Расчет корпуса для колонок: Расчёт корпуса и фильтров акустической системы

Содержание

Акустическая система своими руками\ AKTON

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 здесь. Расчёту фильтров для АС на нашем сайте так же посвящена отдельная статья. 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 OpenDesign

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->NewDesign.

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.

Edit->Database->EditCompanyData (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.

После этого следует сохранить в базе новую модель динамика. Для этого вносятся данные на динамик в окно DriverProperties (рис.5).

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 CalculateAll).

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 AddthisDrivertoDatabase (Добавить этот динамик в базу данных).

Для извлечения нужного динамика из базы данных нужно нажать LoadfromDatabase (Загрузить из базы данных) в окне DriverProperties (рис.3). Откроется окно, показанное на рис.8. В выпадающих списках следует выбрать CompanyName и DriverFound, 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 Design1 следует нажать Box. В результате этого откроется окно BoxProperties.

Вкладка Descriptionпредназначена для сохранения основных сведений об АС.

Параметры корпуса АС задаются во вкладках BoxDesign (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.

Программы по аудио | ldsound.ru

BassBox Pro 6 – одна из лучших, в своем роде, программ для расчёта акустических систем всех типов: закрытый ящик, фазоинвертор, bandpass, а также для замера параметров динамических головок. Огромная база данных параметров динамиков, практически всех, известных производителей.

Bcalc – расчет выпрямителя с Г-фильтром. Не требует установки.

Edge – программа для расчета эффекта бафла для акустических систем. На английском. Установка не требуется. Файл находится в архиве.

Coil Calculator 1.01 – программа для расчета катушек индуктивности, на русском. Однослойные и многослойные катушки. Каркас катушки, количество витков и индуктивность. Установка не требуется. Файлы в находятся в архиве.

Generator – простой генератор (от 0,1 Гц), на английском, не требует установки.

JBL Speaker Shop – две программы: по расчету корпуса для НЧ динамика Enclosure Module и расчету пассивного фильтра для многополосных акустических систем Crossover Module. Enclosure Module – это программное обеспечение помогает определить объем и размеры корпуса и оценить качество звучания. Конструкция анализируется в два этапа. Crossover Module – данное программное обеспечение позволяет производить расчет двух- и трех- полосных пассивных фильтров от первого (6 дБ/окт.) до четвертого (24 дБ/окт) порядка и целого ряда типов фильтров: Bessel, Butterworth, Chebychev, Gaussian, Legendre, Linear-Phase и Linkwitz-Riley.

Movavi – легкая и удобная программа для работы с музыкой, видео и изображениями.

Power Sup – Программа предназначена для широкого круга радиолюбителей и позволяет полностью рассчитать источник питания для усилителя мощности звуковой частоты. Она учитывает особенности потребления энергии при звуковоспроизведении и обладает достаточно высокой точностью.

sPlan 7.0 – очень удобная и простая программа для рисования схем, чертежей с большим выбором элементов. Русская версия.

Sprint Layout 5.0 – простая программа для создания двухсторонних и многослойных печатных плат. Программное обеспечение включает в себя многие элементы, необходимые в процессе разработки полного проекта. Sprint-Layout позволяет наносить на плату Контакты, SMD-контакты, проводники, полигоны, текст и так далее. Контактные площадки могут быть выбраны из широкого набора. Широко используется любителями для подготовки рисунка для изготовления платы методом “лазерного утюга”.

TQWP-RUS – данная программа представляет собой EXCEL-евский файл, в котором собран инструментарий для расчёта корпусов Tapered Quarter Wave Pipes (Tube) Коническая Четверть Волновая Труба, описанный Полем Войтом в 30-х годах прошлого века. За основу был взят файл John Rutter по расчетам David B. Weems, сделана попытка минимизировать разброс параметров вычислений допущенных в этом файле, произведена адаптация под метрическую систему мер. Также автор добавил блок расчёта деталей корпуса с возможностью вывода на печать эскизов с размерами.

Trans 50 Hz – программа расчета сетевого силового трансформатора на 50 Гц.

TS Calc – калькулятор для расчета эквивалентного объема по принципу добавочной массы и известного объема на основе данных резонансов измеряемого динамика. А также расчет добротностей.

3 осциллографа – 3 виртуальных программы, не требуют установки.

Калькулятор по элементам – программа для расчета колебательных контуров, фильтров, индуктивностей, сопротивлений и трансформаторов. А также маркировка сопротивлений, дросселей и SMD транзисторов. Возможность подбора аналогов микросхем и транзисторов.

Расчет площади радиатора – программа-калькулятор для расчета примерной площади радиатора, для транзисторов, микросхем и деталей, которые рассеивают тепло. Формат файла [.xls] в архиве.

Расчет резистора по цвету – программа для определения номинала постоянных резисторов по цветовой маркировки. Установка не требуется. Файлы находится в архиве.

Транзистор 1.0 – программа для определения транзисторов по корпусу и маркировке. Требуется установка. Файл в архиве.

RLC-meter 1.11 – программа для измерения сопротивления, индуктивности и емкости неизвестных электронных компонентов. Требует изготовления простейшего переходника для подключения к звуковой карте компьютера (два штекера, резистор, провода и щупы). В качестве тестового сигнала используется сигнал синусоидальной формы, генерируемый звуковой картой. В этой версии программы используется только одна фиксированная частота 11025 Гц. Описание программы.

RLC-meter 2.16 – программа для измерения сопротивления, индуктивности и емкости неизвестных электронных компонентов. Требует изготовления простейшего переходника для подключения к звуковой карте компьютера (два штекера, резистор, провода и щупы). В качестве тестового сигнала используется сигнал синусоидальной формы, генерируемый звуковой картой. В предыдущей версии программы использовалась только одна фиксированная частота 11025 Гц, в этой версии к ней добавилась вторая (в 10 раз меньшая). Это позволило расширить верхние границы измерений для емкостей и индуктивностей. Описание программы.

АКУСТИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ – КОЛОНКИ СВОИМИ РУКАМИ

АКУСТИЧЕСКОЕ КОЛОНКИ СВОИМИ РУКАМИ

Под акустическим оформлением понимается не украшение АС резьбой в античном стиле, хотя это и придаст АС неповторимость, а решение проблем акустического короткого замыкания.
Дело в том, что при движении диффузора с одной стороны образуется избыточное давление воздуха, а с другой воздух разряжен. Для возникновения звука необходимо, чтобы колебания воздуха распространялись в пространство и достигли слушателя, а в данном случае воздух колебается вокруг корзины динамической головки и создаваемое им звуковое давление весьма не велико, особенно в области низких частот:

Более подробно о принципе работы динамической головки ЗДЕСЬ.
Способы разрыва акустического замыкания и называют акустическим оформлением и каждый из них призван затруднить проникновения воздуха с одной стороны дифузора на другую.
Основных вариантов разрыва акустического короткого замыкания несколько. Самый простой – использование листового материала в середине которого вырезано отверстие под динамическую головку. Называется это акустическим экраном:

Немного более сложный способ – открытый ящик, т.е. ящик без задней стенки:

Оба приведенных выше способа имеют слишком маленькую эффективность, поэтому практически не используются лишь в тех случаях, когда “на безрыбье и рак – рыба”.
Гораздо эффективней использование закрытого ящика, причем в таких АС особое внимание уделяется герметичности ящика – любая щель в ящике будет давать призвуки, поскольку в ящике возникает и достаточно большое давление (когда дифузор идет внутрть ящика), и достаточно большая разряженность (когда дифузор перемещается наружу):

Следующим вариантом акустического оформления служит ящик с фазоинвертором:

В данном случае это прямоугольное отверстие расположенное в строго вычисленном месте передней панели акустической системы. Однако этот вариант может быть выполнен и с использованием трубы:

К плюсам данных вариантов относится повышенная отдача на частоте, на которую расчитывается фазоинвертор, основное назначение которого инвертировать, т.е. изменить фазу на противоположную. В результате в пространство звук излучается не только передней частью дифузора, но и задней, фаза которого изменена фазоинвертором.
Более сложный вариант акустического оформления – акустический лабиринт. Суть этого варианта заключается в том, что хода внутри АС распологаются таким образом, чтобы на определенной частоте возникает резонанс и как следствие – большое увеличение отдачи на этой частоте. К расчету и точности изготовления подобных систем следует относится ОЧЕНЬ серьезно, поскольку велика вероятность возникновения “стоячих” волн в лабиринте. В этом случае качество звучания будет даже хуже, чем у варианта с акустическим экраном:

Еще большую отдачу на резонансной частоте позволяет получить рупорный вариант:

Отличие рупорной АС от АС с лабиринтом заключается в том, что направляющая звуковых волн у них изменяется по разным законам – рупорная либо расширяется конусно по всей длине, либо по экспоненте. Лабиринт же может иметь одинаковое окно по всей длине, может расширяться или наоброт сужаться, но всегда линейно. Кроме этого у АС с лабиринтом в работе принимают участие и фронтальная и тыловая часть диффузора, а у рупорных может излучать как одна, так и обе стороны.
Следующим вариантом исполнения акустического оформления служит бандпасс или полосовой резонатор:

Этот вариант отличается от всех предыдущих прежде всего тем, что он излучает только на частоте резонанса и требует строжайшего соблюдения расчетных размеров.
Последние три варинта в основном расчитаны на использования низкочастотной динамической головки, а предудущие вполне пригодны и для широкополосной АС. Поэтому, если акустическая система имеет кроме НЧ динамиков другие, например СЧ и ВЧ, то врезать их в корпус с НЧ динамиком не рекомендуется.
В любом случае для расчета размеров АС потребуются характеристики динамической головки, в частности параметры Тиля-Смолла. Если этих данных нет, но прежде чем взятся за расчет размеров корпуса АС их необходимо получить. Описание методик получения этих параметров довольно много – достаточно воспользоваться любой поисковой машиной.
Разумеется, что это далеко не все виды акустического оформления – это самые популярные.
Размеры корпуса расчитываются с использованием специальных программ для расчета корпусов АС. Найти их в интернете, а так же инструкций как ими пользоваться тоже не проблематично.
При пректировании АС следует учесть некоторые технологические особенности – если лицевая панель, на которой установлен динамик, будет утапливаться внуть корпуса, то потребуется изготовить дополнительные ребра, в которые собственно и будет упираться лицевая панель:

Если с ребрами не хочется возится, то можно сделать лицевую панель таким образом, чтобы она упиралась в боковины корпуса, что так же усиливает связь лицевой панели и боковин:

Все это даст лицевой панели дополнительную, более жесткую связку с корпусом.
Так же на стоит забывать о способах крепления динамической головки к лицевой панели и подводных камнях, с которыми можно столкнуться. Крепление динамика снаружи наиболее предпочтительно, покольку механически не прослабляет конструктив, однако этот способ подразумевает снятие фаски по диаметру динамической головки и притопление динамика внутрь корпуса, чтобы ВСЕ излучатели, и НЧ, и СЧ, и ВЧ находились на одно линии. снятие фаски уменьшает механическую прочность лицевой панели и для ее восстановление потребуется дополнительное кольцо, закрепляемое изнутри. Актуальность этого кольца тем выше, чем большая мощность предпологается получить от изготавливаемой АС и при мощностях выше 150 Вт оно уже необходимо на 100%:

На кольце, при необходимости, потребуется снять боковые фаски, чтобы оно не мешало лицевой панели установки в сам корпус.
При установки динамической головки необходимо обеспечить отсутствие каких либо щелей. Если фаска снимается станком, то поверхность получается сравнительно ровной, ее остается лишь зашкурить. Однако в домашних условиях получить ровную поверхность довольно затруднительно. Тут не совсем понятно дейстивие производителей – настоятельно рекомендуется установка динамика снаружи, а вот уплотнительная резина практически на всех динамических головках расположена для установки изнутри:

Для решения проблем гермитизации можно воспользоваться уплотнителем для дверей – самоклеящиеся полоски пористой резины, продающейся во всех хозяйственных магазинах. Уплотнитель наклеивается по периметру фаски и при монтаже динамика полностью заполняет все щели:

Если динамическая головка устанавливается изнутри, то на отверстии потребуется снять конусообразную фаску, чтобы исключить появление стоячих волн. Однако такая фаска существо прослабляет жесткость в точке крепления динамика к панели ( материал получается слишком тонким ) и такой способ крепления не приемлем для мощностей выше 50 Вт без дополнительного усиления конструктива:

Материал для изготовления корпусов АС желательно использовать натуральный, оптимально – фанера, но уж больно дорогой этот материал. Поэтому лучше использовать фанеру для постройки АС средней и высокой ценовой категории, использующие динамические головки ОЧЕНЬ хорошего качества и мощностью выше 100 Вт.
Для средней ценовой категории и небольших мощностей (до 50Вт) можно использовать ДВП или МДФ (тоже, что и ДВП, только толщина и плотность больше), но его необходимо обработать и доработать, или же ДСП.

Для мощностей до 10 Вт вполне годится и пластмасса, но тоже с использованием технологических хитростей.
Первая проблема, при изготовлении АС из пластмассы, возникает при ликвидации дребезга самой пластмассы, особенно проявляющегося в центрах боковин. Избавится от этой неприятной подзвучки можно используя более толстую пластмассу, а можно и приклеить дополнительные ребра жесткости. Если пластмасса растворяется дихлоританом, то для крепления ребер можно использовать дихлоритан, с растворенной в нем пластмассовой крошкой. Если пластмасса не растворяется дихлоретаном, то лучше использовать эпоксидный клей, желательно Дзержинского производства. Перед склеиваением места контекта тщательно обработать крупоной наждачной бумагой и не боятся того, что клей образует валики в точке соприкосновения склеиваемых деталей:

Для большей эффективности подавления призвуков корпуса можно “прокрасить” в 2-3 слоя получившиеся “ванночки” антигравием – покрытием используемым для покрытия днища автомобилей для защиты от мелкого гравия.

После высыхания антигравий приобретает свойства резины и довольно не плохо поглощает звук.
При использовании в качестве материала для изготовления АС ДВП требуется определится с необходимой толщиной. Если мощность АС не будет превышать 5 Вт, то ДВП можно использовать в один слой. Перед нарезкой ДВП его, с одной стороны покрывают эпоксидным клеем и прогревают феном. Под действием температуры клей становится более жидким и пропитывает ДВП практически до половины толщины. Полсе затвердения клея получается довольно крепий материал, по сути гетинакс, но с одной стороны сохраняющий звукопоглощающие свойства ДВП. Резать ДПВ можно электролобзиком, склеить заготовки можно эпоксидным клеем, армированным материалом. Для этого заготовки складываются в нужную конструкцию, и прихватывают любым СУПЕРКЛЕЕМ. Затем нарезаются полоски крепкой ткани, в нашем случае это красный шелк. Ширина полосок должна быть примерно 3…4 см. Полоски укладываются в местах соединения заготовок, сверху покрываются эпоксидкой, а затем “приутюживаются” паяльником на 40…60 Вт. Высокая температура позволяет клею полностью пропитатьткать, а так же существенно ускоряет полимеризацию клея. Правда во время работы выделяется некоторое количество дыма, поэтому работу необходимо производить либо на улице, либо под вытяжкой:

Если АС мощностью выше 10 Вт, но меньше 20, то ДВП лучше склеить вдвое – сначала склеиваются листы между собой, а потом уже собирается готовый корпус:

Для мощностей до 30…35 Вт уже потребуется сложить ДВП втрое или же использовать ДСП толщиной 18 мм (к сожалению ДСП толщиной 22 мм можно найти только у старых бабушек в виде старых, до 80-х годов выпуска, шифоньеров). Для придания жесткости боковинам можно использовать распорки типа “КРЕСТ”:

Для мощностей до 50 Вт актуальность использования ДВП уже спорна – гораздо проще работать с ДСП, МДФ или фанерой, чем складывать ДВП с 4-5 слоев. Для этого подойдет материал толщиной 18 мм, однако придется использовать дополнительные брусья, обеспечивающие бОльшую связку деталей АС между собой:

АС можно собрать при помощи саморезов, но поскольку мощности не больше, то можно и склеить эпоксидным клеем, либо ПВА, только покупать его лучше не в магазине канцтоваров, а в хозяйственном или строительном. Данный ПВА будет именоваться МОМЕНТ-СТОЛЯР, клей водно-дисперсионный. Покупать на рынке рекомендуется только летом – после замерзания клей серьезно теряет свои качества. Однако, для успокоения совести, хотя бы по паре саморезов в каждый брусок лучше закрутить.
При изготовлении АС иногда допускают грубейшую ошибку – СЧ-ВЧ звено ни чем акустически не защищают от воздействия тыльной стороны дифузора НЧ динамика, что приводит к снижению эффективности самой АС, а зачастую и выходу из строя СЧ звена – слишком сильные воздушные удары тыльной стороны НЧ диффузора приводят к выталкиванию катушки СЧ динамика из магнитного зазора и заклиниванию катушка заклинивает.
Гораздо чаще забывают вычесть из общего объема АС объем защитного кожуха СЧ-ВЧ динамиков, в результате внутренний объем АС получается меньше необходимого и финальные характеристики сильно смазываются – резонансная частота фазоинтерторов заметно повышается, что выдет к нежелательным призвукам.
При сборке АС мощностью до 100 Вт так же можно использовать либо ДСП, либо фанеру толщиной 18 мм, хотя конечно же лучше поискать материал толщиной 22 мм. Для исключения возникновения резонансов боковин корпуса АС так же используются допонитетельные брусья, через которые крепляются части АС. Будет не лишним установка “креста” и дополнительной шайбы для крепления НЧ динамической головки, а так же обработка АС изнутри звукопоглощающими материалами, например оклейка паралоном или пенопластом толщиной 5-10 мм, только не стоит забывать, что оклейка “съест” часть внутреннего объема и на нее нужно обязательно дать поправку при расчете размеров корпуса.

Наилучшие результаты дает монтажная пена, поскольку толщину наносимого слоя можно регулировать скоростью выпускания пены из балончика. Если пену выпускать ОЧЕНЬ медленно, то она получается очень плотной и увеличение объема не очень большое. Если пену выпускать ОЧЕНЬ быстро, то она получается гораздо рыхлее, и при застывании сильно увеличивается в объеме. Если на боковины корпуса наносить пену от лицевой панели, увеличивая выход пены при приблежении к задней стенке, а у лицевой панели обеспечивая минимальную скорость выхода пены, внутренний объем АС приобретет форму лежащей на боку пирамиды. Подобные хитрости позволяют полностью решить проблемы стоячих волн, поскольку внутри АС отсутствуют параллельные плоскости, а неровности застывшей пены лишь усиливают эффект пирамиды. При использовании подобной технологии следует более тщательно подойти с расчетам размеров заготовок – внутренний объем уменьшается ОЧЕНЬ сильно и это требует серьезного увеличения корпуса АС.

Ребра для крепления боковин, кроме стяжки саморезами, рекомендуется, как и в предыдущем варианте проклеить, но вариантов клеевых масс несколько больше:
– эпоксидный клей, смешанный с мелкими опилками, или, что лучше, древесной пылью;
– МОМЕНТ-СТОЛЯР, но перед стяжкой нанесенному клею нужно дать немного подсохнуть, до получения консистенции сливочного масла комнатной температуры. Это позволит более полно заполнить клеем все неровностимежду деталями АС;
– полиуритановый клей, например МОМЕНТ-КРИСТАЛ, которому тоже нужно дать немного подсохнуть. После сборки места проклейки необходимо хорошенько прогреть феном, что приведет к образованию в клеевой массе мелких пузырьков, а сама масса более плотно заполнит неровности между соприкасающимися деталями корпуса;
– автомобильный герметик отечественного производства, именно отечественного, поскольку после застывания он гораздо жестче, чем импортные герметики;
– монтажная, полиуритановая пена. Перед нанесением на склеиваемые детали пену “выпускают” на не нужный кусок фанеры или ДПС, а затем тщательно перемешивают металлическим шпатылем до ее “усадки”, т.е. до получения массы по густоте схожей с густой сметаной. После наненсения и стяжки пена все равно немного расширится и полностью заполнит все неровности в точке соприкосновения деталей АС.
После склеивания деталям нужно дать хорошенько высохнуть в течении 20…26 часов.
Для увеличения громкости при одной и той же выходной мощности можно использовать “двойные” динамические головки – используется параллельное, либо последовательное соединений двух одинаковых динамиков для НЧ звена. В этом случае суммарная площадь дифузоров увеличивается, следотавтельно АС может взаимодействовать с гораздо бОльшим количеством воздуха, т. е. создавать бОльшее звуковое давление и от этого субъективная громкость получается значительно выше:

Тут уже следует отметить, что использование большого коичества динамиков, в том числе и для деления звукового диапазона начинает вносить некоторые неприятности – довольно трудно добится фазировки сигнала в тех местах, где АЧХ соседних по диапазону динамиков пересекается. Поэтому гнаться за большим количеством полос для самодельной АС не следует – эту кашу таким маслом можно очень сильно испортить.
АС мощностью от 100 до 300 Вт изготавливать лучше из фанеры, причем поискать придется фанеру толщиной 22 мм. АС так же собирается при помощи брусьев жесткости, которые проклеиваются. Брусьям лучше придать форму равносторонних треугольников, где катеты будут крепится к боковинам, а гипотенуза будет направлена внутрь корпуса.
Если найти фанеру такой толщины не удается, то можно использовать фанеру толщиной 8 мм склеенную втрое – финальная толщина материала получается 24…25 мм. Клеевые массы перечислены выше.
В качестве технологического совета можно лишь порекомендовать сначала нарезать необходимые заготовки и лишь потом их склеивать, причем сразу же стягивать саморезами.
При установке внутрь АС “креста”, что будет не лишним, углы стагивающих брусьев лучше закруглить – перемещаются уже довольно большие объемы воздуха и вокруг прямых углов стяжек возможно возникновение турбулетности. Так же рекомендуется “скруглить” все внутренние углы, воспользовавшись пластилином или наненся несколько слоев густого антигравия.
Еще одной разновидностью акустического оформления является раздельное исполнение корпусов для каждого динамика. В таких АС не использутся пассивные фильтры, а сигнал делится на диапазоны сразу после регулятора громкости усилителя. Затем разделенный сигнал подается на три отдельные усилители мощности, которые собственно и работают каждый на свой динамик:

Было бы не справедливо не упомянуть о часто используемых в АС “наполнителях” – небольших катках звукопоглощающего материала, лежащего внутри АС. Подобные катки позволяют несколько увеличить расчетный внутренний объем корпуса, однако для того, чтобы правильно изготовить подобный “наполнитель” необходимо знать его акустические свойства. Получить характеристики “наполнителя” в домашник условиях довольно проблематично, поэтому остается либо отказаться от использования “наполнителя”, либо опытным путем выяснить необходимый объем и используемый материал (обычно это распушенная вата, ватин, сентипон).
При мощностях от 100 Вт так же становится актуальным обеспечение устойчивости корпуса АС, поскольку уже производится довольно большая работа для перемещения дифузора и воздух активно “сопротивляется”. Так же желательно разорвать механическую связь дна АС и пола, на которм устновлена АС. Для этих целей обычно используют либо штативы, которые в домашних условия изготовить проблематично, либо используют стальные шипы, вкручиваемые в дно АС:

При мощностях выше 200 Вт желательно усиление лицевой панели АС и желательно использование разноструктурных материалов, например если лицевая панель изготавливается из фанеры, то с внутренней стороны приклеивается лист ДСП, толщина которого в 1,5-2 раза меньше толщины панели. Подобная комбинация материалов обеспечивает поглощение колебаний в большем звуковом диапазоне как раз за счет разнородности материалов.
Для большей усточивости АС ее массу можно увеличить промазав дно полиуритановой монтажной пеной и уложить в нее пару-тройку кирпичей, покрыв их сверху той же пеной. После застывания пены неровности лучше обрезать канцелярским резаком. “Украденный” внутренний объем необходимо учитывать при расчете размеров будующей АС.
Для мощностей свыше 200 Вт лучше использовать комбинационные материалы – все детали АС склеиваются из 18 мм ДСП и 18 мм фанеры. Фанера используется как наружный слой, а ДСП – внутренний. Подобная хитрость позволяет немного съэкономить – ДСП гораздо дешевле фанеры. Внутри АС желательно проклеить звукопоглощающим материалом, например сшитым втрое ватином, простроченным вдвое счетверенным сентпоном (сентипон бывает двойным и счетверенным), 5. ..10 мм пенопластом. Разная структура плотно склеенных разноструктурных материалов избавляет от проблемы резонанса самого корпуса.
Углы лучше дополнительно стянуть металлическими уголками – это придат жесткости конструкции и защитит углы АС от повреждений – АС получаются уже достаточно тяжелыми и при транспортировке возможны различные удары от которых чаще всего страдают именно углы.

