Электрификация

Справочник домашнего мастера

Корпуса для колонок своими руками

Изготовление корпусов колонок: Обзор материалов


Профессиональная активная акустика Denon DN-304S
Раньше колонки представляли собой обыкновенные рупорные громкоговорители и не имели корпуса как такового. Все изменилось, когда в 20-х годах XX века появились динамики с бумажными диффузорами.
Производители начали изготавливать крупные корпуса, которые вмещали в себя всю электронику. Однако вплоть до 50-х годов многие производители аудиоаппаратуры не закрывали корпуса колонок полностью – задняя часть оставалось открытой. Это было связано с необходимостью охлаждения электронных компонентов того времени (ламповое оборудование).
Задача корпуса колонок – контроль акустической среды и удержание динамиков и других компонентов системы. Уже тогда было замечено, что корпус способен оказывать серьезное влияние на звучание громкоговорителя. Поскольку передняя и задняя части динамика излучают звук с разными фазами, то возникала усиливающая или ослабляющая интерференция, что приводило к ухудшению звука и появлению эффекта гребенчатой фильтрации.
В связи с этим начались поиски способов улучшения качества звучания. Для этого многие стали исследовать естественные акустические свойства различных материалов, пригодных для изготовления корпусов.
Волны, отраженные от внутренней поверхности стенок корпуса колонок, накладываются на основной сигнал и создают искажения, интенсивность которых зависит от плотности используемых материалов. В связи с этим часто оказывается, что корпус стоит гораздо дороже компонентов, заключенных в нем.
При производстве корпусов на крупных фабриках, все решения касательно выбора формы и толщины материалов принимаются на основании расчетов и тестов, однако Юрий Фомин, звукоинженер и инженер-конструктор акустических систем, чьи разработки лежат в основе мультимедийных систем под брендами Defender, Jetbalance и Arslab, не исключает, что даже в отсутствие специальных музыкальных знаний и большого опыта работы в аудиоиндустрии можно сделать что-то, близкое по характеристикам к «серьезному» Hi-Fi.
«Надо брать готовые разработки, которыми инженеры делятся в сети, и повторять их. Это 90% успеха», – отмечает Юрий Фомин.
При создании корпуса акустической системы следует помнить, что, в идеале, звук должен поступать только из динамиков и специальных технологических отверстий в корпусе (фазоинвертор, трансмиссионная линия) – нужно позаботиться, чтобы он не проникал через стенки колонок. Для этого рекомендуется выполнять их из плотных материалов с высоким уровнем внутреннего звукопоглощения. Вот несколько примеров того, из чего можно собрать корпус для динамиков.

Древесно-стружечная плита (ДСП)

Это доски, сделанные из спрессованной древесной стружки и клея. Материал обладает гладкой поверхностью и неплотной рыхлой сердцевиной. ДСП хорошо гасит вибрации, однако пропускает через себя звук. Плиты легко скрепляются клеем для дерева или монтажным клеем, однако их края имеют тенденцию крошиться, что немного усложняет работу с материалом. Также он боится влаги – при нарушении производственных процессов легко её впитывает и разбухает.
В магазинах продают доски разной толщины: 10, 12, 16, 19, 22 мм и так далее. Для небольших корпусов (объемом меньше 10 литров) подойдет ДСП толщиной 16 мм, а для корпусов большего размера следует выбрать доски толщиной 19 мм. ДСП можно облицовывать: обклеивать пленкой или тканью, шпаклевать и красить.
Древесно-стружечная плита используется при создании акустической системы Denon DN-304S (на фото выше). Производитель выбрал ДСП потому, что этот материал является акустически инертным: колонки не резонируют и не окрашивают звук даже при высокой громкости.

Облицованная ДСП

Это ДСП, облицованная декоративными пластиками или шпоном с одной или с двух сторон. Плиты с деревянной облицовкой скрепляются обычным клеем для дерева, однако для ДСП, облицованной пластиком, придется покупать специальный клей. Для обработки срезов доски можно воспользоваться кромочной лентой.

Столярная плита

Популярный строительный материал из реек, брусков или других наполнителей, которые оклеены с двух сторон шпоном или фанерой. Плюсы столярной плиты: относительно малый вес и простота обработки краев.

Ориентированно-стружечная плита (ОСП)

ОСП – это доски, спрессованные из нескольких слоев тонкой фанеры и клея, узор на поверхности которых напоминает мозаику желтого и коричневого цветов. Сама поверхность материала неровная, но ее можно отшлифовать и покрыть лаком, поскольку текстура дерева придает этому материалу необычный вид. Такая плита обладает высоким коэффициентом звукопоглощения и устойчива к вибрациям.
Также стоит отметить, что благодаря своим свойствам ОСП используется для формирования акустических экранов. Экраны необходимы для создания комнат прослушивания, где пользователи могут оценить звучание акустических систем в практически идеальных условиях. Полосы из ОСП крепятся на определенном расстоянии друг от друга, образуя тем самым панель Шредера. Суть решения заключается в том, что закрепленная в определенных точках полоса под воздействием акустической волны расчетной длины начинает излучать в противофазе и гасит ее.

Древесноволокнистая плита средней плотности (МДФ)

Сделанный из древесной стружки и клея, этот материал более гладкий, чем ОСП. Благодаря своей структуре МДФ хорошо подходит для изготовления дизайнерских корпусов, поскольку легко поддается распилу, – это упрощает стыковку деталей, скрепляемых между собой при помощи монтажного клея.
МДФ можно облицовывать, шпаклевать и красить. Толщина плит варьируется от 10 до 22 мм: для корпусов колонок объемом до 3 литров будет достаточно доски толщиной 10 мм, до 10 литров – 16 мм. Для больших корпусов лучше выбрать 19 мм.
Если при выборе материала для изготовления корпусов акустических систем отбросить в сторону звуковые аспекты, то останутся три определяющих параметра: низкая стоимость, простота обработки, простота склеивания. МДФ как раз обладает всеми тремя. Именно невысокая стоимость и «податливость» МДФ делают его одним из самых популярных материалов для изготовления колонок.

Пример использования МДФ – полочная акустика Arslab Classic 1 SE, стенки корпуса которой изготовлены из толстых древесноволокнистых плит, препятствующих возникновению вибраций и окрашиванию звука.

