Elektrikoff09.ru

Журнал "Электросети"
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Изготовление корпусов колонок: Обзор материалов

Изготовление корпусов колонок: Обзор материалов

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.

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.

Читайте так же:
Разводка розеток шлейфом или звездой

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.

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.

Читайте так же:
Xiaomi экшен камера розетка

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.

Постановка звука по системам 5.1 и 7.1

Для достижения эффекта «присутствия» необходимо на правильном расстоянии и в нужных местах расставить колонки. Сделать это можно по одному из двух стандартов: 5.1 и 7.1.

Постановка звука по системам 5.1 и 7.1

Стандарт 5.1

Это простой, но популярный стандарт. Для него необходимо всего лишь 4 равные по характеристикам боковые колонки, центр и сабвуфер. Если помещение симметричное и прямоугольное, размещайте систему следующим образом:

  • Экран ставим посредине короткой стены. Если поставим возле длинной стены — придется ближе ставить колонки, чтобы уравнять расстояние к зрителю. Это ухудшит звуковое восприятие и заберет больше полезного пространства в комнате.
  • Колонки размещаем по углам на одинаковом расстоянии от зрителя. В таком случае звуковая волна будет достигать ушей одновременно с противоположных сторон, создавая эффект присутствия.
  • Места для зрителей (кресла, диван) передвигаем на середину комнаты. Не впритык сзади, потому что расстояние к задним динамикам будет меньше, и передние не будет слышно. Из-за этого возникнет эффект, когда звук из фильма окажется сзади вас — явно не то что в кинотеатре.

Расстояние от аудиосистемы до зрителя должно быть не меньше 1,5-2 метров, иначе сильные басы и высокая громкость будут «давить» на уши, чем вызовут дискомфорт, и могут ослабить слух.

Разместите динамики на 30-60 см выше уровня головы сидящего зрителя — так звуковые эффекты качественнее воспринимаются. Для этого используйте стойки или настенные крепления. Если аудиоколонки висят слишком высоко или установлены прямо на полу, то вы будете слышать и воспринимать звук так, будто события на экране происходят над или под вами.

Расстановка колонок по системе 5.1

Как вариант, задние аудио-колонки можно разместить на потолке в углу, но направить их нужно все равно на голову зрителя.

Читайте так же:
Розетка прага с крышкой

Стандарт 7.1

Эта схема более эффективна, так как звук доходит сразу из 7 колонок (6 боковых и центр). Так он чище и лучше воспринимается. Как и в предыдущем примере, берем симметричную прямоугольную комнату. Аудиосистему размещаем по такому принципу:

  • Экран оборудуем посредине короткой стены — по тем же причинам, что и в системе 5.1.
  • Размещаем 4 аудиоколонки по углам и 2 — по правую и левую руку от зрителя, на одинаковом расстоянии к нему. Звуковая волна сбоку будет доходить прямо к ушам одновременно с передними и задними динамиками, что создаст эффект присутствия.
  • Места для зрителей, как и в предыдущем примере — посередине комнаты, ближе к задней стене, но не впритык к ней.

Как выставить сабвуфер

Выставление сабвуфера — веселый процесс, вам придется полазить «на четвереньках». Способ примитивный, но эффективный. Вам понадобится помощник с хорошим (не музыкальным, но хорошим) слухом. Посадите его на место зрителя, включите фильм, а сами передвигайте сабвуфер вдоль фронтальной стены. Как только ваш «подопытный» заметит, что в одном месте звучание лучше, чем в остальных, установите сабвуфер там.

Выставление сабвуфера

В симметричных комнатах самое удобное место для сабвуфера слева или справа от центрального канала. Басы сбоку лучше воспринимаются, чем по центру.

Для системы 5.1 нужен один сабвуфер, но в 7.1 можно установить еще один — пассивный. Второй сабвуфер улучшит басы, смотреть блокбастеры со взрывами и перестрелками станет интереснее. Поставьте его напротив первого позади зрительских мест или спереди с противоположной стороны от центрального канала.

Итак, вы поставили аудиосистему и свели все подключения в одном месте. Для каждой колонки необходимо питание и связь с ресивером. В комнате будет лежать целая паутина проводов. Это и некрасиво и неудобно, поэтому их лучше спрятать.

Варианты размещения системы без проводов

Для создания качественного звучания с эффектом присутствия требуется использовать стандарт 5.1. Это соотношение подразумевает подключение пяти колонок и одного сабвуфера. Более продвинутые решения используются в профессиональных целях и позволяют добиться идеального звучания.

Выделяют две разновидности беспроводных кинотеатров – с подключением без кабелей тыловых колонок или всех элементов акустики в целом. В последней схеме не предусмотрено наличие проводных соединений.