Для мощностей ближе к 1000 Вт толщина материала должна быть уже довольно большой, например два слоя фанеры 18 мм плюс слой 18 мм ДПС итого уже 54 мм, причем ДПС вклеивается между слоями фанеры, однако подобыне АС уже переходят в категорию “для озвучивания”, следовательно качесвом можно пожертвовать в пользу мобильности. На основании этого можно использовать двойную 18 мм фанеру, внутрь установив “крест”.
Не трудно заметить, что с увеличением мощности толщина стенок АС увеличивается. Связанно это прежде всего с тем, что необходимо изолировать перемещаемый внутри АС воздух от слушателя. Однако не следует забывать, что корпус АС тоже может резонировать. Именно для исключения этой неприятности лучше использовать внутренню оклейку корпусов и сведению к минимуму получаемых от резонанса призвуков. Проверить резонансную частоту корпуса не трудно самостоятельно. Для этого необходимо наклонить АС на 20…25 градусов и бросить на нее сверху резиновую киянку из котрой предварительно вытащить ручку. Наклон АС необходим для того, чтобы удар был единичным и киянка отскочила далеко в сторону.
Закрепленный на АС микрофон (отверстие мембраны к корпусу) и подключенный к любому линейному усилителю на экране осцилографа нарисует и момент удара, и послезвучие, которое дает сам корпус. Тест конечно довольно грубый, поскольку в реальности “ударная волна” идет изнутри, а во время опыта снаружи, тем не менее на основе результатов этого теста можно судить о том на какой частоте резонирует сам корпус и как бысро происходит затухание:

Идеальная АС не резанирует и момент удара затухает сразу, практически мгновенно, но стенки идеальной АС состоят из бетона толщиной 1 см на каждый Вт мощности и такая АС годится больше для насмешек, чем для эксплуатации:

Отделка АС может самой разной, здесь каких то жестких требований нет. Если корпус из фанеры и рисунок довольно симпотичен, то корпус можно зашливовать, а затем несколько раз покрыть безцветным лаком:

Можно купить шпон ценных пород деревьев и оклеить АС шпоном под цвет мебели в комнате:

В салонах автозвука продается так называемая акустическая ткань, представляющая из себя синтетический войлок. Материал хорошо клеится и тянется, что позволит отделать АС на довольно высоком уровне:

Зашкурив корпус его можно покарсить автомобильной краской, только давайте поправку на то, что автоэмали сушаться при высокой температуре. Поэтому придется воспользоваться специальным отвердителем “ИЗУР”, пропорции смешивания написанны на упаковке отвердителя, хотя лучше его добавить на 10-15% больше предлагаемой пропорции:

Если корпус тщательно зашкурить и зашлифовать, то его можно оклеить самоклеющеся пленкой, продаваемой в магазинах “ОБОИ”, но материал этот довольно нежный и пользоваться им стоит, если есть увереность, что АС простоят на своем месте десяток лет:

Если планируется частая транспортировка акустической системы, то будет весьма полезно предусмотреть соответсвующие ручки. Это особенно актуально для маленькох АС, которых хочется взять сразу две и для больших, которые попросту имеют большой вес.

Как самостоятельно собрать активную АС с повышенным КПД на низких частотах описано ЗДЕСЬ.

Адрес администрации сайта: [email protected]

НЕ НАШЕЛ, ЧТО ИСКАЛ? ПОГУГЛИ:

СТРОКА ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ПОИСКА

Расчет корпуса сабвуфера: программа и калькулятор онлайн

Если правильно произвести расчет корпуса сабвуфера в режиме онлайн, то вполне возможно будет собрать его самостоятельно. При этом возможно будет произвести расчет корпуса сабвуфера онлайн, поскольку в интернете реально отыскать несколько программ, большинство из которых действуют, как качественный и удобный калькулятор.

Корпуса для сабвуфера

Перед тем, как приниматься за изготовление корпуса сабвуфера различного объема, стоит отправиться на автомобильный рынок и подобрать там качественные динамики, фазоинвертор, бандпасс четвертого или же шестого порядка. Все спорные вопросы реально будет уточнить у продавца или же в автомобильном сервисе, как правило, бесплатно или же за символическое вознаграждение.

Для чего нужна программа расчета корпуса сабвуфера на русском

Перед тем, как использовать программу расчета корпуса сабвуфера на русском, стоит разобраться с тем, какие детали потребуется приобрести.

Динамик

Для качественного звучания акустики придется купить:

динамик – лучше всего, если это будет импортный вариант, который составит десять, а лучше двенадцать дюймов;
бандпасс четвертого порядка – который будет разделен на несколько камер, способные ограничить те частоты, которые могут ограничиваться при помощи диффузора;
бандпасс шестого порядка – имеет еще одну камеру, а также, наличие дополнительного фазоинвертора, при этом можно отыскать два типа бандпассов, то есть с одним или двумя фазоинверторами;
фазоинвертор – деталь, которая представляет собой трубку, выводящую воздух, который может обеспечить дополнительное, более качественное звучание акустики.

Фазоинвертор для акустики

При этом все вышеуказанные части обязательно заключены в корпус сабвуфера, который представляет собой ящик закрытого типа с определенным объемом. Как правило, качественный корпус сабвуфера представляет собой корпус из дерева, который полностью герметичен. Конечно же, этот вариант самый простой, но динамики, расположенные в нем показывают самый низкий уровень КПД.

Корпус сабвуфера

В интернете имеется программа для расчета корпуса сабвуфера, русский вариант будет также доступен, она напоминает обычный калькулятор, но обладает рядом других функций.

К примеру, популярная программа Speaker Workshop позволяет произвести расчет онлайн таких параметров, как:

корпус;
фильтр;
динамический импеданс;
АЧХ;
искажений гармонического характера;
количества конденсаторов, резисторов.

Программа Speaker Workshop

Как произвести расчет объема корпуса сабвуфера

Еще одна программа, которая в режиме онлайн позволяет производить расчет необходимых составляющих для корпуса сабвуфера – это UniBox (Unified Box Model). С ее помощью реально рассчитать:

объем закрытого ящика;
особенности фазоинвертора;
особенности брандпасса;
начертить кривую импеданса, которую обеспечивают динамики;
выступает, как качественный симулятор уровня звукового давления.

Еще одной довольно популярной программы, позволяющей в режиме реального времени произвести расчет объема корпуса сабвуфера является Crossover Elements Calculator. Она не только производит расчет объема корпуса сабвуфера в режиме онлайн, но и дает советы, касающиеся того, какой именно корпус целесообразнее выбрать для конкретных динамиков, а также, способна скорректировать чувствительность высоких частот.

Программа для расчета фильтров Crossover Elements Calculator

Программа, больше напоминающая калькулятор и способная произвести полный расчет объема корпуса сабвуфера, имеющая русский интерфейс – это BassPort.

Параллельно она проверяет:

число портов и их сечение;
частоту настройки;
диаметр диффузоров и их максимальный ход;
несколько минимальных и максимальных показателей для портов.

Что предполагает калькулятор расчета корпуса сабвуфера

Как правило, качественный калькулятор расчета корпуса сабвуфера производит все действия на бесплатной основе. При этом все этапы расчета будут приближенными к номинальным техническим характеристикам.

Самой популярной программой на русском языке, позволяющей производить полный расчет всех параметров, можно назвать Speaker Box Lite.

Speaker Box Lite

С ее помощью реально рассчитать не только объем корпуса сабвуфера, но и:

толщину используемого материала;
габариты закрытого ящика в миллиметрах;
диаметр вырезок отверстий под динамики;
объем полезного типа в литрах;
типы, выполняемых функций.

При этом программа-калькулятор поможет качественно произвести все расчеты только после того, как точно определен тип короба – закрытый или открытый с имеющимся инверторами. Возможно будет не только рассчитать чистый объем корпуса, но и настроить порты.

Строение акустической колонки. Азы акустики для чайников: типы акустического оформления колонок

Высококачественные звуковые колонки для домашней звукоусилительной аппаратуры воспроизводят НЧ-сигналы с частотой 30-50 Гц, что соответствует длине звуковой волны 7-10 м. Чтобы эффективно излучать такие колебания, нужны динамические головки с большим диаметром диффузора (существуют экземпляры d 400 мм). Однако на практике чаще всего применяются «динамики» размером от 200 до 300 мм. Их собственная резонансная частота составляет 15-30 Гц.

Когда на головку подают звуковой сигнал, ее подвижная система колеблется, излучая в обе стороны одинаковые по силе, но противоположные по фазе звуковые колебания, которые имеют ненаправленный характер. Корпус «динамика» не в состоянии изолировать одну от другой области сжатия и разрежения воздуха. В результате в точке слушания звуковое давление имеет низкий уровень. Это явление известно в технике как акустическое короткое замыкание. Устраняют его, помещая акустический излучатель в закрытый ящик (рис. 1). (Символы на рисунках обозначают: а – ширину, Ь – глубину, с – высоту ящика, х – толщину материала, (1 – толщину планки). Часто в нем делают одно или даже несколько отверстий, располагая их в определенных местах корпуса (рис. 2). Такие отверстия называются фазоинвер-торами, или басрефлекторами. Их разновидность – пассивный излучатель (рис. 3), представляющий собой неподключенную динамическую головку. Расположение отверстий на передней панели корпуса звуковой колонки выбирают таким образом, чтобы обратное излучение совпадало с фронтальным, повышая тем самым низкочастотное звуковое давление.

Важное значение для акустических колонок имеют их размеры, форма и материалы, из которых они сделаны, внутренняя «начинка» и оформление лицевой панели. Тем самым корпус влияет на технические параметры установленной в нем динамической головки и прежде всего на повышение ее собственной резонансной частоты. Немаловажную роль здесь играют диаметр диффузора и «литраж» корпуса. С увеличением его объема и уменьшением размеров подвижной системы резонансная частота изменяется незначительно. Если же головку с большим диффузором установить в сравнительно небольшой ящик, резонансная частота заметно изменится – низкие частоты «срезаются», и в результате эффективный частотный диапазон колонки сужается. Иными словами, неправильно подобранный по объему корпус может ухудшить качество воспроизведения даже очень хорошей динамической головки.

Для эффективной отдачи головки на низких частотах болгарские радиолюбители рекомендуют выбирать объемы колонки, исходя из приведенных в таблице данных.

При использовании фазоинвертора также необходимо выполнять определенные требования. Отверстие под него должно быть расположено на расстоянии не менее 60-80 мм от НЧ-головки и в 40-50 мм от задней стенки корпуса. На таком же расстоянии от отверстия укладывают и звукопоглощающий материал. Лучше, если фазоинвертор расположен под НЧ-головкой.

Рекомендуемые размеры для фазоинверторов зависят от «литража» колонки и диаметра диффузора головки. Так, с головкой d 125 мм, установленной в корпусе с внутренним объемом В дм3, труба фазоинвертора имеет d 50 (46) мм и Ь=60 мм. Для громкоговорителя объемом 16 дм3, диаметр диффузора которого равен 160 мм, нужна труба d 50 мм и длиной 100 мм. Соответственно для головки d 200 мм при объеме У=30 дм3 размеры трубы составят d 75 мм, Ь = 100 мм. У громкоговорителя d 300 мм, при N4 = 60 дм3 труба должна иметь d 75 мм и Ь = = 220 мм.

Форма корпуса, как внутренняя, так и наружная, также влияет на частотную характеристику громкоговорителя. Наиболее приемлема – сферическая, а самая неподходящая – куб, когда динамическая головка расположена в геометрическом центре одной из его сторон. В цилиндрическом корпусе наиболее благоприятное расположение головки – поперечное (рис. 4а), а не продольное (рис 46), хотя крепить ее в последнем случае намного про це.

Если корпус имеет наиболее распространенную форму параллелепипеда, низкочастотный «динамик» лучше всего установить несимметрично относительно сторон отражательной доски (рис. 1).

Разновидность колонки в форме параллелепипеда показана на рисунке 5.

Хорошие акустические данные у громкоговорителя с корпусом в виде треугольной призмы (рис. 6) или усеченной пирамиды (рис 7, 8).

Для объема 5-10 дм3 и мощности «динамика» 6-10 Вт достаточна толщина стенок ящика 8-10 мм, а для V =» 40-60 дм3 и мощности 40-100 Вт – остальные – из фанеры или ДСП. Однако при больших габаритах корпуса и значительной мощности динамической головки в нем все же могут возникать нежелательные вибрации. Чтобы их избежать, стенки колонки стягивают деревянными рейками сечением 40 X40 мм или металлическими прутками d 6- 10 мм (рис. 10).

Фазоинверторы изготавливают из пластмассовых или металлических (например, дюралюминиевых) труб с толщиной стенок не менее 2 мм.

Минералы также применяют в качестве материала для постройки колонок. На первом месте стоит мрамор. Благодаря слоистой структуре он хорошо гасит звук, и поэтому в нем не возникают резонансные колебания. Мрамор легко обрабатывается, но как недостаток следует отметить, что он тяжел и хрупок.

Стенки корпуса соединяют между собой одним из способов, показанных на рисунке 11. Легче изготовить ящик со съемными передней и задней панелями.

Сначала вырезают боковые стенки. Перед сборкой к ним необходимо приклеить и затем прибить мелкими гвоздями ограничительные монтажные рейки размером 15X15 или 20X20 мм и длиной, указанной на рисунке 12.

Стенки корпуса склеивают клеем «Универсал» или С-200 и через каждые 15-20 мм вбивают тонкие гвозди для большей надежности крепления. Ящик будет еще крепче, если по его углам вклеить дополнительные бруски (рис. 13). Свободные места заливают эпоксидкой. По собранной таким образом обтяжке определяют размеры лицевой и задней панелей. Их изготавливают из дерева хвойных пород. Исходя из имеющихся динамических головок, намечают расположение отверстий под них (рис. 14).

Колонки часто украшают декоративными рамками из деревянных реек сечением 15×15 мм. Радиоткань натягивают на отражательную доску и закрепляют кнопками или мебельными гвоздями.

Внутренний объем колонки заполняют каким-нибудь звукопоглощающим материалом, например стекловатой. Количество ее определяют путем измерения резонансной частоты. Наполнение корпуса считается нормальным, если она снизилась на 10-12%. Опытным путем установлено, что для этого потребуется 30-40 г стекловаты или 10-15 г полиэстероновой ваты (ямболена) на 1 дм3. Можно использовать и ветошь. Звукопоглощающий материал помещают в чехол из плотной ткани.

Если размеры корпуса правильно выбраны и он тщательно уплотнен, то при аккуратном нажатии на диффузор низкочастотной головки ее подвижная система плавно возвращается в первоначальное положение. Отсутствие такого явления свидетельствует о наличии акустических потерь, снижающих звуковое давление на низких частотах на 1-2 дБ.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.

Добрый день любители хорошего звука! Сегодня я вас познакомлю с Федором Гарцуевым и его очень интересным проектом Suono. Интересное поэтапное изготовление акустики своими руками, в итоге получились очень акустические системы высокого класса!

Идея создать что-нибудь необычное, чего не было бы больше ни у кого, у нас с братом возникла давно. Любовь к истинной музыке не оставляла сомнений, что это будут именно акустические системы сделанные своими руками. Во время учебы в университете, были даже пробные варианты в виде двухполосных «столбов» на основе динамиков от и китайской «пищалки». Тогда был получен бесценный опыт по работе с древесиной, также появилось понимание, что можно будет сделать, и с чем придется повозиться, появилась необходимость в покупке инструмента. Мы хорошо осознали важность тщательного расчета всех параметров акустики и настройки звучания. В тот момент ничего этого мы себе позволить не могли, поэтому воплощение задуманного было отложено на неопределенный срок…

И вот прошлым летом, появилось свободное время, решили воплотить задуманное, сделать акустику своими руками. Начали прорабатывать проект. Стандартные параллелепипеды делать не хотелось, была мысль «передрать» какой-нибудь именитый бренд. Очень нравились Sonus Faber Stradivari, Aida, Jamo Epicon 8, но в каждом что-то не устраивало, то меня, то брата (впоследствии, все же нашли у них весьма интересные решения). Перебрали немало вариантов (см. рисунок), и в конце концов пришли к проекту, который устроил обоих (позже он был подправлен под купленные нами динамики).

Почитав литературу и тематические сайты, проанализировав конструкцию акустики класса Hi-End, а также руководствуясь логикой, также собственной интуицией пришли к выводам: конструкция кабинетов должна отвечать следующим требованиям:

1. Препятствовать возникновению стоячих волн внутри колонки.

2. Не создавать искажений звука, вызванных резонансами и переотражением звуковых волн в акустике.

Чтобы обеспечить первое условие, заднюю панель сделали узкой, отсутствие параллельных поверхностей также этому способствует, а заодно создает эффект «бесконечного пространства». Но колонке нужен объем, поэтому передняя панель получилась достаточно широкой. Большинство фирм стараются сделать колонку максимально узкой, но у акустики с широкой передней панелью звучание более .

Чтобы обеспечить второе условие — панель изломали под углами 7,5 и 15 градусов к плоскости излучения
динамиков. Вогнутые боковые поверхности, ни одной перпендикулярной плоскости как по отношению друг к другу, так и фронту распространения волны, все это служит одной цели — достижение если не Hi-End, то как минимум хорошего Hi-Fi. Сзади установлены два фазоинвертера, однако, служат они не для резонансного усиления низких частот, а для выравнивания давления внутри колонки и настроены на другие частоты, чтобы не «свистели» при прохождении воздуха – поставили по два на каждую колонку. Кабинет установлен на четырех медных шипах, а сама подставка стоит на трех стальных опорах с пластиковыми накладками, с возможностью регулировки высоты и угла наклона, все это сделано для того, чтобы вибрация колонок не передавалась на опорную поверхность. Если посмотреть сверху, АС напоминает советский рупор. Внутри установлены переборки для жесткости и придания боковым поверхностям нужного радиуса изгиба. Грани передних и задней панелей скруглили. Также планировалось обклеить бока шпоном для эстетики.

Работу начали с подбора динамиков. Перерыв кучу сайтов, остановились на польских динамиках Alphard . Нашли в Минске их представительство, у которого было приобретено все необходимое, кроме того выяснилось, что фирма занимается изготовлением профессиональных АС и может оказать помощь в проекте. Забегая вперед, скажу, что доверили им расчет и изготовление кроссоверов, а также окончательную доводку звучания, чем сэкономили немало времени и денег. А сами на корпусах.

Было приобретено два листа фанеры толщиной 18 мм и 9 метров бруса 95×35 мм. Фанера была расчерчена, разрезана на нужные детали. Прямые линии резали циркулярной пилой по правилу, а изогнутые – фрезером (попутно был сделан циркуль для фрезера с возможностью задавать радиус от 300 до 1500 мм). Сразу оговорюсь: резать 18 мм фанеру фрезером – плохая затея, лучше вырезать заготовку электролобзиком с отступом 2-3 мм и доводить форму фрезой, поверхность будет чище. Сложные детали распечатали на ватмане в масштабе 1:1 и сделали нечто вроде шаблонов. На изготовление деталей ушел примерно месяц, к сожалению, этот процесс не фотографировали. После обработки всех детали произвели сборку:

Собирали все при помощи уголков, саморезов и столярного клея.