Фанера

Этот материал сделан из спрессованного и склеенного тонкого шпона (около 1 мм). Для повышения прочности фанеры слои шпона накладываются так, чтобы волокна древесины были направлены перпендикулярно волокнам предыдущего листа. Фанера – лучший материал для подавления вибраций и удержания звука внутри корпуса. Склеить фанерные доски между собой можно обычным клеем по дереву.
Шлифовать фанеру сложнее, чем МДФ, поэтому выпиливать детали нужно как можно точнее. Среди достоинств фанеры стоит выделить её легкость. По этой причине из неё часто делают кейсы для музыкальных инструментов, ведь достаточно обидно отменять концерт из-за того, что музыкант надорвал спину.
Именно этот материал применяется компанией Penaudio для производства напольной акустики – она использует латвийскую фанеру, которая изготавливается из березы. Многим нравится то, как выглядит обработанная березовая фанера, особенно после покрытия лаком, – это придает корпусу уникальности. Этим и пользуется компания: поперечные слои фанеры стали своеобразной «визитной карточкой» Penaudio.

Напольная акустика Penaudio Rebel Three

Камень

Чаще всего используются мрамор, гранит и сланец. Сланец – самый подходящий материал для изготовления корпусов: с ним достаточно просто работать из-за его структуры, и он эффективно поглощает вибрации. Главный недостаток – необходимы специальные инструменты и навыки обработки камня. Чтобы как-то упростить работу, возможно, имеет смысл изготовить из камня только переднюю панель.
Стоит отметить, что для установки колонок из камня на полку, вам может понадобиться мини-кран, да и сами полки должны быть достаточно прочными: вес каменной аудиоколонки достигает 54 кг (для сравнения, колонка из ОСП весит около 6 килограмм). Такие корпусы серьезно улучшают качество звука, но их стоимость может оказаться «неподъемной».
Колонки из цельного куска камня делают ребята из компании Audiomasons. Корпусы вырезаются из известняка и весят порядка 18 килограмм. По заявлениям разработчиков, звучание их продукта придется по вкусу даже самым искушенным меломанам.

Оргстекло/стекло

Можно сделать корпус для динамиков из прозрачного материала – это действительно круто, когда видно «внутренности» колонки. Только здесь важно помнить, что без должной изоляции звук будет ужасным. С другой стороны, если вы добавите слой звукопоглощающего материала, прозрачный корпус перестанет быть прозрачным.
Неплохим примером акустической hi-end-аппаратуры из стекла может служить Crystal Cable Arabesque. Корпуса техники Crystal Cable изготавливаются в Германии из полос стекла толщиной 19 мм со шлифованными гранями. Детали скрепляются между собой невидимым клеем в вакуумной установке, дабы избежать появления пузырьков воздуха.
На выставке CES-2010, проходившей в Лас-Вегасе, обновлённые Arabesque завоевали все три награды в области Инноваций. «До сих пор ни одному производителю техники не удавалось добиться настоящего hi-end-звучания от акустики, изготовленной из такого сложного материала. – писали критики. – Компания Crystal Cable доказала, что это возможно».

Клееная древесина/дерево

Из дерева получаются хорошие корпуса, однако здесь нужно учитывать важный момент: дерево имеет свойство «дышать», то есть оно расширяется, если воздух влажный, и сжимается, если воздух сухой.
Так как деревянный брусок проклеивается со всех сторон, в нем создается напряжение, что может привести к растрескиванию древесины. В этом случае корпус потеряет свои акустические свойства.

Металл

Чаще всего для этих целей используется алюминий, точнее – его сплавы. Они легкие и жесткие. По мнению ряда специалистов, алюминий позволяет уменьшить резонанс и улучшить передачу высоких частот звукового спектра. Все эти качества способствуют росту интереса к алюминию со стороны фирм-производителей аудиоаппаратуры, и его используют для изготовления всепогодных акустических систем.
Существует мнение, что изготовление цельнометаллического корпуса – не самая хорошая идея. Однако стоит попробовать сделать из алюминия верхние и нижние панели, а также перегородки жесткости.
Наши материалы по теме:

  • Раздел «Сделай сам»: Комплектующие и руководства
  • Разработка акустики: что делают звукоинженеры и можно ли создать акустику своими руками
  • Как создается акустика Arslab и почему High-End может продаваться по цене Hi-Fi
  • Старый новый звук: Мнения инженера и меломана

Вопрос выбора материала для изготовления корпуса акустической системы возникает одним из первых как у новичков, так и у опытных людей. И это не удивительно, ведь как минимум 50% качества звучания готового проекта зависят только от правильного изготовления корпуса.

Создать обсуждение статьи на форуме

Перекопав кучу литературы, статей и пробороздив по просторам мультиязычного Интернета, толкового ответа я так и не нашел. В книгах и статьях, как правило, дается приближенная оценка результатов без конкретных аргументаций и твердых выводов. Любое же обсуждение этого вопроса на форумах приводит к многостраничным перепалкам среди участников, опять же без аргументов и результатов, позволяющих таки определиться с выбором. И как-то совершенно неожиданно на просторах нидерландской сети я обнаружил отличную и уникальную в своем роде статью по теме. Тут было все – измерения, графики, подробные комментарии и заключения от автора. Чтож.. нидерландским владеют не многие, но было бы очень неплохо, чтобы и русскоговорящие умельцы смогли, наконец, получить исчерпывающий ответ на такой важный и непростой вопрос. Я взялся за перевод.

Введение

Для создания хороших акустических систем (АС) прежде всего необходим хороший корпус. Корпус АС обеспечивает необходимое сосредоточивание (направленность) акустической энергии. В идеальном случае корпус АС должен быть абсолютно жестким и не подвергаться воздействию акустической энергии. Чаще всего материалом корпусов является древесина. Также применяются и другие материалы, такие как пластик, алюминий, камень и бетон. Большое количество АС имеют проблемы в звучании связанные с тем, что их корпуса придают свою собственную окраску звуку, так как сами излучают почти столько же звуковых волн, сколько и сама динамическая головка. Этот эффект проявляется на определенных частотах и четко себя выдает. Что же происходит на самом деле?