В первую группу входят кинотеатры на базе саундбаров, к котором подключаются беспроводные сабвуферы. Для подсоединения к нему обычно используется HDMI-разъем с аудиоканалом ARC.

Это наиболее компактный вариант из возможных аудиосистем, отличающийся невысоким качеством звучания.

Когда нужны беспроводные домашние кинотеатры, лучшие варианты на 2021

Беспроводные домашние кинотеатры

Вторая группа состоит из кинотеатров с AV ресиверами, в которых беспроводными являются тыловые колонки. Центральные и фронтальные динамики при этом подсоединяются кабельным способом. Сетевой ресивер обеспечивает высокое качество аудиосигнала.

Как построить беспроводной домашний кинотеатр своими руками – видео советы:

Форма и конструктивное исполнение акустического кабеля для колонок

Оперировать этим фактором стали после открытия скин-эффекта (вытеснения электронов на внешнюю поверхность проводника). Нехитрые опыты показали ощутимую разницу в звучании при использовании, например, круглого проводника из множества мелких проводов, круглой и плоской моножильными конструкций.

На сегодняшний день поиски оптимальной геометрии коммуникативных элементов для передачи аудиосигнала продолжаются. Наиболее распространенными являются двухпроводная и четырехпроводная конструкции, по которым от усилителя выполняется передача верхов и басов по отдельным изолированным проводникам. Отдельные производители предлагают отдельные топовые 8-мижильные конструкции, закрученные спирально и расположенные вокруг изолятора. При этом в каждой из жил используются проводники разного сечения.

wires2.jpg

Для подключения колонок нужны шнуры типа ШВПМ 2×0,20 или ШВП 2×0,5. Чтобы добиться высокого качества звука, нужно сочетать минимальную длину с максимальным сечением. Проще говоря, чем толще и короче будет проводник, тем лучше будет звучать музыка. Но если при коротком проводнике вы можете остановить выбор на шнуре небольшого сечения, то длину проводника больше 3 м можно компенсировать только большим сечением.

Читайте так же:
Сверло для розеток по бетону которое имеет форму короны

Для клубов и концертов подойдут шнуры из меди, покрытые серебром. Серебро снижает шумовые помехи, которые возникают при большой длине проводника.

Экранированный кабель для колонок

Экранированный кабель для колонок

Как устроены колонки. Все про корпус.

Корпус акустических систем — это следующее важное звено. Ранее мы уже разобрались, зачем нужны и как работают динамики в Hi-Fi колонках. А как сделать так, чтобы динамик воспроизводил музыку с высоким качеством? Разгадка кроется именно в корпусе колонок.

Зачем динамику нужен корпус?

Динамик – это ключевой элемент в конструкции любых колонок, который преобразовывает электрический звуковой сигнал в звуковые волны. Подробнее мы разбирали этот вопрос в предыдущей статье. Когда работает динамик, вы можете увидеть характерные движения диффузора вперед и назад. Когда диффузор движется вперед, то впереди него создается зона повышенного давления воздуха (воздух просто сжимается). В это же время сзади места для воздуха становится больше — образуется зона пониженного давления. Получается, что диффузор создает звуковые волны и спереди, и сзади. И эти волны сталкиваются — это называется «акустическим коротким замыканием». Хорошего звука так не получить, явные проблемы возникнут на низких частотах (низкочастотные волны самые длинные).

1.jpg

Полочная акустическая система Triangle Comete EZ

Для хорошей работы динамика на всех частотах необходимо предотвратить столкновение этих звуковых волн, чтобы они не гасили друг друга. В общем случае решить эту задачу можно, установив динамик в щит. Размеры этого щита должны превышать длину звуковой волны на самых низких частотах. Однако для домашнего использования подобное решение не подходит. Тогда инженеры придумали сделать для колонки корпус — ящик, в который устанавливаются динамики фронтальной частью наружу. Этот корпус исключает возможность взаимного акустического подавления передней и задней звуковых волн (одна волна уходит наружу, вторая остается в корпусе).

Корпус колонки — не простой ящик

Не любой ящик подходит для размещения в нем динамика. Если мы конечно все еще хотим получить качественный звук. Задача инженеров на производствах состоит в расчете размеров, форм корпусов колонок и многих других характеристик. Например, вспомним, что в процессе работы корпус колонки подвергается постоянному механическому воздействию за счет механических движений. А это означает, что на корпус будут передаваться вибрации. Если стенки корпуса будут слишком тонкими или изготовленными из резонирующих материалов (например, из пластика), то появление слышимых неприятных призвуков неизбежно. Но делать стенки колонки слишком толстыми тоже не целесообразно, то есть здесь нужно найти оптимальное решение.