На фото выше уже прорезаны отверстия для динамиков, фазоинверторов и акустических терминалов. Для гашения любых возможных резонансов и призвуков было решено внутренние поверхности выложить ватином: нарезали ножом по бумаге, закрепляли степлером. Сразу же, в нижней полости, установили .

После долгих издевательств над фанерой толщиной 18 мм, согнуть ее нужным радиусом так и не удалось. Поэтому толщину боковых панелей было решено набрать из трех слоев фанеры потоньше. Каждый слой прикручивали к распоркам саморезами и промазывали столярным клеем, чтобы склеить их между собой. Места стыка всех панелей смазывали герметиком изнутри. Зазор между панелями на фото – не дрянное качество сборки. Шурупы пришлось ослабить, иначе боковые панели не помещались. Верхние крышки обкаткой обводной фрезы прямо по колонке.

Окончательная примерка и сборка некоторых элементов:

После того, как основная часть корпусов была собрана, приступили к шлифовке, шпаклевке, опять шлифовке… и так до получения гладких ровных поверхностей. У нас ушло две баночки шпаклевки и комплект шлифовальных кругов. Пыли было много.

После того как все зашлифовали – приступили к оклейке колонок шпоном. Основной цвет колонок – черный глянец, контрастным рисункам из шпона предназначалось разбавить эту «черноту» и придать более эстетичный вид. Опытный взгляд сразу узнает Jamo Epicon 8 . Шпон резали по шаблонам из ватмана, ножом по бумаге. Если шпон толстый (у нас был толщиной 0,6 мм), то не нужно пытаться отрезать сразу на всю глубину – большая , что он лопнет.

В инструкции к клею, который купили вместе со шпоном это не описано, но из своего опыта скажу: клей лучше наносить на поверхность, а не на шпон и дать ему постоять минуты три. Поверхности вокруг области оклейки лучше защитить малярной лентой – клей «коробит» фанеру — эти места потом придется перешлифовывать, и краска в этих местах держаться совсем не хочет.

Пока сохнет клей, шпон желательно периодически прикатывать роликом, так как он размокает от клея, под ним образуются воздушные полости, если их сразу не удалить – потом их устранить будет весьма проблематично.

После того как клей высохнет шпон можно зашлифовать. Слева до шлифовки, справа – после. Сразу выглядит не очень красиво, но после нанесения лака или морилки все меняется.

За неимением иного помещения, красили на балконе. Перед покраской балкон тщательно вымыли и завесили целлофаном для предотвращения попадания в зону покраски пыли. Корпуса «пропылесосили» и протерли безворсовой тканью (продается в автомагазинах). Влажной тряпкой протирать не нужно – шпон очень боится жидкостей, начинает расслаиваться. Чтобы краска не попала на шпон – его закрыли малярной лентой. Так как поверхности большие – ленту лучше приклеить только вдоль краев, а под неё заправить вырезанные по форме, листы бумаги.

В качестве краски выбрали акрил, наносили .

Первый слой выявит все недостатки древесины (царапины, ямочки, зазоры) которые были допущены при шлифовке. Все, что проявилось – зачищается, шпаклюется, шлифуется.

После этого наносится еще несколько слоев краски. После высыхания краски – малярная лента снимается, наверное, это был самый приятный момент за все четыре месяца. Была мысль покрыть шпон морилкой под красное дерево, но на пробной дощечке он смотрелся мрачновато, решили оставить как есть.

Раскрашиваем полоски (мы оставляли зазоры между полосками шпона 2 мм), ограничив их малярной лентой :

Наносим название. Для этого придумываем красиво слово или фразу, мы название позаимствовали у итальянского языка. Название наносим на специальную пленку, при помощи плоттерной резки, такая услуга есть везде и стоит недорого. Приклеиваем пленку (она самоклеющаяся) на поверхность и наносим краску, мы воспользовались автомобильной в баллончике.

После высыхания краски снимаем пленку и получаем красивую надпись:

На заднюю панель приклеиваем табличку с характеристиками колонок; прикручиваем нижнюю подставку и подножки, здесь ничего сложного, простая механическая сборка. Все покрываем лаком из того же краскопульта. Шпон приобрел желтоватый оттенок, на краске появился глянец.

Забиваем фазоинверторы, бить надо аккуратней, мы один все-таки сломали, пришлось докупат ь. Припаиваем акустические терминалы, садим на герметик и прикручиваем.

Припаиваем и устанавливаем динамики. Стоит отметить, что с внутренней стороны динамиков вдоль кромки, мы приклеили резиновые трубочки, чтобы исключить «гуляние» воздуха через возможные щели.

Это заключительный этап. Ставим колонки на пол; мультиметром проверяем импеданс, подключаем усилитель…

Первое прослушивание . Это было самое долгожданное и волнительное событие — итог четырех месяцев работы. Не скажу, что звучание достигло уровня High-End (хотя, я даже не знаю как он должен звучать), но и не разочаровало.

Сравнивали с уже имеющимися Sony SS-F6000 . Первое время звучание казалось (уши-то привыкли к другому звуку), но уже через неделю прослушивания стало казаться единственно правильным. Звук более «взрослый» по сравнению с «дискотечно-попсовым» звучанием Sony. Бас не такой мощный, но более собранный, без гулкости. Каждый инструмент на своем месте, имеет свой вес, хорошо различим, не выпирает и не прячется. Даже на максимальной громкости музыка не сливается в один сплошной рев. Про ничего сказать не могу: измерить характеристики негде и нечем.

Динамики Alphard WH656, Alphard WH506, Alphard TW-317, вуфер, мид и твитер соответственно.

Немного цифр:

Себестоимость колонок 400$, из них 270$ ушло на динамики и кроссоверы.
Максимальная мощность 300 Вт.
Импеданс 4 Ом.
Полная масса одной колонки 38 кг.

Размеры 1135×370×315мм

От себя лично и от многочисленных поклонников сайта «Звукомания» хочу выразить и пожелать больших творческих успехов Федор Гарцуеву!

Не забывайте сохранять нас в закладках!

(CTRL+SHiFT+D)

Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях.

Желаю удачи в поиске именно своего звука!

Не бойтесь переделывать аппаратуру, ищите свой !!!

Я надеюсь, статья была интересной и помогла кому-то. Пожалуйста, оставляйте комментарии ниже, чтобы я мог вернуться к вам. Не бойтесь меня и добавляйтесь в

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.

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.

Расчёт акустического оформления

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 .

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.

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 .

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.

У меня имеется неплохой усилитель мощности. Задался я целью изготовить для него качественные акустические системы. Так как выходная мощность моего усилителя небольшая, мне понадобились высокочувствительные громкоговорители. У меня была пара рупорных громкоговорителей Fostex.

FE206En имеет номинальную чувствительность 96дб/1Вт/1м. Динамики имеют обратный рупор и при малой мощности они могут сделать «буги» очень громко! Бас от этих динамиков очень впечатляет. Настолько, что мне пришлось сделать пару аудио колонок с фазоинвертором.

Двойной Бас-Рефлекс (double bass-reflex). Подробное описание изготовления акустических систем с фазоинвертором

Двойной бас-рефлекс (double bass-reflex (DBR) акустической системы является вариацией стандартной бас-рефлекс (BR) и предназначен для достижения дальнейшего расширения низких частот. Усиление для басов достигается за счет использования дополнительной камеры в акустической системе. Другие преимущества динамика с двойным фазоинвертором по сравнению с обычной бас-рефлекс системы являются: уменьшение искажений. Использование дополнительной камеры в корпусе колонки также уменьшает вероятность возникновения резонансов.
Корпус колонки обычно заполняется толстым демпфирующим материалом — рыхлый синтетический или шерстяной заполнитель. Наполнитель используется для демпфирования отраженных волн и минимизации стоячих волн, а также отражений внутри корпуса громкоговорителя.

Размеры акустической системы

На фотографиях ниже показаны динамики Fostex FE206En . Чрезвычайно большой магнит громкоговорителя я покрыл алюминиевой фольгой для уменьшения отражения звука от задней части корпуса .

Более подробно: можете загрузить даташит — (Формат PDF 488kB).

Изготовление корпуса в картинках

Кто хоть раз попробовал сам сделать аудио-систему знает , что нужно больше знать , чем просто посмотреть схему и пользоваться паяльником . Необходимые навыки понадобятся от простого сверления отверстий до сложных плотницких работ . Как у меня получилось не судите строго 🙂

Когда корпуса были готовы осталось только зашлифовать мелкой наждачной бумагой перед нанесением слоя грунтовки. Наносим несколько слоёв с временным промежутком для высыхания. После двух часов высыхания наносим сверху чёрную атласную отделку.

Завершающий этап — сборка

Верхнюю часть колонки заполняем звукопоглощающим наполнителем . Нижнюю часть оставляем пустой .

В заключительный этапы сборки входит электрическое соединение проводами динамик — фильтр — разъём .

Схема простая: один дроссель и один резистор параллельно друг другу и последовательно с динамиком.

На рисунке ниже показаны типовые схемы фильтров колонки.

Если хотите Вы можете воспользоваться онлайн калькулятором для определения параметров дросселя и резистора, исходя из ширины колонки, дефлектора и характеристик динамика.

Использованы материалы сайта:diyaudioprojects.com

П О П У Л Я Р Н О Е:

Как отремонтировать стиральную машину самому?

Ранее мы рассматривали поломки стиральных машин в . Сегодня для всех, кто желает научиться ремонтировать стиральные машины собственноручно, продолжаем публикацию статей, где мы стараемся дать простые рекомендации по осуществлению ремонтов бытовой техники самостоятельно.

Посвященном акустике помещения мы выяснили, что любая комната – своего рода резонатор, драматически влияющий на характер звучания системы. Теперь пришла пора поговорить непосредственно об источниках этого самого звучания, то есть об акустических системах.

Чтобы как следует разобраться в процессах, происходящих в ящике, на стенке которого смонтирован один или несколько динамиков, нужно вдумчиво прочитать пару-тройку книжек, в каждой из которых формул больше, чем во всем школьном курсе физики. Я забираться в такие дебри не буду, так что не стоит данный материал как исчерпывающий анализ или руководство по постройке аудиофильских колонок. Однако очень надеюсь, что он поможет начинающим меломанам (да и некоторым хроническим тоже) как следует сориентироваться в разнообразии акустических решений, каждое из которых его разработчики, разумеется, называют единственно правильным.

Некоторое время после изобретения в 1924 году электродинамического излучателя с коническим диффузором (окей, просто динамика), его деревянное обрамление исполняло в первую очередь декоративные и защитные функции. Оно и понятно – после долгих лет прослушивания пластинок через слюдяные мембраны и раструбы граммофонов, саунд нового устройства и безо всякой акустической доработки казался просто апофеозом благозвучия.

Мембраны граммофонов изготавливались чаще всего из алюминия или слюды

Однако технологии записи быстро совершенствовались и стало понятно, что более-менее правдоподобно воспроизвести слышимый диапазон динамиком, просто закрепленном на некой подставке, крайне проблематично. Дело в том, что предоставленная сама себе динамическая головка находится в состоянии акустического короткого замыкания. То есть волны от фронтальной и тыловой поверхностей диффузора, излучаемые, понятное дело, в противофазе, беспрепятственно накладываются друг на друга, что самым печальным образом отражается на эффективности работы, и в первую очередь на передаче басов.

Кстати, в процессе данного рассказа я буду чаще всего рассуждать именно о низких частотах, так как их воспроизведение – ключевой момент в работе любого корпуса АС. ВЧ-драйверы в силу малой длины излучаемых волн во взаимодействии с внутренним объемом колонки вообще не нуждаются, и чаще всего полностью от него изолированы.

Душа нараспашку

Самый простой способ отделить фронтальное излучения динамика от тылового – смонтировать его на щите как можно большего размера. Из этой простой идеи и родились, собственно, первые акустические системы, представлявшие собой ящик с открытой задней стенкой, поскольку для компактности края щита просто взяли, да и загнули под прямым углом. Однако в плане воспроизведения басов успехи подобных конструкций впечатляли не слишком. Помимо несовершенства корпуса проблема была еще и в очень небольшом по современным понятиям ходе подвески диффузоров. Чтобы хоть как-то выйти из положения, использовались динамики как можно большего размера, способные развивать приемлемое звуковое давление при небольшой амплитуде колебаний.

PureAudioProject Trio 15TB с 15-дюймовыми НЧ-драйверами на трехслойных бамбуковых панелях

Несмотря на кажущуюся примитивность подобных конструкций, у них имелись и кое-какие достоинства, причем настолько специфические и интересные, что адепты открытых АС не перевелись до сих пор.

Начать с того, что отсутствие каких-либо препятствий на пути звуковых волн – лучший путь к повышению чувствительности. Момент этот особенно ценен для аудиофильских ламповых усилителей, в особенности однотактных или лишенных обратной связи. Бумажные диффузоры большого диаметра даже на мощности порядка четырех-пяти ватт способны создать довольно-таки внушительный, и при этом на удивление открытый и свободный саунд.

При высоте 1,2 м в мире открытой акустики Jamo R907 считаются практически компактами

Что же касается тылового излучения, то чтобы не вносить искажений в прямой звук, оно должно приходить к слушателю с заметной задержкой (свыше 12-15 мс) – в таком случае его влияние ощущается как легкая реверберация, лишь добавляющая в саунд воздуха и расширяющая музыкальное пространство. Тонкость в том, что для создания этой самой «заметной задержки» колонки, разумеется, должны быть расположены на изрядном расстоянии от стен. К тому же большая площадь передней панели и внушительные размеры НЧ-драйверов соответствующим образом сказываются на общих габаритах АС. Одним словом, обладателей небольших и даже средних жилых комнат просьба не беспокоиться.

Кстати, частный случай открытых систем – акустика, построенная на электростатических излучателях. Только за счет почти невесомой диафрагмы большой площади, ко всем вышеописанным преимуществам, у электростатов добавляется способность филигранно передавать даже самые резкие динамические контрасты, а благодаря отсутствию разделения сигнала в зонах СЧ и ВЧ, еще и завидная тембральная точность.

Открытое оформление

Плюсы: Высококлассные открытые колонки – отличный способ получить реальный кайф от прослушивания пуристских ламповых однотактников.

Минусы: Про жирные компрессионные басы лучше забыть сразу. Весь звуковой тракт должен быть подчинен идее открытой акустики, а сами колонки придется выбирать из крайне ограниченного числа предложений.

Запертый в ящике

С ростом мощности и улучшением параметров усилителей сверхвысокая чувствительность акустики перестала быть главным камнем преткновения, а вот проблемы неравномерности АЧХ, и в особенности правильного воспроизведения басов, стали еще более актуальными.

Гигантский шаг к прогрессу в данном направлении сделал в 1954 году американский инженер Эдгар Вильчур. Он запатентовал акустическую систему закрытого типа, и это был отнюдь не трюк в стиле нынешних патентных троллей.

Патентная заявка Эдгара Вильчура на АС в закрытом оформлении

К тому моменту уже был изобретен фазоинвертор и, понятное дело, к ящику с дном динамик тоже примеряли неоднократно, только вот ничего хорошего из этого не получалось. Из-за упругости замкнутого объема воздуха приходилось или терять существенную часть энергии диффузора, или делать корпус непомерно большим, чтобы снизить градиент давления. Вильчур же решил обратить зло во благо. Он сильно понизил упругость подвеса, переложив таким образом контроль за движением диффузора на объем воздуха – пружину куда более линейную и стабильную, чем гофр или резиновое кольцо.

В закрытом ящике движения диффузора контролируются воздухом – в отличие от бумаги или резины он не стареет и не изнашивается

Так удалось не только полностью избавиться от акустического короткого замыкания и поднять отдачу на низких частотах, но и ощутимо сгладить АЧХ на всем ее протяжении. Однако обнаружился и минорный момент. Выяснилось, что демпфирование замкнутым объемом воздуха приводит к повышению резонансной частоты подвижной системы и резкому ухудшению воспроизведения частот ниже данного порога. Для борьбы с такой неприятностью пришлось увеличивать массу диффузора, что логичным образом привело к снижению чувствительности. Плюс поглощение внутри «черного ящика» чуть ли не половины акустической энергии, не могло не внести вклада в снижение звукового давления. Одним словом, новому типу колонок потребовались усилители довольно серьезной мощности. К счастью, на тот момент они уже существовали.

Сабвуфер SVS SB13-Ultra с закрытым акустическим оформлением

Сегодня закрытое оформление применяется по большей части в сабвуферах, особенно в тех, что претендуют на серьезное музыкальное исполнительство. Дело в том, что для домашних кинотеатров энергичная отработка самых низких басов часто оказывается важнее динамической и фазовой точности на всем протяжении НЧ-диапазона. А вот объединив относительно компактный закрытый саб с приличными сателлитами, можно добиться куда более правильного звука – пускай и не наполненного сверхглубокими басами, зато крайне быстрого, собранного и четкого. Всё вышесказанное можно отнести и на счет полнодиапазонных колонок, «закрытые» модели которых изредка появляются на рынке.

Закрытый ящик

Плюсы: Образцовая скорость атаки и разрешение в низкочастотном диапазоне. Относительная компактность конструкции.

Минусы: Требуется достаточно мощный усилитель. Сверхглубоких басов на грани инфразвука добиться весьма затруднительно.

Дело – труба

Еще одним способом обуздания противофазного тылового излучения стал фазоинвертор, по-русски буквально «разворачиватель фазы». Чаще всего он представляет собой полую трубку, смонтированную на передней или задней поверхности корпуса. Принцип работы понятен из названия и незамысловат: раз избавляться от излучения обратной стороны диффузора трудно и нерационально, значит нужно синхронизировать его по фазе с фронтальными волнами и использовать на благо слушателей.

Амплитуда и фаза движения воздуха в фазоинверторе меняются в зависимости от частоты колебаний диффузора

По сути труба с воздухом является самостоятельной колебательной системой, получающей импульс от движения воздуха внутри корпуса. Обладая совершенно определенной частотой резонанса, фазоинвертор работает тем эффективнее, чем ближе колебания диффузора к частоте его настройки. Звуковые волны более высоких частот сдвинуть с места воздух в трубе просто не успевают, а более низкие хотя и успевают, но чем они ниже, тем сильнее смещается фаза излучения фазоинвертора, и, соответственно, его эффективность. Когда поворот фазы достигает 180 градусов, тоннель начинает откровенно и весьма эффективно глушить звук басового драйвера. Именно этим объясняется очень крутое падение звукового давления АС ниже частоты настройки фазоинвертора – 24 дБ/окт.

В борьбе с турбулентными призвуками конструкторы фазоинверторов постоянно экспериментируют

У закрытого ящика, между прочим, на частотах ниже резонансной спад АЧХ куда более плавный – 12 дБ/окт. Однако в отличие от глухой коробки, коробка с трубой в боковой стенке не заставляет конструкторов идти на любые хитрости ради максимального снижения резонансной частоты самого динамика, что довольно хлопотно и дорого. Тоннель фазоинвертора настроить куда проще – достаточно подобрать ее внутренний объем. Это, правда, в теории. На практике, как всегда, начинаются непредвиденные сложности, например, на больших уровнях громкости воздух на выходе из отверстия может шуметь почти как ветер в печном дымоходе. К тому же инертность системы частенько становится причиной падения скорости атаки и ухудшения артикуляции на басах. Одним словом, простор для экспериментов и оптимизации перед конструкторами фазоинверторных систем открывается просто невероятный.

Фазоинвертор

Плюсы: Энергичная отдача на НЧ, возможность воспроизведения самых глубоких басов, относительная простота и дешевизна изготовления (при изрядной сложности расчета).

Минусы: В большинстве реализаций проигрывает закрытому ящику в скорости атаки и четкости артикуляции.

Обойдемся без катушки

Попытки избавиться от генетических проблем фазоинвертора, а заодно и сэкономить на объеме корпуса без ущерба для глубины баса, натолкнули разработчиков на идею заменить полую трубу на мембрану, приводимую в движение колебаниями все того же рабочего объема воздуха. Проще говоря, в закрытом ящике установили еще один низкочастотный драйвер, только без магнита и звуковой катушки.

Пассивный излучатель может увеличить эффективную поверхность диффузора вдвое, или даже в трое, если в одной колонке они установлены парой

Конструкция получила название «пассивный излучатель» (Passive radiator), которое сплошь и рядом не слишком грамотно переводят с английского как «пассивный радиатор». В отличие от трубы сабвуфера, пассивный диффузор занимает куда меньше пространства в корпусе, не так критичен к расположению, и к тому же он, как и воздух внутри закрытого ящика, демпфирует ведущий драйвер, сглаживая его АЧХ.

Пассивный излучатель сабвуфера REL S/5. Основной драйвер направлен в пол

Еще один плюс – с увеличением площади излучающей поверхности для достижения нужного звукового давления требуется меньшая амплитуда колебаний, а значит, снижаются последствия нелинейной работы подвеса. Колеблются оба диффузора синфазно, а резонансная частота свободной мембраны настраивается точной регулировкой массы – к ней попросту подклеивают грузик.

Пассивный излучатель

Плюсы: Компактность корпуса при впечатляющей глубине басов. Отсутствие фазоинверторных призвуков.

Минусы: Увеличение массы излучающих элементов приводит к росту переходных искажений и замедлению импульсного отклика.

Выход из лабиринта

Акустика, вооруженная фазоинверторами и пассивными излучателями, воспроизводит глубокие басы благодаря резонаторам, работающим при посредничестве воздуха внутри АС. Однако кто сказал, что объем колонки не может играть роль низкочастотного излучателя сам по себе? Конечно может, и соответствующая конструкция называется акустический лабиринт. По сути, она представляет собой волновод, протяженностью в половину или четверть длины волны, на которой планируется добиться резонанса системы. Иными словами конструкция настраивается по нижней границе частотного диапазона АС. Конечно использовать волновод полной длины волны было бы еще эффективнее, но тогда для частоты, скажем, 30 Гц, его пришлось бы делать 11-метровым.

Акустический лабиринт – любимая конструкция акустиков-самодельщиков. Но при желании корпуса самой хитрой формы можно заказать и в готовом виде

Чтобы в колонке разумных размеров уместить даже вдвое более компактную конструкцию, в корпусе устанавливают перегородки, формирующие максимально компактный изогнутый волновод, поперечным сечением примерно равным площади диффузора.

От фазоинвертора лабиринт отличается в первую очередь менее «резонансным» (то есть не акцентированным на определенной частоте) звучанием. Относительно низкая скорость и ламинарность движения воздуха в широком волноводе препятствует возникновению турбулентности, порождающей, как мы помним, нежелательные призвуки. Кроме того, в данном случае драйвер свободен от компрессии, повышающей резонансную частоту, ведь его тыловое излучение не встречает практически никаких препятствий.

Схема для расчета корпуса на dbdynamixaudio.com

Бытует мнение, что акустические лабиринты создают меньше проблем со стоячими волнами в комнате. Однако при малейших просчетах в разработке или изготовлении, стоячие волны могут возникнуть в самом волноводе, который, в отличие от фазоинвертора, имеет куда более сложную структуру резонансов.

Вообще надо сказать, что грамотный расчет и точная настройка акустического лабиринта – процессы весьма непростые и трудоемкие. Именно по этой причине данный тип корпуса встречается нечасто, и только в АС очень серьезного ценового уровня.

Акустический лабиринт

Плюсы: Не только хорошая отдача, но и высокая тональная точность басов.

Минусы: Нешуточные размеры, очень высокая сложность (читай – стоимость) создания правильно работающей конструкции.

Эй, на пароме!

Рупор – самый древний и, пожалуй, самый провокационный тип акустического оформления. Выглядит круто, если не сказать эпатажно, звучит ярко, а временами… В старых фильмах герои иногда кричат друг другу что-то в рупор, и характерная окраска такого звука давно стала мемом и в музыкальном, и в киношном мире.

Avantgarde Acoustics Trio с низкочастотным рупорным массивом Basshorn XD высотой 2,25 м

Конечно от жестяной воронки с ручкой теперешняя акустика ушла очень далеко, но принцип работы все тот же – рупор повышает сопротивление воздушной среды для лучшего согласования с относительно высоким механическим сопротивлением подвижной системы динамика. Таким образом, повышается его КПД, а заодно и формируется четкая направленность излучения. В отличие от всех описанных ранее конструкций, рупор чаще всего используется в высокочастотных звеньях АС. Причина проста – его сечение увеличивается по экспоненте, и чем ниже воспроизводимая частота, тем большим должен быть размер выходного отверстия – уже на 60 Гц потребуется раструб диаметром 1,8 м. Понятно, что такие монструозные конструкции больше подходят для стадионных концертов, где их действительно периодически можно встретить.

Главный козырь адептов рупорного воспроизведения заключается в том, что акустическое усиление позволяет при заданной звуковой отдаче уменьшить ход мембраны, а значит, поднять чувствительность и улучшить музыкальное разрешение. Да-да, снова кивок обладателям ламповых однотактников. К тому же при грамотном расчете раструбы могут играть роль акустических фильтров, круто отсекая звук за пределами своей полосы и позволяя ограничиться самыми простыми, а потому вносящими минимальные искажения электрическими кросоверами, а иногда и вообще обойтись без них.

Системы Realhorns – особая акустика для особых случаев

Скептики же не устают напоминать о характерной рупорной окраске, особенно заметной на вокале, и придающей ему характерную гнусавость. Побороть данную неприятность действительно нелегко, хотя судя по тому, как играют лучшие образцы High-End-рупоров, вполне реально.

Рупор

Плюсы: Высокий акустический КПД, а значит, отличная чувствительность и неплохое музыкальное разрешение системы.

Минусы: Характерная трудноустранимая окраска звука, недетские размеры средне- и тем более низкочастотных конструкций.

Круги на воде

Именно такой аналогией проще всего описать характер излучения контрапертурных акустических систем, впервые разработанных в Советском Союзе в 80-х годах прошлого века. Принцип работы нетривиален: пара одинаковых динамиков смонтирована так, что их диффузоры расположены друг напротив друга в горизонтальной плоскости и двигаются симметрично, то сжимая, то разжимая воздушную прослойку. В результате создаются кольцевые воздушные волны, равномерно расходящиеся во все стороны. Причем характеристики этих волн в процессе их распространения искажаются минимально, а их энергия затухает медленно – пропорционально расстоянию, а не его квадрату, как в случае обычных АС.

Duevel Sirius сочетает элементы рупорной и контрапертурной конструкций

Помимо дальнобойности и круговой направленности, контрапертурные системы интересны на удивление широкой вертикальной дисперсией (порядка 30 градусов против стандартных 4-8 гр.), а также отсутствием доплеровского эффекта. Для динамиков он проявляется в биениях сигнала, вызванных постоянным изменением расстояния от источника звука до слушателя из-за колебаний диффузора. Правда, реальная слышимость данных искажений до сих пор вызывает много споров.

Взаимное проникновение концентрических звуковых полей правой и левой колонок создают весьма обширную и равномерную зону объемного восприятия, то есть по сути вопрос точного позиционирования АС относительно слушателя становится не актуален.

Итальяно-российская контрапертурная акустика Bolzano Villetri

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.

Подготовлено по материалам журнала “Stereo & Video”, июнь 2016 г.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

материалы и акустическое оформление / Блог компании Pult.ru / Хабр

Это новый цикл постов посвящён акустическим системам. В связи с тем, что тема крайне обширная, мы решили создать серию статей, отражающих критерии выбора при покупке АС. Это пост посвящен акустическим свойствам материалов корпуса и акустическому оформлению. Пост будет особенно полезен для тех, кто стоит перед выбором АС, а также даст информацию для людей, которые хотят создать собственные АС в процессе своих DIY экспериментов.

Существует мнение, что одним из решающих факторов, влияющих на звук АС, является материал корпуса. Эксперты PULT считают, что значение этого фактора часто преувеличивают, однако, он является действительно важным, и списывать со счетов его нельзя. Не менее важным фактором (в ряду множества других), определяющим звучание АС, является акустическое оформление.

Предупреждаю, в материале есть ссылки на товары не в качестве откровенной джинсы, но в качестве примеров (надеюсь никого не заденет), всё строго в рамках темы.

Материал: от пластмассы до гранита и стекла

Пластик – дешево, сердито, но резонирует

Пластик зачастую используется при производстве бюджетных АС. Пластмассовый корпус лёгок, существенно расширяет возможности дизайнеров, благодаря литью можно реализовать практически любые формы. Различные типы пластмасс очень серьёзно отличаются по своим акустическим свойствам. В производстве высококачественной домашней акустики большой популярностью пластик не пользуется, при этом востребован для профессиональных образцов, где важна низкая масса и мобильность устройства.

(для большинства пластмасс коэффициент звукопоглощения составляет от 0,02 – 0,03 при 125 Гц до 0,05 – 0,06 при 4 кГц)

С 90 %-ной вероятностью, если вы столкнулись с домашней акустикой из пластика – это либо бюджетный вариант для не слишком искушенных пользователей, либо образец, сравнимый по стоимости с аналогами из МДФ и ДСП. Пластиковый корпус устройства недостаточной толщины и плотности начнёт резонировать и дребезжать при увеличении громкости до 60 – 90 %. В качественных АС, с рассчитанной толщиной и подходящими акустическими свойствами материала, «паразитные» среднечастотные резонансы сводятся к минимуму, однако, стоимость подобных АС практически равна аналогам из других материалов. Выжать из бюджетной пластиковой АС глубокий и адекватный низ не поможет даже умопомрачительная эквализация.

Типичный представитель «пластикового братства» в домашней акустике с достойными характеристиками и привлекательной ценой: Полочная акустика

JBL Jembe black

Дерево – от вырубки до золотых ушей

Благодаря хорошим поглощающим свойствам дерево считается одним из лучших материалов для изготовления колонок.

(коэффициент звукопоглощения древесины в зависимости от породы составляет от 0,15 – 0,17 при 125 Гц до 0,09 при 4 кГц)

Массив и шпон для производства АС применяются сравнительно редко и, как правило, востребованы в HI-End сегменте. Постепенно деревянные АС исчезают с рынка в связи с низкой технологичностью, нестабильностью материала и запредельно высокой стоимостью.

Интересно, что для создания действительно качественных АС такого типа, отвечающих требованиям самых искушенных слушателей, технологи должны отбирать материал ещё на этапе вырубки, как при производстве акустических музыкальных инструментов. Последнее связано со свойствами древесины, где важно всё, начиная от местности, где произрастало дерево, заканчивая уровнем влажности помещения, где оно хранилось, температурой и длительностью сушки et cetera. Последнее обстоятельство затрудняет DIY разработку, при отсутствии специальных знаний любитель, создающий деревянную АС, обречен действовать методом проб и ошибок.

Как обстоит дело на самом деле, и соблюдаются ли описанные условия, производители такой акустики не сообщают, а соответственно, любая деревянная система требует внимательного прослушивания перед покупкой. С высокой степенью вероятности, две АС одной модели из одной породы будут немного отличаться в звучании, что особенно важно для некоторых притязательных слушателей

~~с золотыми ушами~~

с большими деньгами.

Доступны колонки из массива ценных пород единицам, стоимость их астрономическая. Всё, что вашему покорному слуге приходилось слышать, звучит превосходно. Однако, на мой субъективно-прагматичный взгляд, несоразмерно стоимости. Порой, хорошо рассчитанные корпуса из фанеры и MDF, обладают не меньшей музыкальностью, но для многих аудиофилов «не дерево»= «не true hi-end», а кому-то «не дерево» попросту статус не позволяет или дизайн интерьера портит.

Полагаю, что одна из лучших деревянных систем в нашем каталоге эта:

Напольная акустика

Sonus Faber Stradivari Homage graphite

(цена соответствующая)

Фанера – почти дерево, если не пролетела над Пекином

Фанера, применяющаяся для производства акустических корпусов, имеет от 10 до 14 слоёв и почти не уступает дереву по акустическим свойствам, в частности по звукопоглощению, при этом несколько дешевле древесины, более технологична при обработке, легче ДСП и MDF. Многослойная фанера хорошо гасит нежелательные вибрации, благодаря структуре материала.

(коэффициент звукопоглощения 12-ти слойной фанеры составляет от 0,1– 0,2 при 125 Гц до 0,07 при 4 кГц)

Как и древесина – фанера применяется в достаточно дорогостоящих, а иногда и в элитных штучных продуктах. Стоимость фанерных АС не на много ниже тех, что произведены из массива, и вполне сопоставимы с ними по качеству.

В ряде случаев корпуса, заявленные производителем как «фанерные», изготовлены из ДСП и MDF. Поэтому низкие цены на АС с фанерным или деревянным корпусом должны насторожить. Ряд небольших азиатских производителей, регулярно меняющих названия и торгующих в основном в сети, создают комбинированные корпуса, включая несколько небольших, но заметных фанерных (деревянных) элементов, а основную часть изготавливают из ДСП.

Среди АС, созданных из фанеры, могу особо выделить эту:

полочная акустика Yamaha NS-5000

ДСП – толщина, плотность, влажность

Древесно-стружечная плита по стоимости сравнима с пластиком, при этом не обладает рядом недостатков, которые присущи пластиковым корпусам. Наиболее существенной проблемой ДСП является низкая прочность, при достаточно высокой массе материала.

Звукопоглощение в ДСП неоднородное и в ряде случаев возможно возникновение низко- и среднечастотных резонансов, хотя вероятность их появления ниже, чем у пластика. Эффективно гасить резонансы могут плиты толщиной более 16 мм, которые достигают необходимой плотности. Следует отметить, что, как и в случае с пластиком, свойства конкретной плиты ДСП имеет большое значение. Важно учитывать плотность и влажность материала, так как разные ДСП плиты отличаются по этим параметрам. Не редко толстые, плотные ДСП плиты применяются при создании студийных мониторов, что говорит о востребованности материала в производстве профессиональной техники.

На заметку, товарищам из DIY-братии для создания АС хорошо подойдёт ДСП с плотностью не менее 650 — 820 кг/м³ (при толщине плиты 16 – 18 мм) и влажностью не более 6-7%. Не соблюдение этих условий существенно отразится на качестве звука и надёжности АС.

Среди достойных ДСП вариантов домашних АС наши эксперты выделяют:

Cerwin-Vega SL-5M

MDF: от мебели к акустике

Сегодня МДФ (Medium Density Fiberboard, древесно-волокнистая плита средней плотности) используется повсеместно, в число прочего, МДФ — один из наиболее распространённых современных материалов для производства акустики.

Причиной популярности МДФ стали физические свойства материала, а именно:

Плотность 700 — 800 кг/м³
Коэффициент звукопоглощения 0,15 при 125 Гц – 0,09 при 4 кГц
Влажность 1-3 %
Механическая прочность и износоустойчивость

Материал дешев в производстве, обладает акустическими свойствами, сравнимыми с характеристиками древесины, при этом устойчивость плит к механическим повреждениям несколько выше. У МДФ достаточная акустическая жесткость корпуса АС, а звукопоглощение соответствует параметрам, необходимым для создания HI-FI акустики.

Визуальное отличие МДФ от ДСП

Среди MDF акустики масса замечательных систем, по моему мнению, оптимальными по соотношению цена/качество являются следующие:

→ Yamaha NS-BP182 piano black — полочная
→ Focal Chorus 726 — напольная

Алюминиевые сплавы – дизайн и точные расчёты

Наиболее распространенным металлом при производстве АС является алюминий, а также сплавы на его основе. Некоторые авторы и эксперты полагают, что алюминиевый корпус позволяет снижать резонансы, а также улучшать передачу высоких частот. Коэффициент звукопоглощения алюминиевых сплавов не высок, и составляет около 0,05, что, впрочем, значительно лучше, чем у стали. Для снижения вибрации корпуса, повышения звукопоглощения и предотвращения вредных резонансов производители применяют сэндвич-панели, где между 2-мя алюминиевыми листами помещается прослойка из высокомолекулярных полиэтиленовых смол или других материалов низкой плотности, например, вискоэластика.

В случае с бюджетными АС из алюминия, производители, не редко, делают ставку на дизайн, в ущерб звучанию: в результате акустические характеристики оставляют желать лучшего. Иногда пользователи такой акустики жалуются на жесткое, искаженное звучание, вызванное недостаточным звукопоглощением корпуса. В связи с тем, что волны хорошо отражаются и плохо поглощаются, очень большое значение в металлической акустике приобретает точный расчет конструкции корпуса, подбор излучателей, используемые фильтры, а также качество соединений отдельных деталей.

Среди достойно звучащих алюминиевых колонок меня особенно впечатлил звук:

→ Canton CD 310 white high gloss (цена внушительная, но не запредельная )

Камень – гранитные плиты по цене золотых слитков

Камень один из самых дорогих материалов для производства акустических корпусов. Безупречное отражение и практическая невозможность появления вибрационных резонансов делают эти материалы востребованным в среде особо притязательных слушателей.

Большинство пород имеют стабильный коэффициент звукопоглощения, который, например для гранита, составляет 0,130 для всего спектра звуковых частот, а для известняка 0,264. Производителями особо ценятся пористые породы камня, в которых выше звукопоглощение.

Использование каменных плит для изготовления DIY- акустики почти невозможно, так как это требует не только недюжинных познаний в акустике и камнеобработке, но и крайне дорогостоящего оборудования (домашних 3-D фрезеров для камня пока никто не выпускает).

Для производства серийных АС применяются такие породы, как гранит, мрамор, сланец, известняк, базальт. Эти породы обладают схожими акустическими свойствами, а при соответствующей обработке становятся настоящими произведениями искусства. Не редко каменные корпуса применяются для создания ландшафтной акустики, в таких случаях в необработанном камне создаётся полость для размещения излучателя, в которой устанавливаются элементы крепления (как правило, производится под заказ).

У камня 2 основные проблемы: стоимость и масса. Цена каменной АС может быть выше любой другой, обладающей схожими характеристиками. Масса некоторых образцов напольных систем может достигать 40 и более кг.

Прозрачность стекла и качество звука

Оригинальным решением является создание АС из стекла. В этом деле пока серьезно преуспели только две компании Waterfall и SONY. Материал интересен с дизайнерской точки зрения, акустически стекло создаёт определённые проблемы, главным образом в виде резонансов, которые вышеназванные компании научились решать, существуют даже референсные варианты.

Цены на прозрачное чудо тоже сложно назвать демократичными, последнее связано с низкой технологичностью и высокой стоимостью производства.

Из впечатлявших звуком стеклянных образцов могу порекомендовать: Waterfall Victoria Evo

Акустическое оформление — ящики, трубки и рупоры

Не меньшую значимость для точной передачи звука в АС имеет акустическое оформление. Я расскажу о наиболее распространённых типах (закономерно, что, те или иные типы могут комбинироваться в зависимости от конкретной модели, например фазоинверторая часть колонки отвечает за низко-и среднечастотный диапазон, а для высоких сооружен рупор).

Фазоинвертор – главное длинна трубы

Фазоинвертор — один из наиболее распространённых типов акустического оформления. Такой способ позволяет, при правильном расчете длинны трубы, сечения отверстия и объема корпуса получить высокий КПД, оптимальное соотношение частот, усилить низкие. Суть фазоинвертерного принципа в том, что на тыльной части корпуса размещается отверстие с трубой, которая позволяет создать низкочастотные колебания синфазные волнам, создающимся фронтальной стороной диффузора. Чаще всего фазоинверторный тип применяется при создании 2.0 и 4.0 систем.

Для облегчения расчетов при создании собственной АС удобно использовать специальные калькуляторы, один из удобных привожу

по ссылке

В философии HI-END cуществуют крайне радикальные бескомпромиссные суждения о фазоинверторных системах, привожу одно из них без комментариев:

«Враг №1 это, конечно, нелинейные усилительные элементы в звуковом тракте (дальше уж каждый сам, в меру образования, понимает какие элемты более линейны, а какие менее). Враг №2 это фазоинвертор. фазоинвертор призван пустить пыль в глаза, должен позволить маленькой дешевой колоночке записать в паспорт 50… 40… 30, а что мелочится даже и 20 Гц по уровню -3дБ! Но к музыке нижний диапазон частот фазоинвертора перестает иметь отношение, точнее сказать сам фазоинвертор это дудочка, поющая свою собственную мелодию.»

Закрытый ящик – гроб для лишних низких

Классический вариант для многих производителей – обычный закрытый ящик, с выведенными на поверхность диффузорами динамиков. Такой тип акустики достаточно прост для расчетов, при этом КПД таких устройств не блещет. Также ящики не рекомендуют любителям характерно выраженных низких, так как в закрытой системе без дополнительных элементов, способных усилить низы (фазоинвертор, резонатор), спектр частот от 20 до 350 Гц выражен слабо.

Многие меломаны предпочитают закрытый тип, так как для него характерна относительно ровная АЧХ и реалистичная «честная» передача воспроизводимого музыкального материала. Большинство студийных мониторов создаются именно в этом акустическом оформлении.

Band-Pass (закрытый ящик-резонатор) – главное, чтобы не гудел

Band-Pass получил распространение при создании сабвуферов. В этом типе акустического оформления излучатель скрыт внутри корпуса, при этом внутренности ящика соединяются с внешней средой трубами фазоинверторов. Задача излучателя – возбуждение колебаний низкой частоты, амплитуда которых многократно возрастает благодаря трубам фазоинверторов.

При правильно рассчитанной конструкции такого типа, не должно возникать таких паразитных отзвуков как низкое гудение, гула и т.п., чем не редко грешат бюджетные системы этого типа.

Открытый корпус – без лишних стен

Сравнительно редкий сегодня тип акустического оформления, при котором задняя стенка корпуса многократно перфорирована, либо полностью отсутствует. Такой тип конструкции используется для того, чтобы снизить количество элементов корпуса, влияющих на частотную характеристику АС.

В открытом ящике наиболее существенное влияние на звук оказывает передняя стенка, что снижает вероятность искажений, вносимых остальными деталями корпуса. Вклад боковых стенок (если таковые присутствуют в конструкции), при их не большой ширине, минимален и составляет не более 1-2 Дб.

Рупорное оформление – проблемные чемпионы по громкости

Рупорное акустическое оформление чаще используется в комбинации с другими типами (в частности для оформления высокочастотных излучателей), однако, существуют и оригинальные на 100 % рупорные конструкции.

Главным достоинством рупорных АС является высокая громкость, при комбинации с чувствительными динамиками.

Большинство экспертов не без оснований скептически относятся к рупорной акустике, причин несколько:

Конструктивная и технологическая сложность, а соответственно, высокие требования к сборке
Почти невозможно создать рупорную АС с равномерной АЧХ (исключение – устройства стоимостью от 10 килобаксов и выше)
В связи с тем, что рупор не резонирующая система, исправить АЧХ нельзя (минус для DIY –щиков вознамерившихся скопировать Hi-end рупор)
В связи с особенностями формы волн рупорной акустики, объемность звучания достаточно низкая
В подавляющем большинстве сравнительно низкий динамический диапазон
Дает большое количество характерных призвуков (некоторыми аудиофилами считается достоинством).

Наиболее востребованными рупорные системы стали именно в среде аудиофилов, находящихся в поисках «божественного» звука. Тенденциозный подход позволил архаичному рупорному оформлению получить вторую жизнь, а современные производители смогли найти оригинальные решения (эффективные, но крайне дорогие) распространённых рупорных проблем.

На этом пока всё. Продолжение, как водится, следует, а «вскрытие» обязательно покажет…НА будущее анонсирую: излучатели, мощность/чувствительность/объём помещения.

Аудио-кулибиным на заметку — Ferra.ru

где:
• L – кажущаяся длина фазоинвертора (включает толщину передней стенки и обычно превышает истинную длину круглой трубы где-то в полтора раза),
• S – площадь выходного отверстия,
• V – свободный объем ящика (за вычетом объема самого фазоинвертора)

Всё подставляется в единицах измерения СИ. С помощью этой формулы оценивают отношение длины к площади фазоинвертора, пренебрегая вычислением свободного объема и задавая просто внутренний объем ящика. Оценив размеры фазоинвертора, расчет уточняют.

Необходимо подчеркнуть, что строгое аналитическое решение очень сложно (а для нестационарных “прыжков” звукового сигнала и подавно), поэтому при расчетах пользуются разного рода допущениями.

Итак, чем меньше частота настройки фазоинвертора, тем меньше должен быть его диаметр (или тем больше длина). Диаметр не должен быть слишком малым, иначе могут возникнуть нелинейные искажения и призвуки. Если порт фазоинвертора делается некруглого сечения – например, щелевидный, – то, вероятно, придется прибегнуть к сложному профилированию со стороны входа. Обычно площадь проходного сечения фазоинвертора составляет 0.25 – 1.0 от эффективной площади диффузора. Диаметр фазоинверторной трубы стараются выбрать из верхнего предела, то есть как можно более близким к эффективному диаметру диффузора.

Если частота конструируемого фазоинвертора безапелляционно задана в требованиях свыше (или не может быть изменена по другим соображениям), то с увеличением его диаметра приходится увеличивать длину трубы. Большую длинную трубу проблематично втиснуть в ящик (нужен запас как минимум в 40 миллиметров), ведь его объем фактически уже зафиксирован выбранным динамиком. Более того, слишком длинная труба фазоинвертора может привести к увеличению неравномерности частотной характеристики акустической системы.

Кстати, следует различать понятия резонансной частоты ящика и резонансной частоты фазоинвертора. Чем меньше отношение гибкости воздуха в ящике к гибкости подвижной системы динамика, тем выше резонансная частота фазоинвертора будущей колонки по отношению к основному резонансу подвижной системы. То есть, если задать объем меньше, чем нужно, это приведет к повышению упругости воздуха в ящике и, следовательно, повышению резонанса колонки, выражающемуся в гулкости и акцентировании верхних басов.

Пассивный излучатель нетрудно сделать из старого динамика, близкого по площади к диффузору рабочего низкочастотника. Настройку же проводить изменением присоединенной массы (десятки граммов).

При необходимости свободный объем корректируют заполнением части ящика не поглощающим звук материалом (например, пенопластом), или наоборот, облицуют стенки ящика звукопоглотителем (поролон, вата). Но шибко увлекаться подобной корректировкой не следует.

Немного практических советов

Частоту фазоинвертора в самопальном корпусе легко подстроить (в том числе, под конкретное помещение или индивидуальные пристрастия), вырезав трубу из картона с запасом по длине и постепенно укорачивая ее, согласуясь со слуховыми ощущениями.

Согласно некоторым маститым рекомендациям, при расположении порта фазоинвертора на передней панели вместе с динамиками расстояние между ним и краями динамиков должно быть не менее 80 – 100 мм. Наверное, именно поэтому так любят размещать порт на тыльной стороне колонки, ведь тогда вырисовывается экономия от более компактной лицевой панели. Однако существуют удачные решения, когда при определенных ухищрениях порт фазоинвертора буквально окружает басовый динамик. Хорошо зарекомендовали себя фазоинверторы, порт которых выведен либо на верхнюю, либо на нижнюю часть корпуса. Аналогично и для пассивного излучателя: например, Philips ныне умудряется делать супербасовитыми очень маленькие по объему колонки с верхним WOOX-излучателем.

Фазоинвертор стараются настроить так, чтобы его резонансная частота не отличалась от собственной резонансной частоты динамика (в свободном воздухе) более чем на 1/3 октавы, а еще лучше, чтобы совпадала. Но при этом следует учитывать зависимость от так называемой полной добротности динамика, являющейся ключевым параметром для всех расчетов и методик.

Программы расчета

В Интернете накопилось множество программ, значительно облегчающих жизнь начинающему аудио-кулибину. Большая часть из них – заброшенные бесплатные (например, BlauBox.exe под DOS), поддерживаемые платные (www.trueaudio.com) или «шароварные», то есть условно платные. Из наиболее доступных очень популярна JBL SpeakerShop. Чуть ли не десять лет назад многоуважаемая фирма явила миру серьёзную программу и стала задарма раздавать налево и направо. Теперь эту программу просто так не заполучить (не ищите на www.jblpro.com), но поиск в Рамблере приведет вас к десяткам живых ссылок и тысячам умерших. Упакованный дистрибутив (jblspkrshp.zip) занимает 2.37 Мб – вполне терпимо.

Для выполнения прикидочного (что называется, в первом приближении) расчета колонки с фазоинвертором необходимо знать три параметра:

• Собственную резонансную частоту басового динамика при его колебаниях в открытом воздухе (Fs).
• Эквивалентный объем данного динамика (Vas) в литрах.
• Демпфер-фактор или, другими словами, полную добротность динамика (Qts).

Кстати, если басовых динамиков в колонке несколько (одинаковых, как в MicroLab Solo-3), то программа позволяет внести соответствующие коррективы. В программе имеется встроенная база данных параметров распространенных фирменных динамиков. В том случае когда информации о вышеперечисленных параметрах нет, придется либо измерить их самостоятельно (например, по журнальной статье Эфрусси, по книге Алдошиной или откопав методику где-нибудь на www.radioland.net.ua), либо поискать результаты сторонних измерений (рекомендую http://audiotest.ru; кстати, там можно найти рецепты значительного улучшения разделительных фильтров для Solo-2, Defender 50 – буквально за копейки).

Далее выбирается стратегия расчета. Первая состоит в подгонке размеров корпуса под конкретный басовый динамик. Вторая – в подборе динамика под существующий корпус. Нас интересует первая. Программа позволяет высчитать необходимое не только для фазоинверторного варианта (vented box), сравнив его с наглухо закрытым корпусом (closed box), но и посчитать варианты с пассивным излучателем (passive radiator) и разнообразные сабвуферные (band-pass). Правда, в последних двух случаях потребуется знать дополнительные начальные параметры.

Калькулятор покрытия динамика для определения покрытия динамика за один шаг

Подпишитесь на iTunes или SoundCloud.

Пожалуйста, отправьте мне сообщение, если встроенный калькулятор выше не работает.

Первым шагом при проектировании звуковой системы является определение зоны покрытия динамика. К счастью для вас, мы с Дэниелом Лундбергом создали отличный новый калькулятор покрытия выступающих, который делает этот первый шаг быстрым и легким. Калькулятор даст вам стабильный результат покрытия для любого сценария, но, к сожалению, он не очень умный.Он ничего не знает о стенах и других динамиках, поэтому лучше всего подходит для применений с одним динамиком, таких как балконы, боковые панели и небольшие помещения.

Постоянное покрытие означает, что SPL не будет изменяться более чем на 6 дБ. Таким образом, если наивысший измеренный уровень в аудитории составляет 100 дБ SPL, то ни одна часть аудитории не может быть ниже 94 дБ SPL. Этот калькулятор разработан, чтобы дать вам наименьшее количество колебаний уровня в зоне прослушивания, но здесь есть гораздо больше переменных. Имея это в виду, приступим.

Поместите свои измерения в калькулятор покрытия динамиков, указанный выше. Вот и все! Послушайте мой разговор с Лундбергом, чтобы узнать больше о том, как это работает.

Давайте возьмем комнату из “Как настроить звуковую систему за 15 минут”, добавим балкон и поднимем потолок. Я использовал наглядные пособия, чтобы показать аудиторию ростом четыре фута, покрытую четырьмя динамиками: Main, Balcony, Sidefill и Under Balcony. Загрузите мой проект MAPP Online Pro, чтобы следить за ним.

Поместите свои измерения в калькулятор покрытия динамиков, указанный выше.Он рекомендует номинальное вертикальное покрытие 51 ° и UPQ-1P, направленный на 25,3 ° над передней частью. Вы можете вручную определить угол в MAPP или воспользоваться калькулятором покрытия колонок. Введите угол вашего архитектурного ориентира (тот, который показывает расстояние до передней части), и калькулятор скажет вам, что именно нужно поместить в поле Rotation About CDRM в MAPP. Я поставил передний угол 139 ° и получил -15,7 ° для угла прицеливания динамика.

Вот прогноз на частоте 8 кГц. Соответствовали ли мы нашим критериям постоянного покрытия? Просто глядя на график, я бы сказал, что разница между осевым и неосевым сигналами составляет не более 3 дБ, и, посмотрев на виртуальную SIM-карту, я вижу, что нет никакой разницы в среднем уровне звукового давления и только около 4 дБ в верхнем диапазоне.Огромный успех!

Калькулятор покрытия динамиков рекомендует UPA-1P, направленный на 21,2 ° над лицевой стороной. Виртуальная SIM-карта сообщает мне, что разница между осевым и неосевым значениями составляет около 8 дБ. Это не соответствует нашим требованиям, но я обнаружил, что если я прицелю его ниже, я смогу получить более равномерное покрытие и достичь точки кроссовера с основным динамиком.

Из-за ограниченной высоты будет сложно покрыть эту зону прослушивания одним динамиком. Калькулятор охвата динамиков рекомендует деление на части, но также продолжает рекомендовать гигантский JM-1P (см. Прогноз ниже).Теперь я знаю, что чувствует доктор Франкенштейн: я попросил постоянного освещения, и я получил это, но у меня также была толпа разъяренных горожан. Я попробовал UPM-2P, нацеленный на последний ряд, и это сработало намного лучше.

Давайте взглянем на Ашкеназ, одно из первых музыкальных заведений, в которых я работал, когда переехал в Беркли. Когда я впервые ввожу длины треугольников в свой калькулятор покрытия динамиков (9,5 ‘, 28,5’, 25 ‘), я получаю сумасшедшие результаты и рекомендую разделить массив на части. Предположим, я использую пуховую заливку, чтобы покрыть первые десять футов аудитории.Получив новые результаты, я пробую UPQ-1P и вижу, что он обеспечивает равномерное покрытие. Я также заметил, что если я буду стремиться ниже, то я получу менее постоянное освещение, но позволит мне посылать больше этих дорогих децибел в аудиторию, обеспечивая большую отдачу от вложенных средств.

Как определить, когда нам нужно разделить наше покрытие на более чем один сегмент? Вот хорошее практическое правило, которое я усвоил на семинаре Боба Маккарти: измеряя расстояние от говорящего, возьмите отношение расстояния от первого ряда к последнему и вычтите единицу.Итак, в нашем примере первая строка находится на расстоянии 9,4 фута от массива громкоговорителей, а последняя строка – в 28,5 футах от того же массива. Это соотношение 1: 3. 3 – 1 = 2. Таким образом, для этой зоны покрытия, вероятно, лучше подойдет двухсегментный массив. Сколько спикеров в каждом сегменте? Это зависит от вас и вашего бюджета. Чтобы лучше объяснить эту тему, прочтите статью Маккарти « Array Or Not To Array».

Горизонтальная плоскость покрытия звуковой системы часто выглядит как равнобедренный треугольник (две равные стороны и углы), а номинальное покрытие громкоговорителя можно определить с помощью базовой тригонометрии.Помните soh cah toa из тригонометрии? Нет?! И я нет. Давайте посмотрим это видео! Чтобы найти углы покрытия громкоговорителей в поле, найдите длины треугольника для области, которую вы пытаетесь охватить, и решите внутренние углы. Есть также множество бесплатных онлайн-решателей треугольников и приложений для iPhone.

Пожалуйста, проверьте это с помощью калькулятора покрытия колонок и пришлите мне свои результаты! Если у вас есть предложения по улучшению калькулятора, дайте мне знать в комментариях ниже. После того, как я получу еще несколько комментариев и предложений, я опубликую вторую версию, а мы с Дэниелом сделаем еще один подкаст с более подробным объяснением и большим количеством тематических исследований.

Руководство по калькулятору потолочных громкоговорителей | Extron

Справочная страница Speaker Calculator предоставляет подробные описания параметров в полях пользовательских данных, результаты вычислений и карту покрытия. Это руководство помогает понять информацию, необходимую для расчета количества потолочных громкоговорителей, необходимых для комнаты или зоны прослушивания, а также для эффективного применения рекомендаций калькулятора громкоговорителей при проектировании системы звукоусиления.

Примечание о вводе данных

Калькулятор динамиков прост в использовании. Нажатие клавиши позволяет эффективно перемещаться по полям данных по мере ввода параметров. Используйте для перехода назад по предыдущим записям. После ввода информации нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы просмотреть рекомендуемое количество динамиков, а также требования к мощности усилителя. Вы можете изменить любой из входных параметров, а затем обновить результаты, нажав кнопку «Рассчитать».

Поля пользовательских данных

Выбрать единицу измерения расстояния – Позволяет определить единицу измерения в футах или метрах для вводимых пользователем параметров, а также результатов вычислений.

Длина комнаты – Приблизительная длина зоны покрытия. Зона покрытия может быть комнатой или определенной областью в комнате, где будут находиться слушатели.

Ширина комнаты – Приблизительная ширина зоны покрытия.

Высота динамика – приблизительная высота, на которой будут установлены динамики.В большинстве случаев это будет высота потолка. Введенное значение должно быть больше 7 футов (2,13 м).

Высота слушателя – это высота уха типичного слушателя. Подумайте, будет ли типичный слушатель сидеть или стоять. Значение по умолчанию – 4 фута (1,22 м), что типично для сидящих слушателей. Для стоящих слушателей типичная высота ушей составляет 5,5 футов (1,68 м). Максимальное значение, которое можно ввести, – на 1 фут (0,3 м) ниже значения высоты динамика.

Дополнительные параметры

Скрыто от просмотра пять необязательных параметров, для которых можно оставить значения по умолчанию для большинства проектов оценки. Дизайнеры и инженеры могут изменить эти настройки для точной настройки своих расчетов громкоговорителей.

Force Grid Spacing – Позволяет пользователю определять расстояние между потолочной сеткой и эффективно заставлять динамики располагаться по шаблону, который будет соответствовать расстоянию между потолочными плитками. Значение по умолчанию – 0, что обеспечивает идеальное расположение динамиков без выравнивания по сетке.Определение конкретного значения ограничит расстояние между динамиками до кратного расстояния между сетками. Это может внести некоторую погрешность в вычисления, что приведет к необходимости использования дополнительных динамиков для компенсации. Чем больше расстояние между сетками, тем больше вероятность ошибки.

Окружающий шум (дБ SPL) – Это количество фонового шума в окружающей среде. Значение по умолчанию – 50 дБ SPL, а максимальное значение, которое можно ввести, – 90 дБ SPL.Ниже приведены общие условия окружающей среды и их типичные уровни окружающего шума:

Окружающая среда	Типичный уровень окружающего шума (дБ SPL)
Зал видеоконференцсвязи	35
Тихая библиотека / резиденция	40
Тихий офис / пустой класс	50
Оживленный ресторан	60
Шумный офис	70
Оживленный кафетерий	80
Кабина самолета	90

Желаемое отношение сигнал / шум (дБ) – желаемый уровень звукового давления (УЗД) аудиосистемы выше указанного окружающего шума.Это отношение сигнал / шум будет определять разборчивость аудиосистемы. Значение по умолчанию – 25 дБ. Пользователь может увеличить это значение, чтобы обеспечить дополнительный запас по сравнению с окружающим шумом и улучшить разборчивость.

Минимальный необходимый уровень (дБ SPL) – В этом поле отображается сумма окружающего шума и желаемого отношения сигнал / шум, а также целевой уровень звукового давления для базовой разборчивости. Этот параметр будет использоваться для расчета минимальной мощности усилителя, необходимой для работы динамиков.

Максимальный целевой уровень (дБ SPL) – Это позволяет пользователю задавать определенный максимальный уровень звукового давления, чтобы обеспечить достаточный запас системы для самых громких ожидаемых звуков. Некоторые распространенные аудиоисточники и их типичные значения SPL перечислены в следующей таблице:

Источник звука	Типичный уровень звукового давления (дБ)
Шепот	20
Мягкое стерео в резиденции	40
Очень мягкая музыка	50
Разговорная речь	60
Мягкая классическая музыка	65
Пылесос	70
Мягкая популярная музыка	75
Будильник	80
Умеренно громкая классическая музыка	85
Городской трафик	90
Громкая классическая музыка	95
Петарды, поезд метро	100

Динамик – Выберите динамик, который хотите включить в свой проект.Калькулятор громкоговорителей включает в себя все текущие модели потолочных громкоговорителей Extron, за исключением потолочного громкоговорителя Extron SI 26X.

CS 1226T Plus	Двухполосная потолочная акустическая система SpeedMount 70/100 В
CS 123T	Полнодиапазонная потолочная акустическая система SpeedMount 70/100 В
CS 26T плюс	Двухполосный потолочный громкоговоритель открытого типа с трансформатором 70/100 В
CS 3T	Полнодиапазонные потолочные громкоговорители открытого типа с трансформатором 70/100 В
FF 120 т	Полнодиапазонные громкоговорители Flat Field® с низкопрофильным корпусом 1 x 2 дюйма и трансформатором 70/100 В
FF 220T	Полнодиапазонные громкоговорители Flat Field® с низкопрофильным корпусом 2 x 2 дюйма и трансформатором 70/100 В
SF 228T	Двухполосные потолочные динамики SoundField® с 8-дюймовым НЧ-динамиком и трансформатором 70/100 В
SF 26CT	Двухполосные потолочные динамики с 8-дюймовым корпусом и трансформатором 70/100 В
SF 26X	Двухполосный потолочный динамик SoundField с открытой задней стенкой 8 Ом
SF 3C LP	Полнодиапазонные потолочные динамики 8 Ом с 4-дюймовым низкопрофильным корпусом
SF 3CT LP	Полнодиапазонные потолочные динамики с 4-дюймовым низкопрофильным корпусом и трансформатором 70/100 В
SF 3PT	Подвесной динамик SoundField

Контент – Выберите типичный контент, который будет отображаться в комнате, будь то пейджинг, речь, программа или музыка.Каждый из этих типов контента имеет приблизительную максимальную частоту. По мере увеличения частоты угол охвата динамика обычно уменьшается. Это, в свою очередь, приводит к увеличению количества громкоговорителей, необходимых для достижения желаемого покрытия комнаты. Поэтому важно внимательно отнестись к тому контенту, который будет представлен в приложении.

Содержимое	Максимальная частота (прибл.)	Критерии выбора
Пейджинг	3 кГц	Требуется только базовая разборчивость речи.Для пейджинга обычно требуется наименьшее количество говорящих.
Выступление	7 кГц	Полнодиапазонное воспроизведение голоса
Программа	10 кГц	Видео программы являются основным источником звука.
Музыка	12 кГц	Полнодиапазонный звук необходим для воспроизведения музыки. Музыка обычно требует наибольшего количества динамиков для покрытия.

Изобар от края до края (расстояние между динамиками) – В общем смысле, этот ввод описывает величину отклонения звукового давления, допустимого в пределах комнаты, обычно называемого отклонением от места к месту.Конкретный выбор определяется как изобары от края до края, и они определяют, как выбираются углы покрытия, используемые калькулятором. Термин Isobar обозначает измерение звукового давления. Каждая изобара определяет различную величину ослабления, допустимого на краю радиуса покрытия. Чем выше изобара, тем большее ослабление допускается и, следовательно, тем больше зона покрытия (и соответствующий угол покрытия). Более высокие изобары допускают больший разброс звукового давления, и поэтому требуется меньше динамиков.

Имеющиеся изобары в общих чертах описывают изменение от сиденья к сиденью и по периметру следующим образом:

3 дБ Isobar (0–1 дБ для посадки; 1–4 дБ по периметру)

Isobar 6 дБ (0–2 дБ при посадке; 2–6 дБ по периметру)

9 дБ Isobar (0-5 дБ для сидения; 5-10 дБ по периметру)

12 дБ Isobar (0-8 дБ для сидения; 8-14 дБ по периметру)

Схема охвата – Схема охвата, определяемая расположением динамиков.Квадратный узор покрытия создается за счет однородного расположения динамиков в столбцах и рядах, в то время как при шестиугольном узоре покрытия все остальные строки или столбцы смещаются. По сравнению с шестиугольным узором квадратный узор обеспечивает более равномерное покрытие по всей комнате, но обычно требует больше динамиков. Шестнадцатеричный узор создается за счет шахматного расположения строк или столбцов, что обычно приводит к меньшему количеству динамиков. Этот тип рисунка может быть идеальным для приложений, в которых покрытие по краям комнаты менее важно, чем по направлению к центру.

Работа динамика – Тип проводки, используемый для подключения динамиков к усилителю. Громкоговорители должны быть правильно настроены и подключены к выходу усилителя соответствующего типа. Проводка с низким сопротивлением обычно требует прямого соединения между каждым динамиком и усилителем, в то время как проводка с высоким сопротивлением 70/100 В позволяет подключать усилитель к нескольким динамикам последовательно. В то время как схемы разводки на 70/100 В позволяют использовать более длинные кабели с последовательным подключением большого количества динамиков, системы с низким импедансом, как правило, обеспечивают лучшую низкочастотную характеристику.

Рассчитать – При нажатии кнопки «Рассчитать» калькулятор динамика генерирует результаты, которые можно просмотреть справа. Карта покрытия «Просмотр / печать» открывает новое окно с картой покрытия выступающих и сводкой, включающей входные параметры и дополнительные результаты расчетов.

Сброс – удаляет параметры расстояния и устанавливает для всех остальных входных значений значения по умолчанию.

Результаты

Рекомендуемое количество динамиков – количество динамиков, рекомендованное для обеспечения звукового покрытия, в зависимости от требований, определенных пользователем.

Зона покрытия на динамик – приблизительная площадь, которую покрывает каждый динамик, определяемая частотным диапазоном аудиоконтента и максимально допустимым затуханием.

Минимальный необходимый уровень мощности – Выходная мощность на динамик, настройку ответвления и мощность усилителя, необходимые для достижения минимально необходимого уровня звукового давления, как было установлено ранее.

Максимальный целевой уровень мощности – Выходная мощность на динамик, настройка отвода и мощность усилителя, необходимая для достижения максимального целевого уровня звукового давления, определенного пользователем.

Карта покрытия

Карта покрытия дает визуальное представление рекомендуемого расположения динамиков. Эта рекомендация является приблизительной; интегратору необходимо будет учесть все практические ограничения по монтажу и при необходимости внести коррективы. Строка определяется как группа динамиков с общей координатой Y, а столбец – это группа динамиков с одинаковой координатой X.

Расстояние от стены до первого / последнего ряда – расстояние между первым или последним рядом динамиков и ближайшей стеной комнаты.

Расстояние от стены до первой / последней колонны – расстояние между боковой стеной и первой и последней колонкой динамиков. Для гексагональной конфигурации громкоговорителей предусмотрены расстояния для нечетных и четных (смещенных) столбцов.

Расстояние между рядами – Расстояние между каждым рядом динамиков.

Расстояние между колонками – расстояние между каждой колонкой динамиков.

Смещение столбца – величина смещения между последовательными столбцами.

Отображать изобары – позволяет пользователю выбирать изобары для отображения на карте покрытия. Это может быть полезно для иллюстрации различий в звуковом покрытии по всей территории.

Входные данные для расчета покрытия – Предоставляет сводку пользовательских входных параметров, включая любые значения по умолчанию в разделе дополнительных параметров.

Радиус покрытия – В этом разделе представлен радиус покрытия для изобар затухания 3, 6, 9 и 12 дБ.

Как: посчитайте, сколько динамиков покрывают всю общественную зону?

Цитата:

Сообщение от Музыкант ➡️ Над стеклом какая-то поверхность, примерно полметра, да.
Так что да, их можно установить там.

К каждому динамику прилагается монтажный кронштейн:
Audac – WX502 информация о продукте

Да, я видел “настенный кронштейн”. Я надеялся на другие варианты, но они должны работать.

Вот что я считаю основными моментами принятия решения:

1.Установите динамики как можно выше, чтобы не было сильных отражений от потолка. У этого есть несколько преимуществ. Высота обеспечивает более равномерный уровень звука в зоне прослушивания, поскольку расстояние от динамика до слушателя становится более равным по мере увеличения положения динамика. Все дело в углах.

2. На хорошей высоте вы можете наклонить динамики вниз и получить максимальное соотношение прямого / отраженного звука.

Что касается расстояния между динамиками, вы можете (опять же) сделать вырезы из бумаги, представляющие угол рассеивания динамиков, и просто наложить их на масштабную диаграмму комнаты.Просто разместите их так, чтобы узоры имели минимальное перекрытие без зазоров покрытия. Легко и просто ….

Как заметил Сэм, начните с концов и расположите их достаточно далеко от боковых стен, чтобы получить покрытие с минимальными отражениями. Заполните середину в соответствии с бумажной накладкой. Сам прикинул 5 динамиков. Я бы сказал 4 или 5.

3. Я предпочитаю вариант установки громкоговорителей вдали от стены с максимальной отражательной способностью. В данном случае это стеклянная стена.А поскольку может показаться, что «аудитория» будет наблюдать за происходящим из окна, вы получите немного более удобный уровень звука, когда ваши динамики будут обращены к слушателям, а не сзади … особенно важно для объявлений .

также обратите внимание на то, что для музыкальных систем могут быть применимы требования кода для автоматического отключения в случае возникновения чрезвычайной ситуации в целях общественной безопасности. Это не то, что вам нужно изучать после того, как вы выполнили установку, не зная каких-либо требований.

Надеюсь, это поможет.

Расчеты с громкоговорителями – TOA Electronics

Значение и расчеты с использованием децибел

Децибел (дБ) представляет собой отношение двух переменных в логарифмической шкале и не имеет базовой единицы (например, метров). Использование логарифмической шкалы гораздо лучше приближает человеческий слух, чем линейные переменные. Кроме того, гигантское соотношение едва уловимого звукового давления (слуховой порог) к максимально допустимому звуковому давлению (болевой порог) 1: 3 000 000 сжимается в гораздо более управляемую шкалу от 0 до 130 дБ.Общий расчет выглядит следующим образом: журнал (значение / контрольное значение). Мы используем логарифм с основанием 10, который обычно обозначается как «журнал» на клавиатурах калькуляторов. В результате получается бел, одна десятая часть которого равна одному децибелу, то есть децибелу. Это коэффициенты мощности. Для звукового давления, напряжения и тока коэффициент равен 20.

Коэффициент мощности в дБ: 10 x log ₁₀ (мощность / опорная мощность) или 10 x log ₁₀ (P / P ₀)

Звуковое давление, соотношение напряжения или тока в дБ: 20 x log ₁₀ (значение / контрольное значение)

В случае соотношений звукового давления используется порог слышимости, имеющий значение 20 мкПа.Поскольку существует определенное эталонное значение, в этом случае «SPL» добавляется к единице «дБ». В настоящее время, однако, стало обычным опускать «SPL» при обсуждении уровней звукового давления. Другие ссылки:

25 9005
дБ
25 9009
25 9009
дБ SPL

Контрольное значение

1 мкВ

1 мВ

0,775 В

0

1 900

20 мкПа

Децибел

дБ мкВ

дБ мВ

дБм

В следующей таблице показано несколько соотношений, управляющих вычислением физических величин и значений в децибелах, а также преобразованием между этими типами значений:

*Физические*	*Умножение*	*Подразделение*	<1	1	*> 1*	*Отрицательное*
	⇩	⇩	⇩	⇩	⇩	⇩
*Децибелы*	*Сложение*	**Вычитание *900 Отрицательный***	0	*Положительный*	*Невозможно*

Пример 1: Усилитель усиливает входной сигнал 1 мВ (милливольт) до выходного сигнала 1000 мВ.Таким образом, усиление составляет 1000 раз (1000: 1), или 20 x log (1000/1) = +60 дБ.

Пример 2: Аттенюатор ослабляет напряжение до одной десятой. Соотношение между выходом и входом составляет 0,1 / 1 = 0,1. Выражается в дБ: 20 x log (0,1 / 1) = -20 дБ.

Пример 3: Аттенюатор (пример 2) подключен к выходу усилителя (пример 1). Таким образом, усиление составляет: 1000 x 0,1 = 100. Выражается в дБ: 60 дБ + (-20 дБ) = 60 дБ – 20 дБ = 40 дБ.

Уровень звукового давления при определенной мощности
Если уровень звукового давления указан в дБ, эту информацию можно использовать в расчетах.Например, техническое описание громкоговорителя предоставляет нам информацию для характерного уровня звукового давления (1 Вт / 1 м): 95 дБ. Это означает, что при мощности 1 Вт громкоговоритель создает уровень звукового давления 95 дБ на расстоянии 1 метр. В следующей таблице показано, на сколько децибел увеличивается уровень звукового давления громкоговорителей при заданной мощности.
Мощность (Вт)
1 2 5 6 10 15 20 30 50 100
Повышение уровня звукового давления

(дБ)
0 3 7 8 10 12 13 15 17 20
В таблице показано, что 6 Вт, к 95 дБ нужно добавить 8 дБ.Следовательно, при мощности 6 Вт мы получаем 103 дБ SPL на расстоянии 1 метр. Для этого расчета также существует математическая формула, дающая тот же результат.
p ₁ = p _n + 10 x log (P)
p ₁: уровень звукового давления (дБ) p _n: характерный уровень звукового давления (дБ) P: потребляемая мощность (Вт )
Каждое удвоение мощности дает нам дополнительные 3 дБ звукового давления.
Калькулятор импеданса динамика – бесплатное вычисление импеданса динамика
Калькулятор ОМ для громкоговорителей
Этот калькулятор предназначен для расчета номинального импеданса, который может быть получен с помощью различных комбинаций подключения громкоговорителей, которые отличаются друг от друга.Обратите внимание, что этот калькулятор не следует воспринимать как расчет реальной ситуации. В действительности на импеданс должны влиять различные факторы, такие как температура катушки, и он должен меняться в зависимости от частоты.
Как использовать:
Подайте динамику 01 Ом на текстовое поле
Подать динамику 02 Ом на текстовое поле
Получите результат (вот и все)
Импеданс динамика: что это такое?
Хотите узнать, сколько тока проходит через динамик при заданном или определенном напряжении? Ну, это то, что в основном говорит вам импеданс.Предположим, например, что на вашем усилителе отображается сигнал 10 вольт, это может дать ток 2 ампера через динамик. Теперь, если напряжение удвоится до 20 вольт, ток также определенно удвоится. Вы получите четырехкратную мощность, и это из-за того, что мощность = напряжение x ток (2 × 2 = 4).
Громкоговоритель с низким сопротивлением может принимать большую мощность. Например, динамик с сопротивлением 5 Ом будет привлекать больше мощности от вашего усилителя с более высоким сопротивлением, чем динамик с сопротивлением 10 Ом, что в два раза больше.
При этом, однако, у большинства людей всегда возникает проблема, как эффективно и безопасно комбинировать различные динамики, а также как избежать взрыва динамиков или усилителя.
Ом: Что это?
Ом обозначается символом «Ω» и представляет собой единицу импеданса. Интересно, что же такое импеданс? Импеданс определяется как мера чего-то, что ограничивает легкое протекание тока, присутствующего в электрической цепи, конечно, вы знаете, что в этом случае мы говорим о динамике.
Импеданс и его основы
Электрическая цепь, включающая лампочку, должна состоять из источника питания и лампочки. Поток электронов входит в цепь, и это можно сказать, что это цепь.
Напряжение создается источником питания, который толкает электронов по цепи. Лампа действует как сопротивление в цепи. Это захватывает ток и преобразует его в световую и тепловую энергию. Это сопротивление или лампочка препятствует прохождению тока в цепи.Если вы добавите к нему еще одну лампу в последовательном соединении, это уменьшит яркость этих ламп вдвое, и это связано с тем, что напряжение используется двумя отдельными лампами. Но при параллельном подключении лампочек яркость обеих ламп остается одинаковой, в том числе и с напряжением. (Обратите внимание, что ток меняется (вдвое) в этом случае).
Теперь вы можете преобразовать этот последовательный / параллельный пример или факт в ораторы. При последовательном подключении напряжение распределяется, но при параллельном подключении потребляемое напряжение остается прежним.Однако в этом случае тока требуется больше, чтобы поддерживать подключенные лампы, а его источник питания в этом случае, то есть усилитель, должен работать больше.
Связь между током, сопротивлением и напряжением можно назвать законом Ома, который гласит, что напряжение = ток x сопротивление или представлен как V = IR.
В цепях переменного тока, таких как аудиосистема, ее сопротивление называется «Импедансом».
Примечание. Вы не можете увидеть эти термины, потому что сопротивление и реактивное сопротивление содержатся в импедансе (реактивное сопротивление всегда зависит от частоты), хотя это можно игнорировать, просто рассчитав импеданс акустических систем.
Теперь у вас есть уравнение для вычисления импеданса, очень простое. Это можно использовать для получения полного сопротивления нагрузки усилителя. R = V / I – это то, что вам поможет калькулятор импеданса громкоговорителей .
Закон о вычислении импеданса громкоговорителей
Обычно есть 2 способа подключения колонок; параллельный и последовательный.
R = R1 + R2 (последовательное соединение)
1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 (параллельное соединение)
Для динамиков, подключенных последовательно, необходимо добавить импеданс.
Для динамиков, подключенных по параллельному импедансу, сумма равна сопротивлению 1 динамика , разделенному на количество динамиков.
В ситуации, когда у вас есть несколько динамиков, подключенных последовательно, а другие все еще подключены параллельно, рекомендуется разделить проблему на разные части. Сначала определите параллельный импеданс, затем сложите импеданс последовательных динамиков.
Пример. Если у вас есть один динамик на 4 Ом и два на 8 Ом, а ваш усилитель рассчитан на нагрузку от 4 до 16 Ом.Что ты будешь делать в этом случае? Приведем несколько примеров.
Если мы соединим два динамика на 8 Ом, а динамик на 4 Ом, то получится только один. Добавление динамика на 4 Ом (подключенного последовательно) даст в итоге 4 + 4 = 8 Ом. Отлично подходит для вашего усилителя.
Тем не менее, вы можете в качестве альтернативы соединить один 8 и один 4, это даст 2,7 Ом (из приведенного выше примера). Затем подключите последовательно остальные 8, и у вас будет 2,7 + 8 = 10,7 Ом. Также отлично подходит для вашего усилителя.
А насчет параллельности всех 3-х динамиков? Громкоговорители на 8 Ом (их два). Это вместе в параллельном соединении с 4 Ом даст вам всего 2 Ом, что плохо для вашего усилителя.
Говоря о корпусах с четырьмя динамиками, в случае, если все динамики имеют одинаковый импеданс (например, 8 Ом), рекомендуется подключать двойные комплекты параллельно, а затем подключать их в серии динамиков, чтобы восстановить импеданс динамика совпадение с которым вы начали.
Номинальная мощность
Есть факт при попытке подключить несколько динамиков. Если два громкоговорителя соединены последовательно, громкоговоритель с более высоким сопротивлением потребляет больше энергии.
Пример: динамик на 4 Ом и динамик на 8 Ом, соединенные последовательно, общая или используемая мощность пропорциональна сопротивлению; это означает, что 8-омный динамик потребляет вдвое большую мощность, чем его 4-омный динамик.
Однако, если два динамика подключены параллельно, динамик с более высоким сопротивлением будет потреблять меньше энергии.Пример: динамик на 8 Ом и динамик на 4 Ом, подключенные параллельно, распределенная мощность обратно пропорциональна сопротивлению, что означает, что динамик на 8 Ом будет поглощать мощность (половину мощности) динамика 4 Ом. .
Вы должны принять это к сведению, потому что если, например, упомянутые выше динамики имеют одинаковую номинальную мощность, скажем, 50 Вт, один из динамиков будет поглощать больше мощности, это приведет к тому, что комбинация номинальной мощности обоих динамиков не будет быть 100 ватт.Это подвергнет один из динамиков риску поломки.
Качество и импеданс
Самые любопытные умы исследовали связь качества динамика с импедансом. Краткий ответ: нет. Каждый день производятся высококачественные динамики с различным диапазоном импедансов. Импеданс динамика указывает только на то, как использовать динамик на полную мощность; с помощью усилителя с соответствующим выходным сопротивлением.
Самые эффективные сопротивления для динамиков?
Башенные и полочные громкоговорители обычно имеют номинальное сопротивление 6 или 8 Ом.Если рейтинг импеданса динамика составляет 4 Ом, этот динамик обычно является аудиофильским динамиком высокого класса, которому нужен усилитель, способный обеспечить большую мощность.
Это простой факт. Производитель громкоговорителей, скорее всего, построит 4-омный динамик, если он знает, какой тип усилителя потребуется для получения соответствующего звука . Однако, с более низким диапазоном импеданса, он открывает возможности для различных вариантов и конструкций.
Большинство людей предпочли бы громкоговорители на 6 или 8 Ом, потому что эти типы громкоговорителей хорошо подходят для большинства AV-ресиверов.
Это не следует рассматривать как окончательное утверждение, конечно, громкоговоритель получает намного больше, чем его номинальное сопротивление. Тем не менее, есть индикаторы, на которые следует обратить внимание, когда вы стремитесь понять номинальные значения импеданса и усилители, хотя калькулятор импеданса громкоговорителей может помочь вам решить головную боль.
Импеданс динамика: как его измерить
Есть два метода, которые используются для измерения импеданса динамика; Быстрая оценка и точное измерение.
Измерение сопротивления динамика переменному току называется импедансом динамика.
Если сопротивление низкое, динамики будут потреблять больше тока от своего усилителя. В случае, если импеданс слишком высок для усилителя, пострадают его динамический диапазон и громкость.
Однако, если сопротивление слишком низкое, усилитель может разрушиться, потому что он будет пытаться производить больше мощности. Если вам интересно, как проверить сопротивление динамика, вы можете проверить его с помощью мультиметра.Но для более точного тестирования нужны специализированные инструменты.
Первый метод: быстрая оценка
Вы должны проверить этикетку на предмет номинального сопротивления. Большинство ведущих компаний-производителей динамиков указывают рейтинг импеданса на упаковке, а иногда и на этикетке. Этот рейтинг обычно обозначается в 4, 8 или 16 Ом. Для типичных звуковых диапазонов это обычно приблизительная оценка. Их частота обычно составляет от 250 до 400 Гц.
Его основной импеданс обычно близок к этим значениям в этих диапазонах, при увеличении его частоты он растет медленно.Однако ниже этого диапазона сопротивление быстро изменяется, достигая резонансной частоты динамика.
Большинство производителей предпочитают указывать фактическое измеренное сопротивление для специально указанного импеданса.
Типичный пример того, что означают эти частоты, можно увидеть в большинстве басовых треков, которые находятся в диапазоне от 90 до 200 Гц, в то время как суббас может доходить до 20 Гц. Для средних частот, то есть голоса и инструменты без ударных, покрывают диапазон от 250 Гц до 2 кГц.
Как измерить импеданс динамика с помощью мультиметра
Мультиметр – это устройство, которое измеряет сопротивление, посылая небольшой постоянный ток.Но, поскольку импеданс соответствует качеству цепей переменного тока, этот прибор не будет измерять импеданс напрямую.
Однако этот подход позволит вам приблизиться только к домашним аудиосистемам, таким образом можно различить 4-омный и 8-омный динамик. Примените самое низкое значение сопротивления. Тем не менее, 200 Ом для большинства мультиметров, мультиметр 20 Ом может дать более точные результаты.
Когда есть только одна настройка сопротивления, мультиметр имеет автоматический выбор диапазона и автоматически определяет правильный диапазон.
Примечание: звуковая катушка динамика может стать демагогом, если присутствует слишком большой постоянный ток. Однако это небольшой риск, поскольку многие мультиметры сконфигурированы для выработки лишь небольшого количества тока. Это подходящий ответ на вопрос, как проверить сопротивление динамика.
Как определить импеданс динамика?
Как рассчитать импеданс динамика? Прочтите следующие пункты ниже;
Громкоговоритель необходимо вынуть из корпуса, но если динамик болтается без блока динамика, то вам здесь нечего делать.
Питание не должно поступать на динамик, иначе это испортит все измерения, и, что еще хуже, поджарьте мультиметр, отключите все для динамика. Но не отсоединяйте провода, подключенные к диффузору динамика.
Далее необходимо подключить выводы мультиметра к клеммам громкоговорителей. Вам следует внимательно посмотреть на клеммы, чтобы определить, какие из них отрицательные, а какие положительные. Часто их обозначают знаком «плюс» и «минус». Красный щуп мультиметра должен быть подключен к положительной стороне, а черный щуп – к отрицательной.
Импеданс следует оценивать по сопротивлению. Обычно сопротивление должно быть примерно на 15% меньше, чем его номинальное сопротивление, указанное на этикетке. Пример: это нормальное явление, когда 8-омный динамик должен иметь сопротивление от 7 до 6 Ом.
Большинство громкоговорителей обладают номинальным сопротивлением 4, 8 или 16 Ом. Поэтому, если у вас нет странного результата, можно с полной уверенностью предположить, что ваш динамик имеет одно из этих значений импеданса для соединения его с усилителем.Это также должно ответить на вопрос, как согласовать импеданс динамика с усилителем.
Второй метод: точное измерение
Вам понадобится инструмент, который может генерировать синусоидальную волну. Поскольку импеданс динамика варьируется в зависимости от частоты, вам понадобится инструмент, который обеспечит отправку синусоидальной волны на любой заданной или заданной частоте.
Лучшим вариантом для этого является генератор звуковой частоты. Хотя любой функциональный генератор или генератор сигналов будет работать с синусоидальной волной, однако некоторые модели будут давать нам неточные результаты из-за плохой синусоиды или изменения напряжения.
Если вы новичок во всех этих вещах или в электронике, сделанной своими руками, рекомендуется подумать об инструментах для тестирования звука, которые можно использовать с компьютером. Они тоже могут быть менее точными, но, по крайней мере, новички сочтут автоматически сгенерированные данные облегчением.
Тоже должен быть подключен к входу усилителя. Найдите его мощность на этикетке усилителя в ваттах (среднеквадратичное значение). Усилители большей мощности, как правило, дают более точные измерения с помощью этого теста.
Усилитель должен быть установлен на низкое напряжение.Этот тест является стандартным тестом на низкие напряжения. Коэффициент усиления вашего усилителя должен быть уменьшен с помощью вольтметра, установленного на переменное напряжение, которое должно быть подключено к выходным клеммам усилителя. Вольтметр должен показывать примерно 0,5 и 1 В, но если чувствительные инструменты недоступны для вас, просто установите его не более чем на 10 вольт.
Существуют усилители, которые выдают нестабильное напряжение на низких частотах, и это известный источник неточности в этом тесте. Убедитесь, что вы проверили вольтметр, чтобы убедиться, что напряжение остается постоянным, поскольку регулировка частоты выполняется вами с помощью синусоидального генератора.
Мы рекомендуем использовать высококачественный мультиметр, потому что менее дорогие, как правило, дают менее точный результат.
Выберите резистор с большим номиналом. Вы можете найти номинальную мощность (в ваттах RM), ближайшую к вашему усилителю, в нашем списке ниже.
Выберите резистор в соответствии с рекомендуемым сопротивлением, также вы можете выбрать более высокую мощность или указанную мощность. Необязательно, чтобы оно было точным, хотя оно не должно быть слишком высоким, потому что это может нарушить тест, а слишком низкое приведет к менее точному результату.
100 Вт, усилитель: 2,7 кОм, резистор с номиналом 0,50 Вт
90 Вт, усилитель: 2,4 кОм, 0,50 Вт
65 Вт, усилитель: 2,2 кОм, 0,50 Вт
50 Вт, усилитель: 1,8 кОм, 0,50 Вт
, 40 Вт, ампер: 1,6 кОм, 0,25 Вт
30 Вт ампер: 1,5 кОм, 0,25 Вт
20 Вт усилитель: 1,2 кОм, 0,25 Вт
Измерьте правильное сопротивление вашего резистора. Это может отличаться от напечатанного сопротивления, записанного на бумаге его измеренного значения.
Динамик и резистор следует подключать последовательно. Затем подключите динамик к усилителю, оставив между ними резистор.Это обеспечит постоянный источник питания динамика.
Громкоговоритель следует хранить в открытом месте. Такие факторы, как отраженный звук или ветер, могут нарушить этот тест. В безветренном месте установите диффузор динамика вверх. Если ваша цель – высокая точность, динамик должен быть заключен в открытую раму, и никакие предметы не должны находиться ближе 2 фута от нее.
Теперь вы можете просуммировать ток, используя закон Ома. (I = V / R или ток = напряжение / сопротивление). Запишите свой расчет для тока и запишите свой ответ.Для R можно использовать измеренное сопротивление резисторов.
Пример: резистор с измеренным сопротивлением 1430 Ом, его источник напряжения составляет 10 вольт, расчетный ток I = 10/1430 = 1/143 ампер.
Частоту следует отрегулировать так, чтобы найти пик резонанса. Ваш генератор синусоидальных волн должен быть настроен на частоту, расположенную в верхнем или среднем диапазоне динамиков, предназначенных для использования.
Теперь поместите вольтметр переменного тока на динамик. Вы можете использовать 100 Гц для басов.Уменьшите частоту примерно до 5 Гц за один раз, делайте это до тех пор, пока не увидите резкое повышение напряжения. Теперь поиграйте с частотой взад и вперед, пока не найдете частоту с наибольшим напряжением. Это называется резонансной частотой динамика в «свободном воздухе»; любой окружающий объект или ограждение может изменить это.
Осциллограф также можно использовать вместо вольтметра, но вам нужно будет определить напряжение относительно наибольшей амплитуды.
Затем следует рассчитать импеданс в резонансе.По закону Ома сопротивление Z может быть заменено сопротивлением. Это вычисляется Z = V / I для определения импеданса на резонансной частоте. Результатом должно быть наивысшее сопротивление, с которым ваша колонка столкнется в предполагаемом звуковом диапазоне.
Пример: I = 1/123 А и вольтметр измеряет 0,05 В, Z должно быть Z = (0,05) / (123) = 6,15 Ом.
Наконец, вы рассчитываете, чтобы определить импеданс для некоторых других частот. Таким же образом можно рассчитать импеданс динамика в целевом частотном диапазоне.Синусоидальную волну следует увеличивать небольшими приращениями.
Запишите каждую частоту и используйте тот же расчет (Z = V / I) для определения импеданса ваших динамиков на каждой частоте. Однако, как только вы уйдете от резонанса, вы можете найти второй пик.
Общие сведения о распределенных акустических системах – Джефф Грей
Распределенные акустические системы также известны как акустические системы «линия на 100 вольт» или «линия на 70 вольт». Они широко используются там, где требуется несколько динамиков.Распределенные акустические системы обычно используются в аэропортах, торговых центрах, школах, церквях, клубах, офисах, автостоянках, спортивных площадках и везде, где требуется несколько динамиков. Их также можно использовать в домах для создания систем фоновой музыки.
Преимущества распределенных акустических систем
Основными преимуществами распределенных акустических систем являются:
Нет необходимости в сложных расчетах общего импеданса динамика – просто сложите мощность каждого динамика (подробнее см. Ниже)
Многие колонки можно подключить к усилителю.
В систему обычно можно добавить дополнительные динамики
Громкость каждого динамика можно регулировать независимо от основной громкости (поэтому динамики в туалете не такие громкие, как динамики в фойе).
Можно использовать кабели меньшего размера. Распределенные акустические системы потребляют гораздо меньше тока через акустические кабели
Возможны более длинные акустические кабели с минимальными потерями в линии. Длина кабелей может составлять 100 метров или 1000 футов.
Недостатки распределенных акустических систем
Основными недостатками распределенных акустических систем являются:
Для каждого динамика требуется понижающий трансформатор
Трансформаторы влияют на качество звука – обычно низкие частоты не передаются так же хорошо, как акустическая система без трансформаторов.
Без использования дорогих трансформаторов, использование часто ограничивается пейджингом, голосом и низкоуровневыми (фоновыми) музыкальными инсталляциями.
Обзор распределенных акустических систем
Основа распределенных акустических систем аналогична способу распределения электроэнергии. На электростанциях используются повышающие трансформаторы для распределения мощности в виде высокого напряжения, что означает низкий ток и, следовательно, низкие потери в линии и более тонкие кабели. Затем каждый город и / или улица преобразует это высокое напряжение / низкий ток в низкое напряжение / высокий ток (через понижающие трансформаторы) для использования в вашем доме.
Распределенные акустические системы используют аналогичный принцип. Усилитель обычно имеет встроенный повышающий трансформатор, обеспечивающий выход высокого напряжения / низкого тока. Затем каждый динамик имеет свой собственный понижающий трансформатор для преобразования сигнала обратно в низкое напряжение / высокий ток. Это позволяет сделать кабель очень длинным без каких-либо значительных потерь в линии.
Линейная акустическая система, 100 В
Наиболее распространенное «высокое» напряжение, используемое в распределенных акустических системах, составляет 100 вольт.Во многих странах распределенные акустические системы известны как акустические системы «100-вольтная линия». В 100-вольтовой линейной акустической системе выход усилителя помечен как «100 вольт». Действительно, на полной мощности усилитель выдает среднеквадратичное значение 100 В. Затем каждый динамик имеет трансформатор для понижения линейного уровня 100 вольт до нормального уровня динамика.
Линейная акустическая система на 70 В
В Северной Америке наиболее распространенное «высокое» напряжение для распределенных акустических систем составляет 70 вольт. Это связано с тем, что несколько лет назад в некоторых штатах были законы, согласно которым любой кабель с максимальным напряжением более 100 Вольт должен был быть проложен в кабелепроводе.Это требовало много времени и средств для установки. Поэтому они разработали систему, в которой выходное напряжение усилителя составляло максимум 100 Вольт. Это соответствует среднеквадратичному значению 70,71 Вольт. Это широко известно как акустическая система «линия на 70 вольт». Принцип такой же, как и для сетевых систем на 100 вольт, но максимальное выходное напряжение составляет 70 вольт. Хотя системы линий на 70 вольт по-прежнему являются наиболее распространенными в США, используются системы линий на 100 вольт.
Линейные акустические системы на 50 В и 25 В
Менее распространены, но все же встречаются на некоторых усилителях и динамиках, это настройки линии 50 или 25 вольт.Принципы одинаковы для всех напряжений, но чем ниже напряжение, тем больше ток, следовательно, тем короче максимальная длина кабеля без значительных потерь в линии.
На практике многие коммерческие усилители и динамики имеют несколько ответвлений. Они могут иметь выходы 100 и 70 Вольт или 70 и 25 Вольт, а также выходы 4 Ом и 8 Ом для обычных динамиков (без трансформаторов). Обычно вы должны использовать только один выход усилителя, то есть либо линейный выход 100 В, либо линейный выход 70 В, либо выход 8 Ом, но не все одновременно.
Трансформаторы
Каждый динамик в распределенных акустических системах должен быть подключен к понижающему трансформатору. Это преобразует высокий уровень напряжения в нормальный уровень динамика.
Одна сторона трансформатора обычно имеет общий вывод (или «0 вольт») и соединение 4 Ом и 8 Ом. Динамик на 8 Ом будет подключен к общему ответвлению и ответвлению на 8 Ом, а динамик на 4 Ом будет подключен к общему ответвлению и ответвлению на 4 Ом.
Большинство трансформаторов имеют несколько входных ответвлений.Пример на этом изображении имеет ответвители на 20 Вт, 15 Вт, 10 Вт и 5 Вт. Питающий кабель подключается к общему и любому другому ответвителю. Это позволяет регулировать относительную громкость динамика во время установки. Например, громкоговоритель в комнате с высоким уровнем шума может быть установлен на 20 Вт, а громкоговоритель в небольшой зоне с низким уровнем шума может быть установлен на 5 Вт. В качестве альтернативы, расстояние между говорящим и целевой аудиторией может быть другим, поэтому для более удаленных громкоговорителей можно установить более высокую мощность ответвления (или для ближайших динамиков – более низкую мощность).Чтобы помочь в определении правильного ответвления для каждого динамика в каждой ситуации, см. Мой калькулятор SPL для распределенных акустических систем.
Все усилители, предназначенные для использования с распределенными акустическими системами, имеют встроенный повышающий трансформатор. Также можно добавить к усилителю внешний трансформатор без встроенного трансформатора. Просто используйте трансформатор динамика в обратном порядке, то есть подключите общий трансформатор и 8-омный трансформатор к общему выходу усилителя и 8-омному выходу на громкоговоритель.Просто убедитесь, что усилитель и трансформатор рассчитаны на мощность, достаточную для работы всех подключаемых динамиков (см. Раздел «Подключение нескольких динамиков» ниже).
Усилители
Как указано выше, большинство усилителей, разработанных для распределенных акустических систем, имеют встроенный выходной трансформатор. Они могут иметь различные выходы на 100 В, 70 В и / или 4 или 8 Ом (для обычных динамиков).
Большинство усилителей на 70 В или усилителей на 100 В также имеют встроенный входной микшер.Это позволяет удобно подключать микрофоны и линейные входы. Убедитесь, что в модели, которую вы используете, достаточно исходных данных для ваших текущих потребностей и, возможно, есть запасные исходные данные на будущее.
Для многозонных систем вы можете приобрести усилитель с 2 или 4 усилителями и трансформаторами, встроенными в одну коробку.
Образец доступных усилителей приведен по ссылкам на ассортимент Amazon в США, Великобритании или Австралии. Раскрытие информации: если вы покупаете через эти ссылки Amazon, Джефф получает небольшую комиссию с каждой продажи.
Колонки
В распределенной акустической системе можно использовать любой динамик, если используется понижающий трансформатор. Многие производители выпускают динамики со встроенными трансформаторами для использования в распределенных акустических системах.
Потолочные колонки
Потолочные громкоговорители используются во многих установках распределенных акустических систем для покрытия больших площадей и / или нескольких небольших комнат или зон. Кабель динамика обычно подключается непосредственно к трансформатору. Чтобы изменить настройки мощности, вам необходимо подключить кабель динамика к другому ответвлению трансформатора.В изображенном динамике это просто перемещение провода динамика к другому концевому разъему.
Образец доступных потолочных громкоговорителей можно найти по ссылкам на ассортимент Amazon в США, Великобритании или Австралии. Раскрытие информации: если вы покупаете через эти ссылки Amazon, Джефф получает небольшую комиссию с каждой продажи.
Корпусные громкоговорители (корпуса громкоговорителей)
Коробки для динамиков
бывают самых разных форм и размеров. Многие производители делают версии своих шкафов со встроенным трансформатором.Часто соединения выполняются с помощью терминалов громкоговорителей той или иной формы. Чтобы изменить ответвления, просто поверните переключатель в положение желаемой мощности. Часто эти переключатели также имеют положение на 8 Ом (в обход трансформатора) – это делает их очень универсальными динамиками для установщика. Корпуса динамиков используются там, где потолочные динамики нецелесообразны или где требуется более высокий уровень звука.
Образец доступных настенных или кабинетных динамиков можно найти по ссылкам на ассортимент Amazon в США, Великобритании или Австралии. Раскрытие информации: если вы покупаете через эти ссылки Amazon, Джефф получает небольшую комиссию с каждой продажи.
Рупорные динамики
Рупорные динамики очень эффективны, но не очень хорошего качества. В основном они используются на открытом воздухе, когда требуется покрытие большой площади или зоны с высоким уровнем шума. Например, на автостоянках, спортивных площадках, школьных дворах и других открытых площадках. На изображении на задней стороне рожка есть переключатель, для работы которого нужна отвертка с плоским лезвием.Это полезно для снижения вероятности непреднамеренного изменения настроек после установки.
Образец доступных рупорных динамиков можно найти по ссылкам на ассортимент Amazon в США, Великобритании или Австралии. Раскрытие информации: если вы покупаете через эти ссылки Amazon, Джефф получает небольшую комиссию с каждой продажи.
Подключение нескольких динамиков
Это забавный момент, потому что нет необходимости рассчитывать общий импеданс. Чтобы подключить несколько динамиков в распределенных акустических системах, просто подключите их все параллельно и сложите общую мощность.
Пример 1: Усилитель PA рассчитан на мощность 120 Вт при линии 100 В. Таким образом, вы можете подключить:
Потолочные динамики 20 x 5 Вт (100 В) (всего 100 Вт), или
Потолочные динамики 40 x 2,5 Вт (100 В) (всего 100 Вт) или
Потолочные динамики 10 x 5 Вт (100 В) и потолочные динамики 20 x 2,5 Вт (100 В) (всего 100 Вт), или
любая комбинация динамиков, суммарная мощность которых не превышает 120 Вт.
Пример 2: В небольшой церкви есть небольшой усилитель PA мощностью 25 Вт (70 В) с 4 небольшими динамиками, установленными в церкви (по 2 с каждой стороны).Теперь они хотят добавить динамик в отдельную комнату для перелива и ясли.
4 существующих динамика можно подключить на 2,5 Вт (70 В), всего 10 Вт
Новый блочный динамик может быть подключен на 10 Вт (70 вольт), это позволяет ему быть громче, чем любой из небольших церковных динамиков (так как в зоне яслей гораздо более высокий уровень окружающего шума).
Как показано, легко сложить ватты отдельных динамиков. Это намного проще, чем рассчитать полное сопротивление.Это значительно упрощает установку.
Расчет ватт на основе импеданса динамиков
Иногда производители динамиков, предназначенных для распределенных систем, маркируют свои динамики только импедансом каждого ответвления, а не ваттами. Кроме того, многие измерители импеданса сообщают вам импеданс, и вам нужно рассчитать мощность.
В любом случае вы можете использовать этот простой калькулятор:
Советы по использованию распределенных акустических систем
Ниже приведены некоторые практические советы по установке распределенных акустических систем:
Держите все динамики в фазе.Это означает, что «O Volt» или «Com» клеммы усилителя динамика должны быть подключены к «O Volt» или «Com» каждого трансформатора динамика.
Хорошей практикой является проектирование распределенных акустических систем, использующих до 80% общей доступной мощности усилителя. Например, усилитель PA мощностью 120 Вт следует подключать только к динамикам мощностью не более 100 Вт. Это помогает избежать искажений трансформатора усилителя из-за насыщения (перегрузки), снижает эффективность системы и позволяет добавить дополнительный динамик, если потребуется в будущем.
При проектировании распределенных акустических систем рассчитайте общую мощность динамиков и выберите усилитель большей мощности, чем требуется. Например, если для установки требуется 10 динамиков по 5 Вт каждый (общая нагрузка 50 Вт), можно использовать усилитель мощностью 60 Вт, но выбор усилителя мощностью 100 или 120 Вт позволит изменить ответвления динамиков или добавить дополнительные динамики. будущее. Это относительно небольшое повышение цены для увеличения размера усилителя перед покупкой, вместо того, чтобы покупать новый позже.
При выборе колонок выбирайте более мощные, чем требуется. Например: если требуется потолочный динамик мощностью 5 Вт, выберите динамик мощностью 10 или 15 Вт и используйте 5-ваттный ответвитель на трансформаторе. Это снова снижает вероятность перегрузки более дешевых трансформаторов и дает возможность при необходимости увеличить уровень мощности (громкость).
При подключении большого количества динамиков хорошо иметь несколько кабелей питания. Например; при подключении 60 динамиков можно использовать один проложенный кабель динамика, входящий и выходящий из каждого динамика.Однако лучше иметь несколько подводящих кабелей к меньшим группам динамиков. Таким образом, в случае возникновения неисправности будет легче определить причину неисправности. Кроме того, общая нагрузка (и потери в кабеле) распределяются между каждым участком кабеля. Если у вас длинные кабели, см. Мой «Калькулятор потерь в кабеле», чтобы убедиться, что вы используете кабель правильного размера.
Некоторые динамики можно приобрести со встроенным аттенюатором для регулировки громкости динамика. Это полезно в ситуациях, когда вы хотите, чтобы слушатель контролировал громкость.Например в яслях. Также можно получить внешние аттенюаторы для регулировки громкости в комнате или для отдельного динамика. Примеры настенных аттенюаторов см. В ассортименте Amazon в США, Великобритании или Австралии. Раскрытие информации: если вы покупаете через эти ссылки Amazon, Джефф получает небольшую комиссию с каждой продажи.
Если возможно, измерьте сопротивление каждого кабеля питания динамика перед подключением усилителя. Лучше всего это делать с помощью измерителя импеданса.При установке нескольких распределенных акустических систем очень полезен измеритель импеданса. Примеры измерителей импеданса см. В ассортименте Amazon в США, Великобритании или Австралии. Раскрытие информации: если вы покупаете через эти ссылки Amazon, Джефф получает небольшую комиссию с каждой продажи.
Не подключайте динамик на 4 или 8 Ом напрямую к 100-вольтному или 70-вольтному линейному кабелю динамика. Помимо серьезной перегрузки динамика (и, возможно, его сгорания), динамик на 4-8 Ом фактически приводит к короткому замыканию в линии динамика и перегрузке усилителя.См. Математическое объяснение этого в приведенных ниже расчетах.
Если 100-вольтный линейный усилитель перегружен, подключение нагрузки к 70-вольтовой линии фактически снижает вдвое нагрузку на усилитель, и он не будет перегружен. Однако максимальная мощность каждого динамика (и, следовательно, выход динамика) снижается на 3 дБ.
Пример 1. Общая мощность всех динамиков (100 В) составляет 200 Вт. При подключении к клеммам линейных динамиков 100 В на усилителе мощностью 120 Вт (100 В) усилитель будет перегружен.Подключите те же громкоговорители к линейным клеммам на 70 В того же усилителя мощностью 120 Вт, и усилитель будет воспринимать нагрузку только 100 Вт.
Пример 2: Общая мощность всех динамиков (70 Вольт) составляет 50 Вт. При подключении к клеммам линейных динамиков на 70 Вольт усилителя мощностью 40 Вт (70 В) усилитель будет перегружен. Подключите те же динамики к линейным клеммам 50 В того же усилителя мощностью 40 Вт, и усилитель будет видеть нагрузку только 25 Вт.
Вы можете использовать калькулятор выше, чтобы увидеть это, выбрав различные системные напряжения.Для тех, кто хочет знать, математическое объяснение этого приведено ниже.
Сводка
Распределенные акустические системы идеально подходят для установки нескольких динамиков. Они позволяют использовать длинные акустические кабели и легко рассчитать общую нагрузку. Распределенные акустические системы обычно моно (не стерео). В основном они используются для пейджинга и фоновой музыки. Хотя обычно они используются для коммерческих установок, они могут быть использованы в домашних установках для систем фоновой музыки
Ниже приведены некоторые из основных расчетов, используемых с распределенными акустическими системами (вы можете прекратить читать сейчас, если не занимаетесь расчетами).
Расчеты для распределительных акустических систем
Следующие расчеты предназначены для тех, кто хочет понять математику, лежащую в основе принципов, изложенных выше. Вам не нужно разбираться в этих расчетах, чтобы использовать распределенные акустические системы, но это поможет вам лучше понимать и проектировать системы.
Несколько принципов распределенных акустических систем были описаны выше. Математическое объяснение каждого принципа теперь дано в следующих подзаголовках:
Увеличение мощности каждого динамика
Например, четыре динамика мощностью 5 Вт подключены вместе (параллельно) к 100-вольтному линейному усилителю.
Самый простой способ рассчитать общую нагрузку – это сложить 5 + 5 + 5 + 5 = 20 Вт.
Более сложный способ (поэтому его обычно не делают) – вычислить импеданс одного динамика, а затем вычислить общий импеданс 4 таких динамиков, включенных параллельно, а затем вычислить общую мощность.
Таким образом, импеданс динамика мощностью 5 Вт на линии 100 вольт:
Верно, импеданс динамика мощностью 5 Вт с трансформатором на 100 вольт составляет 2000 Ом.Теперь рассчитаем полное сопротивление четырех из них, подключенных параллельно:
т.
, следовательно, R (общее) = 500 Ом.
Теперь можно рассчитать общую мощность 100 Вольт с полным сопротивлением 500 Ом:
Low и вот, это то же самое, что просто сложить вместе ватты динамиков – что намного проще!
Изменение подключения усилителя снижает нагрузку вдвое
Пример 1: Общее сопротивление 200 Вт динамиков 100 В можно рассчитать:
Теперь посмотрим, что происходит, когда та же самая 50-омная нагрузка динамика подключена к 70-вольтовой клемме усилителя:
.
Удивительно, та же нагрузка 50 Ом потребляет 200 Вт мощности на 100-вольтовой сетевой системе, но только 100 Вт на 70-вольтовой сетевой системе.
Пример 2: Можно рассчитать общий импеданс 50 Вт динамиков 70 В (помните, что линия 70 В на самом деле составляет 70,71 Вольт):
Теперь посмотрим, что происходит, когда та же самая нагрузка динамика 100 Ом подключена к 50-вольтовой клемме усилителя:
Этот принцип очень удобен для установщика, если мощность, требуемая для нагрузки динамика, больше, чем может обеспечить усилитель.Просто перейдите к подключению динамика с более низким линейным напряжением (на усилителе), и потребляемая мощность уменьшится вдвое. Максимальная мощность для каждого динамика также уменьшается вдвое, поэтому выходная мощность динамика уменьшается вдвое или уменьшается на 3 дБ, но усилитель не будет перегружен.
Динамик с сопротивлением 8 Ом приведет к перегрузке распределенной акустической системы
В приведенных выше примерах мы видели, что импеданс распределенных акустических систем достаточно высок. Например, динамик мощностью 5 Вт на линии 100 В имеет сопротивление 2000 Ом.Даже 125-ваттная нагрузка 100-вольтовых динамиков составляет 80 Ом. Итак, представьте себе нагрузку, если полное сопротивление составляет всего 8 Ом. Это должно быть в 10 раз больше нагрузки, верно? По этому сценарию можно рассчитать:
Верно, подключение динамика с низким сопротивлением (4 или 8 Ом) к распределенным акустическим системам резко увеличит нагрузку на усилитель.
Как бороться с пограничными помехами
ЧАСТЬ: 1 2 3 4
Не слышите достаточно низких частот через мониторы? Расстояние между границами комнаты и динамиками оказывает огромное влияние на качество звучания низких частот.
Динамики более всенаправленны на низких частотах, что означает, что басовые волны излучаются во всех направлениях, вызывая грохот. Басовые волны излучаются назад от ваших динамиков, к стене перед вами… и когда они ударяются о стену, они отражаются.
Когда отраженная звуковая волна, отражающаяся от стены, сочетается с исходной звуковой волной, исходящей из динамика, это создает акустические помехи.
Если ваш динамик находится на расстоянии четверти длины волны от стены для определенной частоты, на этой частоте происходит подавление волн.Это вызывает ужасный провал, выемку или ноль в частотной характеристике.
Анимация звуковой волны, отражающейся от границы. Предоставлено Дэном Расселом из Государственного университета Пенсильвании. После отражения звуковое давление (амплитуда на графике) равно нулю на длине волны 1/4, 3/4, 5/4 и т. Д. От границы (точки в волне, которые не двигаются). Эти точки называются узлами. Это места, где прямой и отраженный звук всегда компенсируют друг друга (деструктивная интерференция).
Степень подавления зависит от силы отражения от прямого звука. Анимация показывает их одинаковую силу, чего на самом деле не бывает в вашей комнате … но ваши басовые отражения все еще достаточно сильны, чтобы вызвать серьезные проблемы!
Допустим, это звуковая волна 60 Гц. Если вы разместите динамик на узле, это приведет к обнулению или провалу частотной характеристики на 60 Гц.
1/2 длины волны от стены – это антиузел, где две волны сложились (конструктивная интерференция).Если вы разместите динамик на пучности, это вызовет пик или усиление частотной характеристики на 60 Гц. Вскоре после отражения в этой анимации прямая и отраженная волны накладываются друг на друга и образуется стоячая волна.