Что же происходит на самом деле?

Динамическая головка (ДГ), установленная в корпусе АС вибрирует в такт входному сигналу, поступающему с усилителя мощности. Эти колебания передаются через ее корзину ДГ на корпус АС и приводят к вибрации всей конструкции в целом. Другой путь передачи вибрации обусловлен быстрым сжатием и расширением воздуха внутри корпуса АС в такт хода диффузора ДГ (эффект поршня). Эти колебания очень малы по амплитуде, и их трудно обнаружить визуально или потрогав корпус рукой. В идеальном случае ДГ не имеет контакта с корпусом АС и не оказывает акустического давления на стенки ящика — акустическая система звучит, как отдельно взятая ДГ. На практике это, конечно же, недостижимо и важнейшую роль в звучании АС играет материал и конструкция их корпусов. Этот вопрос волнует меня, как и любого другого производителя качественных АС прежде всего. И чтобы иметь возможность выбирать лучший материал для постройки АС я произвел их экспериментальное исследование.

Методика измерений

Как же протестировать широкий набор материалов?

Для измерения создана специальная методика. Был сконструирован корпус (типа закрытый ящик с утопленным заподлицо динамиком) из 18мм МДФ, укрепленного 32мм слоем бетона. Вес готового корпуса тестового ящика составил 105кг.

Толщина всех исследуемых панелей тоньше, чем стены экспериментального ящика, таким образом, в конструкции формируется самое слабое звено для измерений.

Фронтальная часть тестового ящика имеет рамку под установку в нее исследуемых панелей.

Для возможности проведения измерений панелей с ребрами жесткости, в центре проема под тестовую панель установлено съемное ребро.

Описание методики

Сначала необходимо найти место для проведения контрольных измерений.

Контрольное измерение проводится без установки тестовой панели в экспериментальный корпус.

Второе измерение проводится так же, но с установленной тестовой панелью и мы видим разницу в спектрах, как показано на рисунке 1.

Если во втором измерении мы не производим никаких изменений, то соответственно никакой разницы между спектрограммами мы не должны увидеть.

Измеренное различие заключается в уменьшении звукового давления тестовой панелью.

То есть в идеальном случае (идеальный материал для корпуса АС) во втором измерении (с установленной панелью) мы не должны увидеть каких-либо всплесков частот на спектрограмме (подобно тому, что на рисунке 2).

Чтобы исключить влияние уровня окружающего шума, проводилось измерение последнего на более высокой чувствительности системы (рисунки 2, 3).

Результаты измерений

Во всех случаях использовались одинаковые настройки.

Для того чтобы исключить возможное влияние пространства, измерения проводились на малом расстоянии (17,5см) напротив центра тестовой панели.

Измерительная система: Daas 32

частота дискретизации 2kHz — 6kHz

уровень -14dB

3D спад, динамический диапазон +5/-35dB

Часть первая

1. Базовое измерение

2. Уровень шума

3. Уровень шума -70dB

4. 10мм ДСП

5. 18мм ДСП

6. 18мм МДФ

7. 18мм фанера меранти

8. 18мм березовая фанера

9. 18мм МДФ с ребрами жесткости

10. 18мм березовая фанера с ребрами жесткости

11. «Сэндвич» ДСП + березовая фанера

12. «Сэндвич» ДСП + МДФ

13. «Сэндвич» ДСП + березовая фанера + пена

14. 18мм МДФ + 20мм бетон

15. 18мм МДФ + 20мм бетон + ребра жесткости

16. 18мм МДФ + бетон +
ребра жесткости + 80мм стекловаты

Часть вторая

17. 80мм стекловата

18. Березовый массив с ребрами жесткости +
80мм cтекловата

19. 18мм МДФ + 10мм минеральная вата

20. 30мм твердого дерева без ребер жесткости

21. 18мм МДФ + 7мм изомат без ребер жесткости

22. «Сэндвич» 18мм березовый массив + 7мм изомат +
18мм МДФ + ребра жесткости

23. 18мм МДФ + 11мм изомат без ребер жесткости

24. 18мм МДФ + 11мм изомат с ребрами жесткости

25. «Сэндвич» береза + 11мм изомат + 18мм МДФ

26. «Сэндвич» береза + 11мм изомат + 18мм МДФ
с ребрами жесткости

27. «Сэндвич» твердое дерево + 11мм изомат +
18мм МДФ с ребрами жесткости

28. «Сэндвич» береза + 11мм изомат +
18мм МДФ с ребрами жесткости + 80мм стекловата

1. Базовое измерение

Два одинаковых базовых измерения, которые показывают между собой нулевую разницу. На практике это не совсем возможно, потому что небольшие колебания в звуковом давлении от ДГ присутствуют всегда. Эта разница очень мала, но она есть.

2. Уровень окружающего шума

Во втором измерении, тест на отсутствие сигнала пройден. Здесь был измерен уровень окружающего шума, с такой же чувствительностью, как и во всех других измерениях.

3. Уровень окружающего шума (-70dB)

Те же условия, как и во втором измерении, но со скорректированной чувствительностью. Тут можно видеть возмущения в широком спектре частот.

4. 10мм ДСП

Наблюдается сильный резонанс на 140Hz силой в + 4 дБ, что практически сравнимо со звуковым давлением ДГ. Второй и третий резонансы на 350 и 600 Гц с более долгим временем затухания. И последний резонанс лежит в области 1200Hz.

5. 18мм ДСП

Для толстого листа ДСП, первый резонанс поднимается до 175 Гц, второй находится в области 500 Гц и почти сливается с третьим на 580 Гц.

Первый резонанс, по сравнению с 10мм листом ДСП несколько уменьшен, но резонанс на 580 Гц сильнее. Более высокочастотные резонансы на 820 и 1200 Гц так же немного усиливаются.

6. 18мм МДФ

Эта спектрограмма полностью идентична 18 мм ДСП. Все резонансы на тех же частотах и имеют одинаковую силу.

7. 18мм фанера Меранти

Фанера Меранти имеет примерно те же резонансы, как ДСП и МДФ. Первый резонанс смещается со 175 Гц до 205 Гц и имеет большее время затухания. Резонанс на 580 Гц зашкаливает за уровень +5dB и также затухает медленнее. Результаты измерений показали, что этот материал мало пригоден для качественных конструкций и не представляет интереса для дальнейших измерений.

8. 18мм березовая фанера

Эту спектрограмму стоит рассмотреть подробнее.

Первый резонанс сдвигается выше к 230 Гц и он слабее, чем у фанеры Меранти. Второй вернулся на 580 Гц, и увеличился до +10 дБ.

Резонансы в области 850 и 1200 Гц уменьшились до -6 дБ.

Так же появились резонансы от 1930 до 1990 Гц с быстрым затуханием до -35 дБ. Резонансы ниже 20Гц демпфируются меньше, чем у ДСП или МДФ и имеют уровень от -15 до -25дБ.

9. 18мм МДФ с ребрами жесткости

Первый резонанс практически исчез, по сравнению с неукрепленным МДФ.

Сила резонанса на 175 Гц упала с -2 до-30 дБ. Добавился новый резонанс на 300 Гц -10 дБ. Сильный резонанс на 580 Гц, достигавший +7 дБ для неукрепленной панели теперь, уменьшился до уровня -7 дБ. Остальные резонансы не изменились, и добавился еще один на 980 Гц, который слабее, чем другие, но имеет большее время затухания.

10. 18 мм березовая фанера с ребрами жесткости

Сильно ослаб первый резонанс на 230 Гц, который был на 18мм фанере без армирования. Теперь он сместился на 300Гц. Здесь нет такого заметного спада резонанса на этой частоте, как в случае армирования МДФ (с -2 до -20дБ).

Второго резонанса нет, но есть новый пик на 490 Гц с силой до -7 дБ. На более высоких частотах мы наблюдаем ту же картину, как и для МДФ.

11. «Сэндвич» 18 мм березовая фанера + 18мм ДСП

Панель существенно усиливается, и на графике мы видим сочетание двух различных характеристик. Первый резонанс практически ликвидирован. Сильный четвертый резонанс соответствует такому же более сильному резонансу на ДСП и березе в районе 580 Гц. Остальные резонансы вполне идентичны тем, что были на раздельных панелях из фанеры и ДСП.

12. «Сэндвич» 18мм ДСП + 18мм МДФ

ДСП и МДФ имеют те же характеристики. Первый резонанс передается в «сэндвич» от ранее рассмотренных раздельных панелей. Остальные резонансы в целом похожи на характеристики предыдущего «сэндвича» (измерение 11) Усиление затухания резонансов в варианте «сэндвич» примерно пропорционально увеличению толщины панели в целом, по сравнению с отдельными платами ДСП и МДФ по 18мм.

13. «Сэндвич» 18мм ДСП + пена + 18мм фанеры

Первый резонанс ослаблен по сравнению с подобным «сэндвичем» без пены. Это происходит за счет изоляции упругих слоев панелей друг от друга.

14. 18мм МДФ + 20мм бетона без ребер жесткости

На графике видно, что первый резонанс, присутствовавший на чистом МДФ на частоте 180 Гц, немного ослаб (-4дБ) и сместился на 130 Гц. Остальные более высокие по частоте резонансы значительно уменьшились. Бетон оказал сильное влияние на широкую область частот.

15. 18мм МДФ + 20мм бетона с ребрами жесткости

Первый резонанс значительно сократился. Остальные резонансы также ослабли, в среднем на 10 дБ. Однако из-за ребра жесткости появился сильный резонанс на 500Гц.

16. 18мм МДФ усиленный 20мм бетона и ребрами жесткости с демпфированием стекловатой, помещенной между ДГ и тестовой панелью.

Сильный резонанс на частоте 500Гц теперь существенно ослаб (примерно на -10дБ).

17. Плита стекловаты 80мм свободно лежащая в проеме тестового ящика.

Здесь показано, какие частоты гасит стекловолокно, помещенное между ДГ и измерительным микрофоном.

18. 18мм березовая фанера с ребрами жесткости + 80мм стекловолокна

Превосходное демпфирование практически всех резонансов, дает картинку, которую хотелось бы иметь в действительности на многих высококачественных АС. Резонанс на 400-500Гц ослаб до -15дБ.

19. 18мм МДФ с приклеенным 10мм листом прессованной минеральной ваты

Ослабление резонансов легко обнаружить, по сравнению с чистым МДФ (измерение 6). Видно, что лист минеральной ваты в целом улучшает картину, однако ослабление самых сильных резонансов не очень велико – первого на 160 Гц -10дБ и второго на 600Гц всего на -2дБ.

20. Твердое лиственное дерево1 30мм без ребер жесткости

Представлены типичные результаты испытаний 30мм панелей выполненных из массива твердых пород дерева. Первый резонанс на 210 Гц довольно сильный (до -9дБ) и имеет очень плохое затухание. Резонансов на более высоких частотах меньше и они гораздо слабее по интенсивности (в среднем до -23дБ)

21. 18мм МДФ + 7мм изомат2 без ребер жесткости

Первая резонансная частота по сравнению с чистым МДФ опустилась до 100Гц из-за увеличения массы тестовой панели. По интенсивности она достигает -5дБ. Резонансы на более высоких частотах затухают намного лучше по сравнению с МДФ (измерение 6).

22. 18мм МДФ + 7мм изомат с ребрами жесткости

Первая резонансная частота значительно поднялась со 100 до 400 Гц. Наблюдается значительное снижение ее интенсивности с -5дБ (для чистого МДФ) до -15дБ. Результат от применения такого сочетания материалов с применением укрепления очень продуктивен.

23. 18мм МДФ 11mm изомат без ребер жесткости

Первая резонансная частота так же понижается за счет увеличения веса по сравнению с чистым МДФ. Этот резонанс теперь располагается на частоте 105 Гц и ослаблен до -12 дБ. Аналогично ослабли и резонансы на более высоких частотах по сравнению с измерением 6. В целом для 11мм изомата результаты несколько лучше, чем для 7-и миллиметрового.

24. 18мм МДФ + 11мм изомат с ребрами жесткости

Практически те же закономерности, что и с 7мм изоматом в измерении 22. Результаты несколько улучшились засчет увеличения толщины и массы панели. Резонанс на 400 Гц имеет уровень -17 дБ.

25. «Сэндвич» 18 мм МДФ + 11 мм изомат + 18мм березовый массив без ребер жесткости.

Практически «чистая» картинка, больше нет ярко выраженных резонансов. На всем частотном диапазоне ослабление резонансов составляет 35дБ и более. Присутствуют только четыре малых резонанса силой -25 дБ на частотах 340, 700, 1K и 1,5 кГц. Из всех измерений только бетон (измерение 16) был немного лучше.

26. „Сэндвич“ 18мм МДФ + 11мм изомат + 18мм березовый массив с ребрами жесткости

Такое сочетание в значительной степени подобно измерению 24. В принципе, я ожидал некоторого улучшения результатов измерения 25. Но мы получили несколько худший результат, который, вероятно, объясняется способом крепления тестовой панели.

Наиболее вероятные причины ухудшений заключаются в следующем:

— внутренняя поверхность ящика изолируется от внешней слоем изомата;

— ребра жесткости внутри ящика должны быть приклеены непосредственно к внутренней поверхности исследуемой панели;

— во время тестовых измерений для крепления панели и ребер жесткости я мог применять только шурупы (без клея), чтобы иметь возможность проводить несколько измерений;

— внутренняя панель крепится с помощью ребра жесткости из березы;

— при этом основанием крепления является МДФ + изомат на шурупах;

— невозможно было закрепить дополнительно ребро жесткости на тестируемой панели, так как шурупы бы создали дополнительный путь передачи резонансов на внешний слой «сэндвича»

— это результат прямой передачи вибраций от внутреннего слоя наружу;

— изомат потерял свой изоляционный характер, резонансы распространились в обход него;

— внешний слой МДФ и изомат крепятся по краям и не полотно прилегают друг к другу в центре панели.

27. „Сэндвич“ 18мм МДФ + 11мм изомат + 30мм слой твердого лиственного дерева с ребрами жесткости

Здесь 18мм слой березы заменен 30мм слоем твердолиственного дерева.

Такая комбинация имеет те же проблемы, что и выше (измерение 26).

Суммарно результат выглядит даже хуже предыдущего.

28. «Сэндвич» 18мм МДФ + 11мм изомат + 18мм березовый массив с ребрами жесткости + 80мм стекловаты

Это измерение должно было быть практически идентичным 26-ому измерению, так как было добавлено только стекловолокно. Можно заметить, что результат получился лучше, чем ожидалось. Во всем диапазоне затухание резонансов -35 дБ и только между 300-500 Гц присутствует 2 малых резонанса по уровню -27 дБ. Этот результат является самым лучшим из всех измерений, превосходя даже бетон. Улучшение результатов по сравнению с измерением 26 вероятно произошло за счет лучшей фиксации тестовой пластины. В последнем измерении для крепления панели применялись еще большие шурупы, чтобы обеспечить максимально возможную степень прижатия к корпусу тестового ящика.

Заключение (по первой части)

В процессе измерений постоянно контролировалась тенденция улучшения/ухудшения результатов. Если результат с новым материалом оказывался хуже предыдущего, то экспериментов с ним дальше не проводилось.

Толщина панели оказывает большое влияние на уровень резонансов и их затухания — чем толще панель, тем быстрее происходит затухание.

Первый резонанс уменьшается всегда за счет увеличения толщины и веса панели.

Изоляция пластин эластичной прослойкой (пена) оказывает отрицательное воздействие на общую картину резонансов. Поэтому я не стал продолжать с резиной и другими эластичными материалами в качестве прослойки.

„Сэндвич“ панели во всех случаях оказались лучше, чем материалы, из которых они были сделаны по отдельности.

Ребра жесткости, расположенные в центре тестовой панели оказывают существенное влияние на уменьшение первого резонанса.

Панели с конструкцией «сэндвич» с укреплением ребрами жесткости в итоге дают наилучшие результаты.

Превосходный результат дает применение ребер жесткости в сочетании с бетоном. Весь спектр частот, кроме области высоких заслуживает высокой оценки.

Демпфирование с целью снижения резонансов на высоких частотах позволяет подавить все резонансы до уровня не более -35 дБ.

На практике все эти мероприятия позволяют получить невероятно открытый без призвуков звук. Это можно хорошо заметить во всех паузах и перерывах сигнала.

Дополнения (по результатам второй части измерений)

Каждая комбинация материалов дает различное снижение пропускания звуковых частот.

Выбранное направление применения в конструкции стенок упругого изомата позволяет максимально приблизиться к нейтральным характеристикам тестового ящика из MDF и бетона (т.е. к идеалу).

Влияние мизерных резонансов, наблюдаемых на последних картинках, не удалось обнаружить в звучании музыки, они были обнаружены лишь с помощью чувствительного измерительного оборудования.

На данный момент я работаю над созданием первого прототипа для корпуса с применением изомата.3

Строительство подобных кабинетов настолько точный и сложный процесс, что для возможности применения таких конструкций на практике требуются дополнительные исследования в этой области.

Примечания (от переводчика)

1 К сожалению, автор измерений не отметил, из какого именно дерева он изготовлял тестовые панели. Твердые лиственные породы: дуб, бук, граб, ясень, клён, саксаул и другие. Возможно, что с переходом от одной породы дерева к другой существенных изменений в наблюдаемой картинке не происходит.

2 Изомат (ISOMAT) – (не путать с туристическими ковриками!) прессованный звукоизолирующий композит. Обладает высокой удельной массой, жесткостью и твердостью. Дает отличные результаты при звукоизоляции листовой стали, алюминия , дерева и пластика.

3 Видимо, автор уже имеет удачные разработки, но по каким-то причинам они не опубликованы на сайте. Удалось найти несколько свежих конструкций корпусов АС голландцев с применением изомата.

Оригинал статьи можно посмотреть здесь: www.hsi-luidsprekers.nl Автор проделал поистине колоссальную и полезную работу! Если увидит.. Thanks!

Надеюсь, перевод статьи многим окажется полезным и с одной стороны поставит точки во множественных спорах, а с другой подтолкнет наших умельцев на новые увлекательные обсуждения, но уже предметные и с аргументациями.