2.jpg

Напольная акустическая система Triangle Australe EZ

Одним из важных моментов в создании корпуса для колонки является правильный выбор его размеров (внутреннего объема). Его необходимо делать в соответствии с характеристиками динамика. Действительно, воздух, который находится внутри закрытого корпуса колонки, будет очень неохотно сжиматься и расширяться. Это затруднит работу диффузора динамика. Например, возьмите велосипедный насос и попробуйте подвигать поршень с закрытым отверстием трубки — едва ли у вас получится легкое движение руки. Подобное же сопротивление воздуха внутри колонки придется преодолевать и диффузору динамика при его перемещении вперед и назад. Это будет не лучшим образом влиять на звучание колонки на низких частотах и на общую эффективность ее работы (чувствительность). Конечно, корпус колонки можно сделать большим и тогда сопротивление воздуха внутри будет в меньшей степени влиять на работу динамика. Но есть и другой способ решения этой задачи.

Читайте так же:
Фотки морских свинок розетка

3.jpg

Напольная акустическая система Triangle BR08

Что такое фазоинвертор?

На помощь приходит следующий элемент конструкции колонки — фазоинвертор. Возможно, вы заметили, что у многих колонок на передней или задней панелях есть отверстия? Обычно они круглые, но иногда бывают и другой формы, например, прямоугольные. Это и есть фазоинверторы, которые являются своеобразной «выхлопной трубой» колонки.

Фазоинвертор – это труба в корпусе колонки, обеспечивающая энергичную отдачу на низкие частоты и возможность воспроизведения глубоких басов.

Форма и длина этой трубы, как и диаметр самого отверстия, выбираются исходя из многих факторов, размеров колонки и параметров динамика. Именно благодаря фазоинвертору даже небольшие колонки могут звучать басовито. Кроме того, диффузоры их динамиков перемещаются более свободно, чем в случае закрытого корпуса. А это значит, что и чувствительность колонок возрастает.

4.jpg

Принцип работы фазоинвертора

Как же работает фазоинвертор? На первый взгляд, он выпускает наружу те самые звуковые волны от обратной стороны диффузора басового динамика. Но это еще не все. Согласно своему названию и принципу действия, фазоинвертор переворачивает фазу звуковой волны, проходящей через него. Поэтому он не только не подавляет, но и усиливает тот звук (в определенном диапазоне частот), который воспроизводит динамик.

5.jpg

Фазоинвертор в напольной акустической системе Triangle Antal 40th Anniversary

Фазоинвертор не так прост, как кажется. Это сложная резонансная система. От правильного расчета этой системы зависит качество звучания акустики. Конструкция фазоинвертора определяется индивидуально для каждой модели колонки. Выходные отверстия фазоинверторов могут быть расположены на передней или задней панелях корпуса. Их расположение никак не влияет на принцип работы или качество звука. Однако установка колонок с направленным назад фазоинвертором имеет свои особенности. Обычно их не рекомендуется устанавливать близко к стене комнаты, иначе может возникнуть переизбыток басов (хотя некоторым меломанам это может даже понравиться).

Даже самые лучшие динамики не обеспечат качественный звук, если будут установлены в неправильно изготовленный корпус. К счастью, современный Hi-Fi производят опытные компании.

Когда соберетесь покупать колонки известного бренда, можете быть уверенными, что звучание будет радовать вас долгие годы.

Правила эксплуатации и советы по выбору

Многие не знают, какой акустический кабель выбрать. Представляем несколько советов:

  • следует выбирать товары со специальной маркировкой;
  • важно определить необходимую длину заранее, но лучше всего покупать медный провод с запасом;
  • обращайте внимание на тип коннекторов (разъемов);
  • продукция известных брендов проверена временем;
  • оплетка не должна быть липкой или маркой;
  • для домашнего кинотеатра потребуется еще и оптический кабель;
  • дешевые товары не гарантируют высокое качество;
  • сопротивление акустического кабеля для колонок не должно превышать 5% от общей величины данного показателя колонки.

Производители предлагают пользователям продукции следовать нескольким простым правилам эксплуатации. К примеру, во избежание короткого замыкания необходимо соблюдать полярность, запрещается объединять разные провода, перекручивать или сгибать их, а также располагать кабель параллельно сетевой проводке.

Кроме того, рекомендуется регулярно очищать контакты и следить за тем, чтобы неиспользуемые кабели были отсоединены. Последовательное соединение проводов и выводов оборудования гарантирует качественный результат. Специальная маркировка акустического кабеля помогает приобрести подходящие изделия. Например, плюсовой провод имеет изоляцию красного цвета или помечается цветной полосой, а минус, как правило, окрашен в черный цвет или вовсе не маркирован.

Правила эксплуатации акустического кабеля

Высококачественные провода от надежных и известных во всем мире производителей помогут наслаждаться прекрасным и насыщенным звучанием.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector