Изготовление акустических систем своими руками. Акустическая система с фазоинвертором своими руками

Акустические колонки

То, каким будет качество звука в машине, напрямую зависит от месторасположения колонок. Кроме того в этом деле имеет значение и резонанс корпусов.
Поэтому корпус колонки, применяемой в данном случае, должен быть выполнен из материала, имеющего достаточный резонанс. В результате этого самым подходящим вариантом будет – создание колонок своими руками.
О том,как самому сделать акустические колонки, можно узнать из нашей статьи. Информация поможет узнать не только, как сделать акустические колонки самому, но и как собрать настоящую акустическую систему.

Создание условий для колонки

В первую очередь необходимо узнать, каких размеров будет колонка. Для этого следует определиться с местом ее расположения.
Чаще всего колонку устанавливают в багажнике, поскольку здесь есть достаточно места, чтобы ей хватило пространства. Кроме того в багажном отсеке также создается своеобразный резонанс, поэтому музыка звучит здесь немного иначе.
Установить колонки можно и возле заднего стекла, однако здесь они должны будут иметь более компактные размеры, так как массивные колонки сюда могут не поместиться.

Примечание. Однако это опять же зависит от положения колонки: стоя или лежа.

Измерение размеров

Чтобы узнать размер ящика для колонки следует:

• Определиться с местом ее размещения.
• Определить, сколько пространства можно отвести для установления .
• Измерить размер отведенной площади.

Примечание: для колонки в багажном отсеке вполне хватит 30 см длины. А вот колонки, установленные за задним сиденье не должны иметь более 15 см.

Выбор материала

Для создания колонки вполне подойдут такие материалы:

• ДСП. Кстати найти данный материал можно намного проще, чем остальные, так как он часто встречается в продаже. Кроме того, его цена является вполне доступной.
  Преимущество данного материала заключается в том, что он обладает довольно большой отдачей, поэтому звук динамиков не будет искажаться. Также этот материал является самым легким, поэтому конструкция не будет обладать слишком большим весом.
• Твердая резина (эбонит). Изделия получаются довольно неплохими, однако звук будет немного приглушенным. Да и найти в продаже куски эбонита прямоугольной формы не так-то просто.
  Кроме того изделие может иметь неприятный запах. Самое главное преимущество: эбонит трудно воспламеняется, поэтому при коротком замыкании корпус колонки не сгорит.

• Древесина. Подойдет древесина любого дерева.
  При этом лучше отдавать предпочтение дубу или сосне, так как с их помощью можно создать неплохой резонанс. Также преимуществом материала является его привлекательный внешний вид.

Примечание: такое изделие можно даже будет покрасить, поэтому оно получится очень красивым.

Создание корпуса

Выполнить корпус можно любым удобным способом.
Самым подходящим вариантом является следующий:

• При помощи ножовки вырезать детали из материала.
• Выбрать детали, к которым будут крепиться динамики. В их центральной части следует сделать отверстия круглой формы.

Примечание: диаметр отверстия должен совпадать с диаметром нижней части динамика.

• Также необходимо вырезать небольшие кольца, которые будут крепиться снизу проделанных отверстий (чтобы динамик надежно фиксировался). Форма этих колец должна напоминать тарелку без дна.
• Приклеить кольца к деталям.
• Вокруг колец в деталях сделать еще отверстия в форме треугольника с закругленными углами.

Примечание: это необходимо для того, чтобы звук проникал и в корпус, а не выходил только наружу.

• Для внутренней части корпуса следует также изготовить небольшие перегородки (их длина должна соответствовать длине самого корпуса). С их помощью будет удерживаться фазоинвертор.
• Сделать небольшие порты, через которые будут закрепляться клеммы.

Сборка колонки

Чтобы собрать все детали в одно целое, следует:

• Соединить детали корпуса при помощи клея или саморезов: прямоугольные части по бокам, нижнюю часть, а также часть с отверстием сверху.
• Внутри заполнить колонку синтетическим пухом.
• Установить динамик на предназначенное место.

Примечание: проводку динамика можно вынуть через любое отверстие, которое создается удобным способом.

• Покрасить каркас лаком. Таким образом, у него появится законченный внешний вид.

Примечание: для покраски не обязательно использовать лак. Для этого может пригодиться черная краска. А некоторые детали можно вообще выполнить в другом цвете.

Создание акустической системы

Акустическая система не всегда свидетельствует о наличии колонок.
Произвести работу по созданию акустической системы в машине можно так:

• Изготовить подиумы из пены. Для этого:
• Сделать шаблон из картона. Приложить его к месту, где должен быть подиум.
• Используя шаблон, вырезать основание для подиума. С этой целью может пригодиться обычная фанера и арматура.
• Основание состоит из двух колец. При этом диаметр первого кольца должен соответствовать диаметру защитной сетки. А вот диаметр второго – диаметру колонки.
• Кольца необходимо соединить между собой при помощи саморезов.
• Вырезать шесть брусочков для создания наклона. Склеить все детали между собой.
• В каркас залить монтажную пену и оставить так, пока она не высохнет.
• Получится более интересный вариант, если вместо фанеры использовать небольшие куски различных пород деревьев. При этом следует подбирать сухие кусочки дерева, не имеющие трещин. Сверху все следует тщательно покрыть лаком, чтобы конструкция стала более надежной. Для большей эффективности все можно закрепить при помощи двух реек.
• Вмонтировать динамики в гнезда и установить подиумы.

Таким образом, создать акустические колонки(см.) можно прямо у себя дома и своими руками. Цена такого удовольствия не будет высокой, так как потратиться нужно будет только на покупку материала.
Да и вообще, использовать можно любые старые динамики. Главное, чтобы они работали и были в неплохом состоянии.
Конечно, прежде чем начинать данный процесс, стоит пересмотреть различные фото и видео с этой тематикой. Инструкция также пригодится.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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...

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.

Расчет кроссовера для акустики75

Расчет кроссовера для акустики, как известно, очень важная операция. На свете не существует идеальных акустических систем, способных воспроизводить частотный диапазон полностью.
И тогда на помощь приходят отдельные участки спектра динамиков. К примеру, если надо воспроизводить НЧ, применяют сабвуфер, а чтобы воспроизвести ВЧ, устанавливают мидбасы.
Когда все эти динамики вместе взятые начинают играть, то может произойти путаница перед поступлением на тот или иной излучатель. По этой причине и необходим бывает активный или пассивный кроссовер для акустики.
В этой статье мы узнаем, для чего нужен расчет фильтра, рассмотрим пассивные кроссоверы, узнаем как они строятся на катушках индуктивности и конденсаторах.

Расчет кроссовера

Чтобы подключить 2-полосную(см.) или другую акустику с большим количеством полос к 1 каналу усилителя или ГУ, нужно некое отдельное устройство, разделяющее сигнал. При этом оно должно выделять для каждой полосы свои частоты. Именно такие устройства и называются фильтрами или кроссоверами.

Примечание. В комплекте с компонентной акустикой, как правило, уже идет пассивный кроссовер. Его готовил производитель и он рассчитан уже изначально.

Но что делать, если нужно разделить частоты по иной схеме (к примеру, если комплект акустики собран из отдельных компонентов)?
В этом случае речь идет о расчете кроссовера.Отметим сразу, что рассчитать кроссовер совершенно не сложно и даже можно самостоятельно изготовить его.

Ниже приводится инструкция о том, как рассчитать кроссовер:

• Скачиваем специальную программу. Это может быть Crossover Elements Calculator на компьютер;

• Вводим сопротивления низкочастотного и высокочастотного динамиков. Сопротивление – это номинальное значение сопротивления акустики, выражаемое в Ом. Как правило, средним значением является 4 Ом;
• Вводим частоту раздела кроссовера. Здесь полезно будет знать, что частоту надо вводить в Гц, но ни в коем случае не в кГц.

Примечание. Если кроссовер второго порядка, то надо еще ввести тип кроссовера.

• Получить ожидаемый результат можно, нажав на кнопку расчета.

Кроме того, надо знать следующее:

• Емкость конденсаторов, а вернее их значение вводится в Фарадах;
• Индуктивность рассчитывается в Генри (mH).

Схема расчета фильтра выглядит примерно так:

Фильтры разного порядка

Чтобы ясно понимать схему расчета кроссовера(см.), нужно понимать разницу между фильтрами разного порядка. Об этом и пойдет речь ниже.

Примечание. Существуют несколько порядков кроссовера. В данном случае порядок означает параметр кроссовера, который характеризует его способность ослаблять не нужные частотные сигналы.

Первый порядок

Схема 2-х полосного кроссовера этого порядка выглядит следующим образом:

По схеме видно, что ФНЧ или фильтр низких частот построен на катушке индуктивности, а фильтр высоких частот – на конденсаторе.

Примечание. Такой выбор компонентов не случаен, так как сопротивление катушки индуктивности повышается прямо пропорционально увеличению частоты. А вот что касается конденсатора, то здесь обратно пропорционально. Получается, что такая катушка отлично пропускает НЧ, а конденсатор отвечает за пропуск ВЧ. Все просто и оригинально.

Следует также знать, что кроссоверы первого порядка, а вернее их номинал, зависит от выбранной частоты разделения и величины сопротивления колонки. Проектируя ФНЧ, надо в первую очередь обратить внимание на частоту среза НЧ и СЧ динамиков(см.).
А вот проектируя ФВЧ, надо аналогичным образом поступить уже с ВЧ.

Пассивный кроссовер

Наиболее доступной на сегодня считается именно пассивная фильтрация, так как она сравнительно проста в реализации. С другой стороны, не все так просто.
Речь идет о следующих недостатках:

• Согласовать параметры и значение фильтров с характеристиками излучателей колонок очень сложная штука;
• В процессе эксплуатации может наблюдаться нестабильность параметров . К примеру, если повысится сопротивление звуковой катушки при нагреве. В связи с этим значительно ухудшится достигнутое в процессе разработки согласование;
• Фильтр, обладая внутренним сопротивлением, забирает некоторую часть выходной мощности усилителя. Одновременно с этим ухудшается демпфирование, а это сказывается на качестве звучания и четкости передачи нижнего регистра.

Как известно, на сегодняшний день самыми распространенными акустическими системами считаются 2-х компонентные варианты.
В них фильтр разделяет звуковой сигнал на два диапазона:

• Первый диапазон предназначается исключительно для низких и средних частот. В данном случае используется кроссовер для нижних частот или ФНЧ;
• Второй диапазон предназначен для ВЧ. Здесь уже используется другой фильтр ФВЧ.

Примечание. Вариантов реализации фильтра может быть несколько, но он все должно отвечать определенным канонам.

Ниже приводится список требований, которым обязательно должен соответствовать кроссовер:

• Фильтр не должен оказывать влияния на частотный спектр и волну выходящего аудиосигнала;
• Должен создавать для усилителя, независимую от частоты нагрузку активного характера;
• Должен суметь обеспечивать вместе с акустическими системами формирование диаграммы направленности. Это должно быть реализовано так, чтобы до слушателя доходило максимум излучения.

Из статьи мы узнали, как проводится расчет кроссовера акустических систем своими руками. В процессе работ будет полезно также изучить схемы, посмотреть видео обзор и фото – материалы.
Если научиться самостоятельно рассчитывать фильтр, платить за услуги специалистам не придется. Таким образом, цена операции сводится к минимуму, ведь надо только приложить немного терпения и уделить некоторое время изучению.

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:

1. Себестоимость колонок 400$, из них 270$ ушло на динамики и кроссоверы.
2. Максимальная мощность 300 Вт.
3. Импеданс 4 Ом.
4. 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

Здравствуйте мои читатели! Если вы оказались здесь, то наверняка мечтаете о мощной но не дорогой домашней акустики! Что ж у меня есть вариант который должен вас удовлетворить, но для начала предыстория!

И так для начала нам нужно определиться что мы хотим, систему 2.0, 2.1, 4.0, 4.1
Теперь, после того как мы определили, что за систему мы хотим, стоит подумать из каких динамиков она будет состоять, с учетом этого мы будем выбирать усилитель и компьютерный БП.
Рассмотрим самый простой вариант – систему 2.0 в итоге мы получим колонки 2.0,усилок и блок питания в рабочем состоянии и из этого соберем акустику.
Для этой системы нам потребуется два автомобильных или каких либо других динамика, их мощность вы выбираете на ваше усмотрение, я для примера я брал динамики: два коаксиальных трехполосных динамика по 100 ватт, хочу заметить что 100 ват – это номинальная мощность и при выборе динамика стоит смотреть только на нее. Для таких динамиков вполне подойдет двухканальный автомобильный усилитель с номинальной мощностью от 60 ватт, и опять хочу заметить что некоторые производители, такие как SUPRA на своих усилителях пишут Max .Power 2x 130 – это не означает что на каждый канал вы получите 130 ватт, это означает что максимальная мощность этого усилителя 130 ватт на канал, а вот номинальная всего 60 ватт (это можно узнать в документах на усилитель) так что при выборе усилителя тоже смотрите только на номинальную мощность!

И так допустим мы купили динамики и автомобильный усилитель, теперь усилитель нужно как то запитать, но в розетку мы его не включим так как он рассчитан на 12 вольт а у нас 220, нужен адаптер. Нормальный адаптер стоит от 3 тыс. руб. это слишком дорого. Есть способ подешевле! Нам понадобится компьютерный блок питания, для двухканального автомобильного усилителя номинальной мощностью 60 ватт подойдет БП от 350 ватт.

Теперь рассмотрим подключение блока питания к усилителю. От блока питания выходит много разных проводов. Нам потребуются: зеленый, черные – это минус, желтые – это +12, пару красных – это +5.
1 шаг – Берем зеленый провод и соединяем его с черным проводом для того что бы БП у нас запустился.
2 шаг – Берем красный провод и черный провод, и к ним подключаем лампочку (автомобильную) на 12 вольт, можно подключить 2 лампочки взяв еще один черный и красный провод – это нужно для уменьшении просадки линии +12 вольт.
3 шаг –Берем 4-5 желтых проводов (чем больше, тем лучше) можно взять и 3 провода, но не меньше, зачищаем концы и скручиваем, столько же берем черных проводов и поступаем с ними так же!
Теперь у нас есть линия +12 вольт (желтые провода) и минус (черные провода). Да к стати скручивали мы их потому что через один проводок 15 или 18 ампер (в зависимости сколько выдает ваш БП, на нем должно быть написано) пройти не смогут и провод будет сильно греться! Ну с БП, я надеюсь, мы разобрались. Теперь нам нужно подключить БП к автомобильному усилителю. Делается это довольно просто:

1) Берем желтый провод (вернее провода, так как у нас их там должно быть не менее 3) и подсоединяем их к входу +12 он будет так и помечен как +12.

2) Теперь у нас осталось два входа, первый это REM – он обычно находиться по середине и его нужно замкнуть со входом +12 вольт так как в автомобиле к входу REM тоже идет +12 вольт только от автомагнитолы.

3) И так, последний вход обозначается как GND – это минус и к нему нужно подключить черный провод (вернее черные провода, так как их у нас должно быть не менее 3)

Теперь нужно включить БП и если вы все правильно подключили, ваш усилитель должен заработать.

Сейчас разберемся на счет динамиков, подключить их очень просто, там все отмечено, где плюс, а где минус и перепутать что то очень сложно. Гораздо сложнее сделать корпус! Для овальных динамиков 6x 9 дюймов и мощностью 100 ватт потребуется короб не менее 15 литров, но так же и не более 25 литров. Корпуса бывают разные, но рассмотрим мы только два типа это корпус ЗЯ (закрытый ящик и сказать о нем больше нечего), и корпус ФИ, что означает корпус с фазоинвертором, второй тип корпусов на много лучше но и немного сложнее. Сложнее он тем, что нам понадобиться посчитать длину фазоинвертора, но для этого есть программа, называется BassPort . В качестве фазоинвертора лучше всего использовать пластиковую сантехническую трубу, диаметр ее зависит от динамика. После того как сделали корпус, мы можем подключать наши колонки к усилителю (не перепутайте полярность) и наслаждаться музыкой.

Подведем итог, как я говорил мы должны были собрать не дорогую домашнюю акустическую систему, сейчас посмотрим получилось ли у нас это. Я буду брать цены исходя из цены комплектующих которые я использовал выше как пример.

• Усилитель SUPRA SBD -A 2130 – 1400 руб.
• Динамики Mystery MS 6944 – 1000 руб.
• БП 350 ватт (б/у) – 350 руб.
• Материал для изготовления колонок - 1000 руб

Итог: 3750 руб.

И так мы собрали акустику за 3750 рублей, но ее звучание будет превосходить все акустические системы за 5-7 тыс. рублей. В итоге мы как минимум сэкономили 3-4 тыс. рублей, и получили эксклюзивную вещь, ведь такой акустики больше ни у кого нету, да и похвастаться перед друзьями своими не кривыми руками всегда приятно! Если возникли вопросы то можете писать в комментарии или посетить мою группу в контакте