Серый Хомячок

Поперто отсюда. Часть про схемотехнику нещадно вырезана — это мы и сами умеем.

Сделать усилитель не так сложно, как это кажется. Все работы можно выполнить дома на кухне, располагая минимальным набором инструмента и материала. Но тем не мене можно получить впечатляющие результаты. В этой статье я расскажу вам, как это сделать. Я так же не буду пользоваться станками и выполню все работы вручную.

Для корпуса понадобится алюминиевый угольник 15Х15 миллиметров, можно и больше, но не меньше, а то корпус не будет обладать достаточной жёсткостью. Сначала надо нарезать заготовок.

Рекомендую сначала нарисовать корпус на бумаге и просчитать все размеры, что бы потом не было мучительно больно. Когда я делаю корпуса, то исхожу из того, что все стандартные аппараты Hi-Fi класса имеют корпуса длиной 430 или 460 миллиметров, при этом их высота и глубина не лимитируется. Размер 460 миллиметров мне кажется великоватым, по этому, я принял размер 430 миллиметров. Сам корпус планирую отделать стеклом толщиной 4 миллиметра. Из этого следует, что каркас должен быть меньше по размерам, чем окончательный размер усилителя. Если будет крышка из стекла 4 миллиметра и днище из алюминия толщиной 1.5 миллиметра, то высота каркаса должна быть на 5.5 миллиметра меньше планируемого размера. А если сделать стеклянными боковины, то из общей длины надо вычесть две толщины стекла.

Ну вот, заготовки нарезаны, можно приступать к обработке. Начнём с вертикальных стоек каркаса. Тут тоже надо не забыть о том, что от их высоты надо вычесть две толщины полочки применяемого угольника. В моём случае, при общей толщине усилителя 60 миллиметров, толщине стеклянной крышки 4 мм, днища 1.5 мм и толщине полочки угольника получилась высота стойки 51.5 миллиметров.

Все стойки я обрабатывал пакетом, это позволит получить их одинаковую высоту.

Когда стойки будут готовы, приступаем к обработке горизонтальных элементов каркаса. Каждый конец угольника надо спилить под углом 45 градусов для удобной состыковки. Отчертить можно по школьному угольнику (я же обещал не пользоваться профессиональным инструментом).

Обратите внимание на две следующие фотографии, на них видно, как надо спиливать конец угольника.

Скос должен переходить на полочку, образуя острый угол. Можно предварительно отпилить большую часть металла ножовкой, а окончательно довести напильником. Следите за тем, чтобы все похожие детали были одной длины. Для сборки корпуса размерами 430Х250Х60 понадобится четыре угольника длиной 422 миллиметра, и четыре угольника длиной 250 миллиметров. Через час у меня были все заготовки сделаны, и я приступаю к сборке каркаса.

Собирать буду на винтах М3, можно было и склепать, но заклёпки сейчас стали дефицитом, а тяговые для этого дела не подходят – у них будет торчать головка. Винты надо купить с потайной головкой и заточить сверло под угол 90 градусов для высверливания углублений под головку винта.

Два угольника собираются на одной вертикальной стойке, так, как показано на снимке.

А это вид с обратной стороны.

Для большей точности, можно сверлить зажав детали в тиски.

Должно получиться нечто, похожее на аквариум.

Теперь надо изготовить днище и заднюю стенку. Я их делал из алюминиевого листа толщиной 1.5 миллиметра. Но можно применить кровельное железо или оргстекло — хуже не будет. Только придётся пересчитать высоту стоек. Для выпиливания заготовок я применил электролобзик, но можно их вырезать любым доступным способом.

При вырезке не старайтесь сразу попасть в размер, лучше сделать на миллиметр больше и окончательно подогнать по месту выступающий край. Вот, днище готово. Его надо прикрутить к каркасу винтами с шагом не более ста миллиметров, это исключит его прогиб.

Вот теперь можно спилить в размер выступающую часть днища.

Так же делается задняя часть корпуса. На ней будут установлены разъём питания, входные и выходные гнёзда. Их надо приобрести заблаговременно.

Размечаем и сверлим отверстия в задней стенке.

Ну, тут всё просто – отверстия круглые, а вот с разъёмом питания придётся повозиться.

Размечаем место под будущее окно и тонким сверлом сверлим отверстия как можно ближе друг к другу. Потом бокорезами перекусываем перемычки…

Пять минут работы напильником и окно готово!

Теперь подумает о ножках нашего будущего усилителя. Их можно применить готовые от старого компьютерного корпуса, но я нашёл ножки от чемодана, которые сделаны из мягкого пластика. Они подошли как нельзя лучше.

Можно приступить к изготовлению передней панели. Я её сделал из алюминиевой полосы толщиной 5 миллиметров, но это не критично, можно и тоньше, просто толстая панель смотрится как-то красивее.

На снимке можно рассмотреть некую разметку, это то, о чём я забыл сказать. Конкретно в этом усилителе, я захотел сделать стрелочный индикатор уровня. Должна же быть какая-то изюминка. Но можно обойтись и без индикаторов, кто не будет их делать – может смело пропустить всё описание про индикаторы.
Индикаторы… Для них я приобрёл два вольтметра.

И разобрал их…

Из них нам понадобится только сам механизм. Вот с ним надо обращаться с максимальной аккуратностью.

Для придания индикатору профессионального вида мы их объединим в одном корпусе и сделаем подсветку. На алюминиевую пластину переносим разметку с оригинального шильдика и выпиливаем надфилем.

И ещё надо изготовить планку, которая прикроет механизм от посторонних взглядов.

Должно получиться что-то типа того, что видно на фотографии.

Стоит обратить внимание на боковые крышки – они нужны для завершения конструкции. И ещё три отверстия в центре – там будут располагаться светодиоды индикации включённого входа. Вот так это выглядит с обратной стороны.

Вся конструкция держится на угольнике, который находится посередине. Подсветка буде осуществляться полоской из синих светодиодов. Они располагаются в верхней части корпуса, над индикатором.

В отверстия, расположенные в центре индикатора, надо вклеить три светодиода красного цвета свечения.

После отвердения клея, рекомендую покрыть его чёрной краской, это позволит избежать паразитной засветки от соседних светодиодов.

Ну и на выводы припаиваем плату с резисторами. Сами светодиоды подключаются параллельно обмоткам реле на плате коммутации.

Под индикатор надо прорезать окно, воспользуемся той же технологией, что и прорезании окна под разъём питания. Только тут надо проявить максимум аккуратности и терпения – от этого будет зависеть внешний вид усилителя.

Тут я не удержался и профрезеровал с обратной стороны углубление под стекло, но это не является обязательным. Можно применить тонкую прозрачную плёнку для лазерных принтеров, эта плёнка очень тонкая и не повлияет на размеры, что не сказать о стекле.

Отверстия под кнопки просверлены сверлом 8.4 миллиметра. Это потому, что у меня есть алюминиевый пруток диаметром восемь миллиметров, из него получатся отличные кнопки.

Фаску в отверстии лучше всего сделать при помощи зенкера, сверлом трудно добиться ровной поверхности.

Сама кнопка отпиливается от прутка нужной длины и шлифуется вручную при помощи ручной дрели. С обратной стороны надо просверлить отверстие 4 миллиметра. Торец желательно отполировать.

Выключатель питания крепится на двух длинных винтах, это позволит точно выставить его высоту для того, чтобы кнопка не тёрла в отверстии.

Ручку громкости можно применить готовую, это не ухудшит внешнего вида. В продаже есть вот такие красивые ручки.

Но мне она не нравится, я применил самодельную. У кого есть знакомый токарь – советую обратиться к нему за помощью и сделать вот такую ручку.

И для полной завершённости надо изготовить декоративное кольцо.

В сочетании с ручкой это примет вполне законченный вид.

Но ещё раз скажу – это не обязательно, отлично будет смотреться и с другой ручкой. Осталась работа над отделкой корпуса. Переднюю панель надо тщательно отшлифовать. Для этого соберём небольшое приспособление.

Панель закрепляется на основании из ДСП, сбоку прикручивается угольник – он служит направляющей. Полоска наждачной бумаги со средней зернистостью прикрепляется к отрезку того же ДСП. Наждачная бумага перемещается вдоль панели и одновременно прижимается к направляющей. Это позволит получить параллельные риски на панели.

При обработке панель надо обильно поливать керосином. Его можно налить в распылитель, будет очень удобно. Панель должна быть всегда влажной. Не трите на сухую! Могут остаться трудноустранимые дефекты.

Через час можно будет полюбоваться на результаты.

Ручку громкости можно отполировать при помощи дрели.

Осталось дело за малым – вырезать стёкла для отделки корпуса. Я применил для этого зеркало серого цвета. Самое простое – заказать всё это в зеркальной мастерской, но можно сделать самому. Отрезать стекло – не проблема, а вот обработать кромки – это надо постараться. Обработка производится наждачной бумагой с водой. Постепенно уменьшая номера, можно добиться почти идеальной полировки. Но можно остановиться и на ровной матовой поверхности.

Боковые полоски стекла приклеиваются к корпусу при помощи аквариумного силикона.

Стекло в углубление вклеивается при помощи эпоксидного клея. После отвердения, излишки клея удаляются острым лезвием.

Собираем индикатор. Картинка для шильдика рисуется в любом графическом редакторе и печатается на самолеящейся плёнке белого цвета.

Ещё хорошо бы заказать у токаря декоративные подкладки под винты, они придадут профессиональный вид усилителю.

Сам корпус покрывается чёрной краской из баллончика, но это тоже не является необходимостью – каркас почти не виден. Если крышка корпуса сделана из стекла, кстати, хорошие результаты даёт обычное зеркало, в ней надо просверлить отверстия. Я их делал при помощи трубчатого сверла. Сначала до половины толщины с обратной стороны зеркала…

А потом с лицевой. Если делать наоборот, то не будет видно, где сверлить, а насквозь сверлить не советую – в этом случае сколы неизбежны.

Теперь берём светодиод красного цвета и диаметром три миллиметра. В ручке громкости сверлится отверстие с лицевой стороны диаметром три миллиметра, а с обратной, почти до конца, надо рассверлить его сверлом четыре миллиметра. К светодиоду припаивается резистор, и провода изолируются трубочками. Желательно применить провод марки МГТФ.

Полученная конструкция вставляется в отверстие и закрепляется каплей клея.

Рукоятка ставится на место, а провода пропускаются в щель между панелью и осью.Провода от светодиода подключаются к питающему напряжению.

Вот теперь всё! Осталось закрепить верхнюю крышку. Под винтики тоже желательно подложить декоративные подкладки. Но можно применить винтики чёрного цвета.

Завершающим этапом делаем надписи на передней панели. Самый простой вариант – напечатать их на прозрачной самоклеящейся плёнке. Я именно так и поступил.

Корпус для блютуз колонки своими руками

Всем нам нравится слушать хорошую музыку на качественных устройствах. В наше время технологии позволяют подключать устройства для прослушивания музыки совершенно бесконтактным способом, благодаря bluetooth. Но зачастую такие технологии сопровождаются высокой стоимостью, и многим это не подходит. Данная статья поможет вам сделать блютуз колонку для прослушивания музыки своими руками.

Из чего сделать корпус для блютуз колонки

Корпус для самодельной колонки можно выполнить из разных материалов, например, таких, как пластик, плотный картон, металл, дерево. Рекомендуется выполнять корпус из дерева, так как материал доступен в любом строительном магазине, довольно крепкий, легко поддаётся ручной обработке.

Просто приобретите деревянную фанеру с примерной толщиной два-три миллиметра. Также, для создания корпуса понадобится карандаш, гвозди или горячий клей. Ещё потребуется лобзик обычный или электрический, наждачная бумага.
Для создания самой системы вам потребуется:

  1. Динамик, желательно небольших размеров.
  2. Блютуз плата.
  3. Батарея смартфона.
  4. Усилитель.
  5. Переключатель.
  6. Кнопка активации.
  7. Разъём от зарядки USB.
  8. Провода.

Как сделать корпус для портативной колонки своими руками

Для того чтобы сделать данное изделие важно сначала выполнить условия безопасности. Наденьте защитные очки, защитные перчатки, подготовьте рабочее место и материалы к выполнению самодельного изделия.