Отмена всегда происходит на ¼ длине волны от стены, независимо от фазы волны, ударяющейся о стену.
Почему? Поскольку на расстоянии четверти длины волны от стены, общая разница в пути (для волны, отражающейся обратно на себя) составляет половину длины волны.Это означает, что отраженный и прямой звук сдвинут по фазе на 180 градусов.
Когда две звуковые волны одинаковой величины сдвинуты по фазе на 180 градусов, происходит подавление фазы – они компенсируют друг друга, потому что они равны и противоположны. На схеме ниже показано, как это происходит.
Реакция на помехи на границе динамика (SBIR)
Итак, если ваши прямые и отраженные звуковые волны одинаковы по силе и на половину длины волны не совпадают по фазе, формы волны в основном аннигилируют друг друга.
Это называется откликом на граничные помехи (SBIR), откликом на помехи на границе слушателя (LBIR) или граничным эффектом . Все эти термины сводятся к одному и тому же: гранично-индуцированная гребенчатая фильтрация .
SBIR вызывает глубокие провалы в низкочастотной характеристике ниже определенной частоты, и это может повлиять на вашу низкочастотную характеристику даже больше, чем комнатные режимы.
Измерение частотной характеристики в месте прослушивания, показывающее провал / ноль, вызванный эффектом границы динамика.
К сожалению, вы не можете исправить SBIR с помощью эквалайзера. Если вы примените корректирующий фильтр, чтобы попытаться усилить сигнал на частоте подавления, вы также увеличите отражение, вызывающее помехи!
Для решения проблемы SBIR в вашем арсенале всего два оружия: размещение динамиков и акустическая обработка.
Итак … как далеко от стен мне следует разместить колонки?
Если ваши динамики размещены перед стеной (в отличие от встроенных в стену), граничные помехи всегда будут мешать вам.
Возможно, вам не удастся полностью избежать SBIR, но вы можете расположить динамики так, чтобы минимизировать пики и нули, которые наносят ущерб вашему звуку.
Если вы используете мониторы ближнего поля, вы можете визуализировать влияние отражений от стен с помощью этого SBIR-калькулятора от Томаса Бэрфута из Barefoot Sound. Томас делает эпические студийные мониторы (например, MiniMain12, 4-полосный активный монитор).
Первая метка подавления, вызванная SBIR, обычно имеет ширину около двух третей октавы.Чтобы он не окрашивал ваш звук, вы должны разместить динамики так, чтобы эта выемка была
На достаточно высокой частоте, чтобы его можно было лечить с помощью абсорбции.
За пределами частотного диапазона, воспроизводимого вашими динамиками.
Ниже приведены три возможных подхода.
Option Awesome: Студийные мониторы для скрытого монтажа!
Единственный способ по-настоящему помешать SBIR – это установить студийные мониторы заподлицо в твердую жесткую стену.Вот как монтируются главные мониторы (также известные как «сеть») в диспетчерских студий звукозаписи за миллион долларов.
Если ваши студийные мониторные колонки предназначены для установки заподлицо, лучшее место для них – на стене – перегородки колонок заподлицо с поверхностью стены. Ваша передняя стена превращается в гигантскую перегородку для динамиков. Бесконечная перегородка .
Правильный монтаж заподлицо означает отсутствие отражения от передней стены… и это означает отсутствие помех от передней стены колонок!
Ваши колонки и стена поют в гармонии.Кроме того, утопленный монтаж увеличивает акустическую нагрузку, что помогает управлять мониторами, делая их более эффективными на низких частотах. Это действительно здорово.
Если ваши громкоговорители не предназначены для установки заподлицо, но вы все же хотите попробовать, ознакомьтесь с этими рекомендациями Genelec и проконсультируйтесь с производителем громкоговорителей, прежде чем продолжить.
Скрытый монтаж против монтажа на потолок
Скрытый монтаж иногда ошибочно называют «монтажом на потолке».Акустические системы, устанавливаемые на потолке, представляют собой особый случай: они устанавливаются заподлицо над софитом (если у вас встраиваемый потолок, то нижняя сторона потолочного свеса – это то, что архитектор назвал бы софитом).
Установка на потолке не идеальна, поскольку требует, чтобы мониторы были наклонены под крутым углом к слушателю. Также пространство под потолком может стать резонансным.

Вариант 2. Разместите динамики как можно ближе к передней стене (идеальный вариант – утопленный монтаж)
Даже если вы не можете установить мониторы заподлицо, вы все равно можете воспользоваться преимуществом близости к стене за динамиком.
Это ваш второй лучший выбор для размещения студийных мониторов. Это то, что я обычно рекомендую для домашних студий, в которых используются мониторы ближнего поля (если вы не используете очень маленькие * динамики).
* Маленькие динамики менее направлены на средних частотах, что может привести к тому, что значительная энергия низких и средних частот будет излучаться назад и отражаться от стены за динамиками. Это сместит провал подавления в низко-среднюю полосу, вызывая слышимое окрашивание.
По мере того, как вы приближаете динамики к стене, отметка подавления в вашей частотной характеристике перемещается в сторону более высоких частот.
Это отличная новость, потому что более высокие частоты более направленные (они излучают меньше энергии в обратном направлении), и ими легче управлять с помощью акустической обработки.
Как правило, зазор от 0 до 8 дюймов (от 0 до 20 см) между динамиками и передней стеной является хорошей отправной точкой для минимизации окрашивания, вызванного SBIR.Но проверьте характеристики вашей акустической системы на предмет рекомендуемого минимального расстояния.
Например, Genelec рекомендует минимальное расстояние 2 дюйма (5 см) для охлаждения усилителя и звукового излучения заднего отверстия.
На очень близких расстояниях поглощающие акустические панели толщиной 4 дюйма позади динамиков могут помочь приручить выемку для подавления звука. Лучше бы подойдут широкополосные басовые ловушки. По мере увеличения расстояния от динамика до стены лечение становится менее практичным.
Эффективность звукопоглощения за динамиками также зависит от направленности динамика.Если вы используете дипольные динамики (используемые в некоторых системах Hi-Fi), поглощение поможет больше, чем если бы вы использовали монопольные динамики. Большинство динамиков монопольные.
Совет: Размещение динамиков рядом с передней стенкой помогает управлять ими, обеспечивая больший выход и меньшие искажения. Тем не менее, это также вызывает низкую полоску, усиление басов (сродни эффекту близости, который происходит, когда вы помещаете источник звука рядом с направленным микрофоном). Вы можете легко справиться с этим с помощью эквалайзера.Некоторые динамики имеют регулятор компенсации граничного усиления (BGC), который позволяет применять приблизительную коррекцию. Еще лучше, вы можете использовать калибратор для создания кривой эквалайзера, которая точно компенсирует пограничные эффекты, которые вы испытываете.

Вариант 3. Разместите динамики достаточно далеко от передней стены, чтобы уменьшить гребенчатую фильтрацию.
По мере того, как вы перемещаете громкоговорители дальше от стен, вы уменьшаете минимальную граничную частоту помех.
Вы можете уменьшить окрашивание, вызванное граничными помехами, разместив громкоговорители достаточно далеко от передней стены, чтобы метка подавления самой низкой частоты находилась за пределами частотного диапазона, воспроизводимого вашими громкоговорителями.
Это хороший вариант, если у вас большая комната.
Если d _fwall – это расстояние до стены за динамиком, вы можете рассчитать частоту подавления на четверть длины волны по следующей формуле:
f _c = c / 4d _fwall
Где f _c – центральная частота метки подавления, а c – скорость звука (на уровне моря, в сухом воздухе, при комнатной температуре скорость звука составляет 343 м / с, или 1125 f / с).
В общем, для двухполосных динамиков вам абсолютно необходимо предотвратить нули в диапазоне 40-80 Гц и постараться избежать их в диапазоне 80-200 Гц. Для типичного студийного монитора это означает, что рекомендуемые расстояния от динамика до стены составляют:
Хорошо: Устанавливается заподлицо или как можно ближе к стене (см. Рекомендации производителя)
Нормально: До 1 м (3′-3 дюйма)
Избегать: 1-2,2 м (3′- От 3 ″ до 7′-3 ″)
Хорошо: Более 2.2 м (7′-3 ″)
Но это всего лишь общие рекомендации. Рекомендуемое расстояние зависит от низкочастотных характеристик ваших громкоговорителей.
Вы хотите сдвинуть отметку отмены ниже точки отсечки низких частот ваших динамиков.
Вы можете рассчитать d _мин , минимальное расстояние от динамика до стены за ним , используя следующую формулу:
d _мин (футы) = 1.4 (1125) / 4f _{-3 дБ}
или
d _мин (метры) = 1,4 (343) / 4f _{-3 дБ}
Где f _{-3 дБ} – это нижняя граничная частота вашего громкоговорителя. Например, если ваши динамики имеют отсечку низких частот -3 дБ при 55 Гц, d _мин = 2,18 метра (7′-3 ″).
Однако для больших громкоговорителей с низкой частотой среза (например, активных трехполосных основных систем мониторинга) расстояние, необходимое для повышения частот подавления ниже уровня среза НЧ, просто становится слишком большим для большинства комнат для прослушивания и диспетчерских.
Кроме того, на этих расстояниях отражения от боковых стенок, задней стены, пола и потолка становятся важными игроками в игре с граничными помехами. В этом случае скрытый монтаж – единственный надежный вариант, если вы заботитесь о критическом прослушивании.
Отсасывание низких частот и расстояние прослушивания от задней стены
В маленьких комнатах самые сильные искажения басов обычно возникают из-за отражений от задней стены за вашей позицией слушателя.Это потому, что большая часть звуковой энергии, выходящей из ваших динамиков, направляется к вашей задней стене.
У вас есть сильное нарастание басов из-за режимов комнаты (вызывающее пик на задней стене и ноль в центре вашей комнаты), но ваша задняя стена также вызывает серьезные граничные помехи.
Итан Винер часто говорит о том, насколько серьезно это может быть. Вы получаете пики на длинах волн ¹ ⁄ ₂ , 1, ³ ⁄ ₂ и т. Д. От задней стенки, которые, как правило, составляют чуть менее 6 дБ.Эти пики вызывают звон на определенных низких частотах.
Но более серьезной проблемой являются нули, которые возникают на длинах волн ¹ ⁄ ₄ , ³ ⁄ ₄ , ⁵ ⁄ ₄ и т. Д. Эти нули могут вызвать сильное провисание или пропадание басов.
В небольших помещениях обычно несколько нулей ниже 300 Гц. Нулевые значения 30 дБ являются типичными!
В идеале, ваше положение слушателя должно находиться на расстоянии не менее 10 футов (3 метров) от задней стены позади вас, при этом частота подавления четверти длины волны должна быть ниже 30 Гц.
Если в вашей комнате нет такого места, разместите звукопоглотитель низких частот (басовые ловушки) на задней стене, чтобы уменьшить энергию отражений от задней стены. Даже если у вас за спиной больше 10 футов, я все равно рекомендую обработать заднюю стену.
Отмена, вызванная отражениями от других границ
Помехи на границах громкоговорителей распространяются не только на вашу переднюю стену. Басовые волны также отражаются от потолка, боковых стен и задней стены, вызывая гребенчатую фильтрацию, когда они сочетаются с прямым звуком из ваших динамиков.
В этом случае нам нужна более общая формула для расчета частот подавления.
Частота подавления на половине длины волны :
f _c = c / 2 (d _{отражает} -d _прямой )
Где:
f _c – центральная частота метки отмены.
c – скорость звука (343 м / с или 1125 к / с).
d _{отраженный} – это расстояние отраженного пути от динамика до места слушателя.
d _прямой – это расстояние прямого пути от динамика до места слушателя.
Не можете возиться с расчетом?
Вот калькулятор отражения пола / потолка , который сделает это за вас.
Вы можете применить ту же формулу к среднечастотным отражениям от вашего студийного стола или микшерного пульта.
Съемка комнаты – оптимизация размещения динамиков с помощью акустических измерений
Если вы не можете установить динамики заподлицо в стене, вам придется поэкспериментировать, чтобы найти оптимальное место.
Используйте одно из приведенных выше рекомендаций в качестве отправной точки (громкоговорители у стены или вдали от стены). В каждом месте, которое вы пробуете, проведите критический тест прослушивания (ушами) и измерьте низкочастотную характеристику вашей комнаты (вы можете сделать это с помощью Room EQ Wizard).
Оптимизация размещения динамиков требует большого количества акустических измерений и терпения. Если вы справились с задачей, я разместил здесь несколько ресурсов, которые могут вам помочь.
Информацию о настройке громкоговорителей объемного звука и размещении сабвуфера см. В части 3 данного руководства.Руководства по оптимизации низких частот на Acoustic Frontiers также содержат полезную информацию о стратегиях управления низкими частотами с использованием нескольких сабвуферов.
Если вам нужна помощь с измерениями, оптимизацией размещения динамиков и выбором акустической обработки, обратитесь ко мне для анализа акустики комнаты.
Все ломаю ради тебя
Вы, ваши громкоговорители и комната должны играть в команде, чтобы создать великолепный звук в вашем любимом месте.
Помните, что каждая комната уникальна.Чтобы оптимизировать настройку колонок для вашей комнаты, вам необходимо провести акустические испытания.
Настройка вашей комнаты – это итеративный процесс, но вы можете использовать это руководство, чтобы пройти через вашу первоначальную настройку.
Я знаю, есть что переварить! Вот он, разбитый на простые шаги:
Шаг 1: Позиция прослушивания
Самый простой способ начать – использовать определение местоположения вашего слушателя с помощью «правила» 38% (воспринимайте это с недоверием).
Шаг 2: Расстояние прослушивания
Обратитесь к руководству по эксплуатации ваших громкоговорителей, чтобы узнать рекомендуемое расстояние для прослушивания.
Шаг 3. Расположение и высота динамика
Разместите динамики вне места прослушивания, используя один из обсуждаемых стандартов. Стерео стандарты здесь. Стандарты объемного звука здесь.
Шаг 4. Расстояние от динамика до передней и задней стены
Чтобы помочь вам решить, как далеко поставить колонки от стены, используйте один из трех вариантов, приведенных в этом руководстве. В идеале вы либо
Устанавливайте их заподлицо, чтобы исключить граничные помехи от передней стены.Это единственный способ полностью удалить четвертьволновое подавление, вызванное стеной за динамиками.
Поместите их очень близко к стене, переместив отметку отмены на более высокую частоту, чтобы ее можно было приручить с помощью поглощения.
Разместите их достаточно далеко от стены, чтобы метка отмены находилась за пределами частотного диапазона, воспроизводимого вашими динамиками.
Шаг 5: нанесите акустическую обработку
На самом деле, приступайте к акустической обработке как можно скорее.Ваши первые приоритеты – обработать первые точки отражения и расставить басовые ловушки в как можно большем количестве углов.
Ваши первые точки отражения зависят от расположения динамиков, поэтому, если вы перемещаете динамики или позицию слушателя после обработки, убедитесь, что ваши точки отражения все еще обрабатываются!
Шаг 6: Оптимизация с использованием акустических измерений
Используйте программное обеспечение для измерения акустики, такое как Room EQ Wizard, чтобы проверить свою комнату, пробуя различные конфигурации динамик-слушатель.
Для каждой конфигурации просмотрите низкочастотную характеристику в высоком разрешении, чтобы выбрать оптимальное размещение. Вы хотите, чтобы ваши низкие частоты были как можно более ровными.
Шаг 7: Рок-н-ролл!
Готово! Устройтесь поудобнее и отправьтесь в чарующее звуковое путешествие… сквозь прозрачные воды прозрачной смеси в благозвучный мир высокого качества.
ЧАСТЬ: 1 2 3 4
Знаете ли вы кого-нибудь, кому это руководство может оказаться полезным? Если да, поделитесь, пожалуйста 🙂

Тим Перри
.

*Мощность (Вт)*	1	2	5	6	10	15	20	30	50	100
Повышение уровня звукового давления (дБ)	0	3	7	8	10	12	13	15	17	20

Расчет корпуса для колонок: Расчёт корпуса и фильтров акустической системы

Акустическая система своими руками\ AKTON

Программы по аудио | ldsound.ru

АКУСТИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ – КОЛОНКИ СВОИМИ РУКАМИ

Расчет корпуса сабвуфера: программа и калькулятор онлайн

Для чего нужна программа расчета корпуса сабвуфера на русском

Как произвести расчет объема корпуса сабвуфера

Что предполагает калькулятор расчета корпуса сабвуфера

Строение акустической колонки. ​Азы акустики для чайников: типы акустического оформления колонок

Двойной Бас-Рефлекс (double bass-reflex). Подробное описание изготовления акустических систем с фазоинвертором

Размеры акустической системы

Изготовление корпуса в картинках

Завершающий этап — сборка

Как отремонтировать стиральную машину самому?

материалы и акустическое оформление / Блог компании Pult.ru / Хабр

Материал: от пластмассы до гранита и стекла

Пластик – дешево, сердито, но резонирует

Дерево – от вырубки до золотых ушей

Фанера – почти дерево, если не пролетела над Пекином

ДСП – толщина, плотность, влажность

MDF: от мебели к акустике

Алюминиевые сплавы – дизайн и точные расчёты

Камень – гранитные плиты по цене золотых слитков

Прозрачность стекла и качество звука

Акустическое оформление — ящики, трубки и рупоры

Фазоинвертор – главное длинна трубы

Закрытый ящик – гроб для лишних низких

Band-Pass (закрытый ящик-резонатор) – главное, чтобы не гудел

Открытый корпус – без лишних стен

Рупорное оформление – проблемные чемпионы по громкости

Аудио-кулибиным на заметку — Ferra.ru

Немного практических советов

Программы расчета

Калькулятор покрытия динамика для определения покрытия динамика за один шаг

Подпишитесь на iTunes или SoundCloud.

Руководство по калькулятору потолочных громкоговорителей | Extron

Примечание о вводе данных

Поля пользовательских данных

Дополнительные параметры

Результаты

Карта покрытия

Как: посчитайте, сколько динамиков покрывают всю общественную зону?

Расчеты с громкоговорителями – TOA Electronics

0

Калькулятор импеданса динамика – бесплатное вычисление импеданса динамика

Как использовать:

Импеданс динамика: что это такое?

Ом: Что это?

Импеданс и его основы

Закон о вычислении импеданса громкоговорителей

Номинальная мощность

Качество и импеданс

Самые эффективные сопротивления для динамиков?

Импеданс динамика: как его измерить

Первый метод: быстрая оценка

Как измерить импеданс динамика с помощью мультиметра

Как определить импеданс динамика?

Второй метод: точное измерение

Общие сведения о распределенных акустических системах – Джефф Грей

Преимущества распределенных акустических систем

Недостатки распределенных акустических систем

Обзор распределенных акустических систем

Линейная акустическая система, 100 В

Линейная акустическая система на 70 В

Линейные акустические системы на 50 В и 25 В

Трансформаторы

Усилители

Колонки

Потолочные колонки

Корпусные громкоговорители (корпуса громкоговорителей)

Рупорные динамики

Подключение нескольких динамиков

Расчет ватт на основе импеданса динамиков

Советы по использованию распределенных акустических систем

Сводка

Расчеты для распределительных акустических систем

Увеличение мощности каждого динамика

Изменение подключения усилителя снижает нагрузку вдвое

Динамик с сопротивлением 8 Ом приведет к перегрузке распределенной акустической системы

Как бороться с пограничными помехами

Строение акустической колонки. Азы акустики для чайников: типы акустического оформления колонок