качество звучания будут разными.

К компьютерным колонкам выдвигаются особые требования. Также самостоятельно можно изготовить модель для машины или студии. В данном случае очень важно придерживаться инструкции. В первую очередь для сборки колонок следует рассмотреть стандартную схему модели.

Схема колонок

Схема колонки включает в себя динамики, накладки, диффузор и кроссовер. У мощных моделей используется специальный фазоинвертор. Усилители могут устанавливаться с полевыми либо коммутирующими транзисторами. С целью улучшения качества звучания применяются конденсаторы. Вуфер подбирается с усилителем. Динамическая головка должна крепиться на уплотнитель.

Модели с одним динамиком

Колонки с одним динамиком являются очень распространенными. Чтобы собрать модель, придется в первую очередь заняться корпусом. С этой целью часто используется фанера. В конце работы ее придется обшить. Однако в первую очередь следует изготовить боковые стойки. Для этой цели придется воспользоваться лобзиком. можно подобрать небольшой мощности.

Внутренняя сторона фанеры в обязательном порядке прошивается виброизоляционной лентой. После закрепления динамика фиксируется уплотнитель. С этой целью используется клей. Далее останется лишь прикрепить диффузор. Некоторые для него изготавливают отдельную полку и фиксируют стогующими шурупами. Чтобы подсоединить динамик к штекеру, устанавливается клеммник. Как включить колонки? С этой целью используется кабель от клеммника, который должен вести к источнику питания.

Чертеж модели на два динамика

Колонки на два динамика можно изготовить для дома или машины. Если рассматривать первый вариант, то диффузор потребуется импульсного типа. В первую очередь для сборки подбирается прочная фанера. Следующим шагом вырезается нижняя стойка. Модели с ножками встречаются очень редко. Для покрытия шпона можно использовать обычный лак. Виброизоляционную ленту на переднюю стойку клеить не требуется. Диффузор крепится под динамиком. Чтобы сделать отверстие на панели, нужно воспользоваться лобзиком. Фазоинвертор фиксируется у задней стенки. Некоторые изготавливают устройства с горизонтальным расположением динамиков. В этом случае диффузор будет находиться в верхней части конструкции. Провода для колонок используются двухжильного типа.

Устройства с тремя динамиками

Колонки (самодельные) с тремя динамиками встречаются очень редко. Данные устройства больше всего подходят многоканального типа. Для сборки модели в первую очередь подбираются листы фанеры. Некоторые также советуют использовать шпоны. Однако модели из натурального дерева стоят на рынке довольно дорого. Динамики следует устанавливать в горизонтальном положении. Также к устройству потребуется усилитель.

Для его фиксации используются металлические уголки. Для соединения пластин понадобятся стягивающие шурупы. В некоторых случаях пластины крепятся клеем. Далее модель придется частично обтянуть кожзаменителем. Следующим этапом устанавливается клеммник. С целью его фиксации на корпусе потребуется сделать отдельное отверстие. Также важно отметить, с регуляторами. Микросхемы для них применяются конденсаторного типа. Когда фонят колонки, нужно менять диффузор.

Студийные устройства

Чертежи колонок для студий предполагают использование мощных динамиков. Диффузор чаще всего применяется импульсного типа. Многие специалисты рекомендуют устанавливать два усилителя. Для нормальной работы потребуется стабилитрон.

С целью самостоятельной сборки колонок в первую очередь изготавливается корпус. На передней панели для динамиков делаются круглые отверстия. Также понадобится отдельный выход для фазоинвертора. По оформлению колонки довольно сильно отличаются. Некоторые предпочитают поверхность корпуса покрывать лаком. Однако есть модели, обтянутые кожей.

Модели для компьютеров

Колонки для компьютеров часто делают на один динамик. Для сборки модели подбираются листы шпона небольшой толщины. На передней панели вырезается отверстие для динамика. Фазоинвертор должен располагаться в задней части корпуса. Если рассматривать модели небольшой мощности, то усилитель можно использовать без резистора.

С целью регулировки громкости колонок применяются специальные кроссоверы. Данные элементы разрешается устанавливать на фазоинверторе. Если рассматривать устройства с мощностью более 100 Вт, то усилители можно брать только с резисторами. Некоторые для модели подбирают импульсные диффузоры. В конце работы всегда устанавливается клеммник.

Автомобильные модификации

Выпускаются на два или три динамика. Для самостоятельной сборки модели понадобятся листы фанеры. В некоторых случаях используется шпон, покрытый лаком. Чтобы зафиксировать динамик, необходимо сделать отверстие на панели. Следующим шагом устанавливается фазоинвертор. Некоторые модификации изготавливаются с низкочастотными сердечниками. Если рассматривать колонки (самодельные) небольшой мощности, то фазоинвертор разрешается устанавливать без усилителя.

В данном случае для регулировки звуком используется многоканальный кроссовер. Некоторые специалисты клеммники устанавливают за фазоинвертором. Если рассматривать колонки с мощность более 50 Вт, то микросхемы применяются на два усилителя. Диффузор стандартно устанавливается импульсного типа. Перед скреплением корпуса важно позаботиться о виброизоляционном слое. Для клеммника на пластине нужно сделать отдельное отверстие. Некоторые считают, что корпус в обязательном порядке следует зачистить. Провода для колонок подойдут двухжильного типа.

Колонки с открытым корпусом

Переносные колонки с открытым корпусом сделать довольно просто. Чаще всего они изготавливаются с одним динамиком. На задней панели устройства проделываются отверстия дрелью. Непосредственно пластины соединяются стягивающими шурупами. Диффузор для таких устройств подходит импульсного типа. Фазоинверторы часто устанавливаются с одним усилителем. Если рассматривать мощные переносные колонки, то у них применяется резисторный кроссовер. Крепится он за фазоинвертором. Многие специалисты рекомендуют динамики устанавливать на уплотнителе.

Устройства с закрытым корпусом

Колонки (самодельные) с закрытым корпусом считаются самыми распространенными. Многие специалисты считают, что по качеству звучания они являются наилучшими. Фазоинверторы для устройств подходят оперативного типа. Вуферы устанавливаются в отверстия. С целью сборки корпуса подойдут обычные листы из фанеры. Также важно отметить, что есть модификации с сердечниками. Если рассматривать колонки большой мощности, то клеммники устанавливаются в нижней части корпуса. По оформлению модели довольно сильно отличаются.

Модели на 20 Вт

Собрать колонки на 20 В довольно просто. В первую очередь специалисты рекомендуют заготовить шесть листов шпона. Покрывать лаком их следует в конце работы. Начинать сборку целесообразнее с установки динамиков. Фазоинвертор используется импульсного типа. В некоторых случаях он устанавливается на подкладках. Также специалисты рекомендуют подкладывать уплотнители из резины.

Питание колонок обеспечивается через клеммник. Крепится он у задней панели. Фазоинвертор может устанавливаться как с усилителем, так и без него. Если рассматривать первый вариант, то сердечники подбираются фазового типа. В данном случае вуфер можно не использовать. Если рассматривать колонки без усилителя, то у них используется кроссовер. В конце работы важно зачистить корпус и покрыть его лаком.

Устройства на 50 Вт

Колонки (самодельные) на 50 Вт подойдут для обычных акустических проигрывателей. В данном случае корпус можно сделать из обычной фанеры. Многие специалисты также рекомендуют использовать шпон из натурального дерева. Однако важно отметить, что он боится повышенной влажности.

После выбора материала следует заняться динамиками. Устанавливаться они обязаны рядом с фазоинвертором. В данном случае без усилителя не обойтись. Многие эксперты рекомендуют подбирать только низкочастотные кроссоверы. Если рассматривать модификации с регулятором, то у них используется импульсный диффузор. Клеммник в данном случае устанавливается в последнюю очередь. Для оформления колонок всегда можно использовать кожзаменитель. Более простым вариантом считается покрытие поверхности лаком.

Колонки с мощностью 100 Вт

Колонки на 100 Вт подходят для мощных В данном случае фазоинвертор берется только импульсного типа. Также важно отметить, что усилитель устанавливается с кроссовером. Многие эксперты рекомендуют для сборки корпуса использовать шпон. Вуфер целесообразнее устанавливать на подкладке.

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

Устройство акустических систем

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

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

В связи со сказанным проведем делением акустических систем:

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

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

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

• набор динамиков частот сообразно числу каналов;
• фанера, шпон, доски корпуса;
• декоративные элементы, краска, лак, морилка.

Проектирование акустики

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

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

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

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

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

Активный фильтр, питаемый электрическим током

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

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

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

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

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

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

Для пассивных кроссоверов акустических систем найдете в интернете множество калькуляторов (http://ccs.exl.info/calc_cr.html). Исходными цифрами программа расчета принимает входные сопротивления динамиков, частоту деления. Введите данные, программа-робот быстро снабдит величинами емкостей и индуктивностей. На приведенной страничке задавайте тип фильтра (Бесселя, Баттерворта, Линквица-Райли). На наш взгляд задачка для профи. Приведенный выше активный каскад образован фильтрами Баттерворта 2-го порядка (скорость снижения АЧХ 12 дБ на октаву). Касается частотной (АЧХ) характеристики системы, понятно только профессионалам. Если сомневаетесь, выбирайте золотую серединку. В прямом смысле ставьте галку на третьем кружке (Бессель).

Акустика компьютерных колонок

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

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

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

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

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

Улучшения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Напутствие начинающим конструкторам

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

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

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

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.

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

Идея собрать АС самому 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.

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

Динамики для АС были выбраны из того, то было: НЧ - от муз. центра Aiwa (пластиковый каркас, бумажный диффузор на резиновом подвесе, мощность 15 Вт).

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

Было открыто экстренное совещание в лице меня и жены (спасибо ей, что меня понимает), на котором было предложено перемотать катушки (опыт есть и немалый, но не такие динамики!). Прежде всего пришлось очищать каркас катушки от остатков родного провода.

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

Далее пришла очередь фильтру: решено было сделать его 2-го порядка для каждого звена по статье из «РАДИО» N 9, 1977 г., с. 37-38 (сейчас им и занимаюсь).
После перемотки ВЧ динамика, решил попробовать АС в деле - для этого собрал одну колонку, собрал фильтры 1-го порядка, примерно по нужным частотам раздела (не ругайте, это только для пробы).

Прослушиваем колонки

Слушал на компе, звук Creative Audigy SE , подключал сначала к штатному усилителю колонок Genius на 5 Вт:) , не впечатлило, потом подключил к самодельному усилителю на , который сейчас использую в качестве усилителя для сабвуфера.
Как только заиграла музыка (Mobi в оригинале) я выпал в осадок - звук обалденный!!! Может мне застилает глаза радость за детище, но звук понравился даже жене, которая выступала в качестве критика.

Чертежик

Обновлено от 03.22.2008. Отрисовка в Corel Draw: Игорь Котов