  1. Первым шагом вам нужно карандашом разметить на фанере основные стороны вашей колонки. Рекомендуется выполнять стенки изделия небольших размеров для экономии места и квадратного размера для простоты выполнения. Также на сторонах пометьте пазы, благодаря которым будут крепиться стенки.
  2. Следующим шагом необходимо вырезать лобзиком эти стенки, после чего пройтись по их краям наждачной лентой.
  3. После выполнения этих действий нужно определить переднюю, заднюю и боковые стенки. На передней стенке обозначьте отверстие для динамика, а на задней пометьте отверстия под разъёмы. Вырежьте отверстия и обработайте их наждачной лентой.
  4. Далее при помощи клеящего пистолета соедините все стороны колонки, кроме верхней.
  5. После этого присоедините провода к плате Блютуз. Места пайки отмечены в инструкции к плате. Таким образом припаяйте аккумулятор, разъёмы, усилители, кнопку запуска и переключатели.
  6. Прикрепите динамик к отверстию передней стенки, а разъёмы, переключатели и кнопку запуска к задней стенке. Зафиксируйте всё горячим клеем, чтобы ничего не болталось.
  7. Закрепите верхнюю крышку и зарядите ваше самодельное устройство при помощи разъёма и зарядки. При желании можете покрасить колонку в любой цвет.

Ваша колонка готова.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Как сделать корпус для акустических колонок из фанеры

Акустическая система — важный компонент любой аудиотехники. Её главная задача заключается в том, чтобы обрабатывать электрический импульс, преобразовывая его в звуковой сигнал. Требования к такому оборудованию предъявляются примерно одинаковые. Оно должно обладать достаточной мощностью, воспроизводить частоты, доступные человеческому уху, не искажая звук. Разумеется, на качество звучания в первую очередь влияют динамики и различные фильтры. Но и без качественного корпуса невозможно представить первоклассную аппаратуру. По этой причине у некоторых энтузиастов может возникнуть идея самостоятельно изготовить корпус колонок из фанеры.

Такое желание может появиться в нескольких случаях:

  • не устраивает звучание старой системы, но при этом нет желания покупать дорогостоящую установку;
  • хочется поэкспериментировать со звуком, чтобы добиться достоверной передачи музыки, голосов или различных аудиоэффектов;
  • возникла идея изготовить неординарную и единственную в своем роде вещь, которая будет не просто приносить пользу, но и станет декоративным элементом, способным разнообразить интерьер.

Какую фанеру выбрать?

Корпус акустических колонок должен быть достаточно жестким, чтобы гарантировать оптимальное отражение/поглощение звуковых волн определенной мощности и частоты. Для этого можно использовать самые разнообразные материалы: пластик — относится к категории бюджетной техники, стекло, металл или твердую резину. Однако древесина считается самым лучшим решением. Цельное дерево для этой задачи используется редко, в основном применяют другие варианты:

  • ДСП — одно из главных преимуществ материала — доступность. Но, чтобы добиться хорошего звучания, нужно использовать плиты высокой плотности, толщина которых не меньше 16 мм. Это позволит снизить резонанс, а также исключить появление собственных призвуков. Сырье также нужно дополнительно облицовывать другими материалами или обрабатывать специальными красками, чтобы защитить от влаги и повреждений;
  • МДФ — возник в результате усовершенствования производственной технологии, которую использовали для изготовления ДСП. К преимуществам материала относят высокую механическую жесткость, а также способность хорошо поглощать звуковые колебания;
  • фанеру — оптимальный выбор. Чтобы получить качественное изделие, нужно отдавать предпочтение сырью высокого сорта. Лучшим вариантом станет многослойная фанера с 12 слоями и не меньше. Этот материал обладает хорошими поглощающими свойствами, слабо подвергается расслоению, а еще он намного легче ДСП или МДФ. Что касается породы дерева, то специалисты рекомендуют обратить внимание на сосну или дуб. С их помощью можно создать неплохой резонанс, а еще они характеризуются исключительными эстетическим свойствами.

Как рассчитать размеры фанеры для создания корпуса?

  1. Чтобы определить размер корпуса, нужно ориентироваться на размеры динамика, а также свободное пространство, где планируется установка системы. Документация, которая должна идти в комплекте к динамикам, поможет вам сориентироваться в параметрах. Если её нет, тогда мерки можно снять самостоятельно, только не забудьте измерить глубину, а еще оставить место, чтобы аккуратно уложить все провода.
  2. Теперь можно приступать к изготовлению подробного чертежа. Внимательно проверьте свои расчеты, чтобы вам не пришлось заново делать эту работу. Убедившись в правильности своих действий, можете приступать к переносу чертежа на фанерный лист. Нанесите все разметки и обведите конечный результат красным карандашом или фломастером, так как в этой работе несложно сделать ошибку.
  3. Проделав все подготовительные этапы, можно приступать к изготовлению деталей и сборке корпуса. Для этой задачи вам понадобится клей, герметик, гвозди небольшого размера, молоток, ножовка по дереву или наждачная бумага и электрический лобзик. Сначала нужно аккуратно вырезать деревянные заготовки, используя лобзик. Не забудьте тщательно обработать все края, чтобы не осталось заусениц, неровностей или других дефектов.
  4. Подготовив все детали, проведите предварительную примерку. Они должны плотно прилегать друг к другу, не образовывая перекосов или зазоров.
  5. Следующий этап — сборка. Для соединения деталей можно использовать саморезы или гвозди. Если вы выбрали последний вариант, тогда работать придется аккуратно, чтобы не повредить материал. Не забывайте промазывать стыки клеем и герметиком, давая им время высохнуть. Так звуковые волны будут распространяться только в пределах корпуса, а вы, в свою очередь, сможете наслаждаться качественным звучанием.
  6. Корпус почти готов. Теперь осталось заняться его внешним видом. Самый простой вариант — покрыть поверхность короба лаком, чтобы защитить его от воздействия окружающей среды. Но здесь вы можете дать волю своей фантазии, использовать кожу или другие материалы для облицовки акустической системы. Завершающий штрих — установка динамика на отведенное ему место и заполнение свободного пространства синтетическим пухом.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх