Чертежи рупорные клубных музыкальных колонок. Рупорная акустика

Многие поклонники рупорной акустики познакомились с ней еще во времена классических колонок. Для каждого меломана целостность восприятия и естественность звучания общей картины звука, куда важнее воспроизведения отдельных звуков. Рупорная акустика (англ. название Acoustic Horn) славится высокой степенью реализма, эффектом присутствия и выдающейся динамикой. Высококачественная рупорная акустика имеет свойство захватывать и удивлять слушателя. Многие продвинутые меломаны стремятся повысить качество своих акустических систем.

Основные отличия рупорной акустики от всех остальных

Рупорный громкоговоритель имеется высокий показатель КПД, что позволяет применять его в аудиосистемах высокого уровня. Но самое основное отличие высокочувствительных рупорных систем от всех остальных — большой динамический диапазон, широкая и линейная амплитудно-частотная характеристика громкоговорителей.

Отличная эффективность позволяет получать высокий уровень давления звука даже при использовании маломощных усилителей. Возможно использование данного типа акустики с усилителями различных конструкций. Это могут быть транзисторные усилители , ламповые усилители , усилители на микросхемах .

Владельцы редких усилителей с уникальной схемотехникой изготовленных на электрических лампах, смогут на полную мощность использовать имеющееся у них акустическое оборудование. Совершенствование акустики может превратиться в беспрерывный и чрезвычайно увлекательный процесс.

Если вы решили приобрести рупорную акустику

При планировании покупки акустических колонок следует помнить о том, что разница между качеством «плохих» и «хороших» рупорных колонок будет выражена куда сильнее, нежели чем разница между качеством акустики с традиционной конструкцией.

Бытует неправильное мнение, что данный тип колонок может окрашивать звук. Это далеко не так. Просто в ряде случаев используется не слишком высококачественные акустические системы, которые не обеспечивают должное звучание.
По отзывам специалистов, лучшее качество сегодня имеют рупорные колонки, оснащенные магнитами фирмы Alnico.

Такие изделия имеют достаточно высокую стоимость, которая обуславливается сложностью и дороговизной их изготовления. Диаграммы колонок могут изготавливаться из экзотических металлов. Подобная техника не примет стратегии снижения затрат и компромиссов.

Чтобы лучше ориентироваться в ценах приведем пример стоимости используемых компонентов. Так, например двухдюймовый компрессионный драйвер TAD, используемый во всех качественных системах Acoustic Horn Cessaro имеет стоимость порядка тысячи евро. Самый дорогой твитер, имеющий бериллиевую диафрагму имеет цену около 600 долларов.

Неудивительно, что Acoustic Horn Hi-End класса имеют достаточно высокую стоимость. Производители рупорных колонок изготавливают настоящие произведения искусств. Отдельные модели выпускаются лимитированными сериями, которые пользуются популярностью и уважением у истинных ценителей качественного звука.

Так, например, широко известна японская компания по производству Acoustic Horn Maxonic, которая появилась в 1932 году. Сегодня акустика от Maxonic — это супер современные изделия, в которых используются исключительно дорогостоящие компоненты и технологии. Одной из разработок данной компании является намагничивание систем с помощью активных магнитов. Подобная технология не имеет аналогов на рынке.

Посвящается тем, у кого есть свободное время

Открываем популярный журнал про хороший звук и с удовольствием смотрим на изящные образы (если не сказать образА) акустических систем, а посмотреть есть на что. Мощные башни ощетинились во все стороны динамиками, блестят своими лакированными боками, давят паркет острыми шипами и вообще вызывают чувство глубокого уважения. Похоже, у них есть только один недостаток – это, конечно, цена. Возникает вполне логичный вопрос, а что если сделать копию какого-либо монстра самому? Купить динамик несложно, собрать корпус, пускай и не такой красивый – тоже, катушки и конденсаторы можно отечественные, аккуратно спаять 3 детали – и вовсе задача для ученика 10-го класса школы.

С учетом количества готовых модулей, которые предлагает Ebay, сделать хороший усилитель не намного сложнее. Чего там только нет: коммутация, защита АС, платы класса A-AB-D, регуляторы громкости на любой вкус, красивые корпуса, сделанные специально для аудио, ручки, ножки и трансформаторы – знай только соединяй. В следующей статье мы обязательно расскажем, как собрать свой усилитель, который не уступит большинству «брендовых» образцов стоимостью до 60-70 тысяч рублей.

Возможно, далее в тексте вы встретите незнакомые слова. К счастью, нам пришел на помощь неизвестный аудиофил и оставил ссылку на свой личный архив информации по акустике и усилителям, там есть реально ВСЕ и даже и больше, настоятельно рекомендуем к ознакомлению.

Из чего делать? Фанера, МДФ, ДСП, пластик, массив.

Мир видел много странных акустических конструкций, например, из бетона или шлакоблока. Все же самыми «востребованными» остаются вышеперечисленные пиломатериалы на основе древесины. Попробуем понять, какой из них «правильнее». Базовое правило – вне зависимости от выбранного материала не экономьте на его качестве, то есть цене.

Первым идет король современной Hi-Fi и Hi-End индустрии – МДФ, из него сделано подавляющее большинство колонок, как дорогих, так и дешевых. Причина проста – невысокая стоимость, удобство обработки и отделки, в том числе варианты с готовым шпоном, отсутствие ярких резонансов. При грамотном проектировании получение оптимального результата гарантировано. Рекомендуем к применению, больше сказать нечего.

Пластик – понятие очень растяжимое, его «авторитет» значительно подточен дешевыми китайскими подделками, хотя преимуществ у него не меньше, чем у любого другого материала. Проблему недоступной для любителя возможности отливать свои заготовки из желаемого материала – проходим мимо.

Хорошим материалом для изготовления корпуса акустической системы может служить ДСП . Пожалуй, главный его недостаток – множество проблем с отделкой, не важно, что вы решите: красить, шпонировать или обтягивать. У ДСП есть огромный плюс: если нужно сделать быстро и очень дешево, то можно использовать заводскую ламинированную плиту (ЛДСП). Добиться в таком случае высокой эстетики вряд ли получится, но цена и скорость оставят далеко позади всех остальных претендентов. Если сравнивать резонансные свойства материалов в разрезе пригодности для колонок – ДСП занимает первое место, хотя разница по сравнению с МДФ невелика.

Капризная, но неизменно желанная «матерыми аудиофилами» госпожа фанера . Фанера бывает нескольких видов – березовая, хвойная, ольховая, ламинированная. Почему капризная? Любую фанеру «ведет», то есть при высыхании лист изменяет свою геометрию, при пилении часто появляются сколы. Также это не самый простой для отделки материал, если вы хотите получить «глухой» матовый цвет без проступающих граней, текстуры, ребер. Причина для того, чтобы терпеть эти мучения, довольно спорная: по мнению «бывалых» только фанера дает то самое живое дыхание, которое «убивают» ДСП и МДФ. Наиболее мне непонятно желание сделать себе корпус из «живой» фанеры и «убить» ее слоями шпаклевки, грунта, краски, лака в попытке скрыть «страшные» стыки с прожилками (слоями фанеры), которые днем и ночью смотрят с немым укором на своего владельца. Куда предпочтительнее варианты специальной пропитки, хотя бы тем же «датским маслом», не так уж страшны эти темные «полосочки» на ребрах корпуса…

Что за нищебродство этот ДСП-МДФ? Может сразу из цельного дуба, да потолще!? Не спешите вставлять динамик в первое увиденное дупло. Вопреки ожиданиям массив древесины ценных пород не обогащает звук пропорционально вложенным деньгам, более того, даже требует дополнительного демпфирования по сравнению с более дешевыми материалами. Хотя его несомненные плюсы – это удобство отделки: если акустика собрана аккуратно, довести ее до симпатичного эко-вида не составит большого труда. Вместо увеличения толщины рекомендуется добавить (приклеить) с обратной стороны еще один лист менее резонансного материала, например, того же МДФ, сделать «сэндвич». Наиболее удачный вариант применения массива – это акустика типа «щит», где требуется красивая и тяжелая передняя панель.

Экзотика. Часто выбор обусловлен тем, что есть под руками. Подобно тому, как птица может виртуозно вплести в гнездо всякий мусор, так и меломан тащит все, что плохо лежит. Можно найти на просторах сети идеи, воплощенные из сантехнических труб, искусственного камня, папье-маше, футляров и корпусов от музыкальных инструментов, примитивных строительных материалов, товаров IKEA, и.т.д., и.т.п.

Куда вставлять динамик?

Основную задачу акустического оформления можно сформулировать простым языком приблизительно так: максимально отделить колебания, излучаемые передней стороной диффузора динамика, от тех же противофазных колебаний, излучаемых задней стороной диффузора. Идеальным акустическим оформлением с точки зрения учебника считается бесконечный экран, такой невероятно огромный щит, в который установлен динамик. Понятное дело, слова «невероятно огромный» не подходят ни к нашему жилищу, ни к заработной плате, так что инженеры стали искать способ «свернуть» этот экран с минимально негативными последствиями для звука. Так получилось все многообразие вариантов, некоторые снискали себе наиболее обширную славу в интернете, их мы и рассмотрим в данной статье.

Просто динамик или корпус без корпуса

Тяжело себе представить, что есть такой вид «акустики», но, листая ленту фотографий в pinterest по теме аудио, все чаще натыкаюсь на грозди 12-ти дюймовых динамиков, которые собраны вместе без всякого оформления и явно представляют собой законченный агрегат. Наверное, замысел автора пронизан следующей логикой: любой корпус портит звук, лучше акустическое короткое замыкание, чем деревянные оковы, но чтобы был хоть какой-то «низ», надо взять динамики с максимальной площадью диффузора, на которые только хватит денег. Если это ваш путь – без комментариев.

Щит и «широкополосник»

Говорят, те, кто попробовал лампу, широкополосный динамик и открытое оформление, никогда уже не возвращаются к традиционному, транзисторно-резиновому образу жизни. Описывать свойства щита занятие не благодарное, вся необходимая информация есть в архиве, а для самых ленивых – и на youtube, где подробно объясняют, что это за зверь и с чем его едят, например:

Наибольший плюс такой конструкции – простота изготовления. Нужен лист любимого материала и лобзик. Самый главный критерий, который будет влиять на итоговое качество звука – стоимость установленной динамической головки. Неутихающую народную славу снискал себе динамик 4а32, даже такие гранды, как fostex, sonido, supravox, sica или сам visaton B200, остались далеко позади. Поговорка «размер имеет значение» – вот лучшая математическая формула для щита (чем больше – тем лучше). Далее идут вариации щита, например щит, со свернутыми боковыми стенками, щит, у которого низкочастотный модуль сделан в виде ящика с фазоинвертором, и.т.п. Фирменная особенность звука – «воздушное» звучание с минимумом резонансов, при этом сравнительно высокое звуковое давление.

ПАС – панель акустического сопротивления

Что если попытаться скрестить щит и закрытый ящик? Получится ящик с задней стенкой, в которой сделано множество отверстий. Количество отверстий, их суммарная площадь в сочетании с объемом ящика будет определять степень демпфирования (сопротивления), уровень низких частот (чем меньше «дырок» – тем больше баса, но и больше «бубнежа»). Количество подбирается экспериментально, по вкусу.

Линейный массив излучателей, групповой излучатель (ГИ)

На самом деле, такой подвид акустики касается больше динамиков, нежели конструкции самого корпуса. Думаю, вы уже видели колонки, каждая из которых состоит из большого количества одинаковых маленьких-маленьких динамиков, ну или не очень маленьких, кому как позволяет бюджет и жилое пространство:

По электрической схеме, головки включены последовательно, то есть «плюс» предыдущего подсоединен к «минусу» последующего, возможно комбинирование последовательно-параллельного соединения. Количество динамиков, собственно, тоже ограничивается только деньгами, здравый смысл, как правило, к этому моменту уже бесследно пропадает. Не подумайте обо мне ничего плохого, я пробовал такое извращение, мне даже понравилось, если есть возможность, настоятельно рекомендую собрать себе подобную конструкцию хотя бы ради интереса. Опять же, бюджет сего безобразия не очень велик, как правило, применяются отечественные динамики в хорошем состоянии, 5гдш, 8гдш, 4гд-8е, и.т.п.

Акустическое оформление – тот же щит или закрытый ящик, желательно хитрой формы, например треугольной. Одна из проблем, с которой предстоит столкнуться – высокое суммарное сопротивление, не всякий усилитель раскроет потенциал «массива». Серийные образцы, выпускаемые фабрично, имеют более сложные решения, динамики часто собираются в хитрые модули, добавляются фильтры.

Фазоинвертор, bass reflex port, резонатор Гельмгольца, он же ящик с «трубой»

Вот он – самый популярный вариант акустического оформления. Массовым становится самое выгодное по соотношению цена\получаемый результат, наш случай не исключение для данного правила. Для тех, кто не скачал архив неизвестного аудиофила, объясняем на пальцах. В трубе фазоинвертора есть некоторый объем воздуха, который зависит от его длины, он же «связан» с воздухом, который содержится внутри колонки. При удачной настройке длины трубы (не будем сходу погружаться в теорию) удается добиться более уверенного воспроизведения низких частот, чем просто в закрытом ящике. Если еще проще – с фазоинвертором получается глубокий бас. Для более углубленного понимания вот ролик с уже полюбившегося нам канала:

Хоть данный вид акустики и популярен, он далеко не так прост в изготовлении, одно тянет за другое. Динамики, которые подходят для такого оформления, называются «компрессионными», чаще всего имеют резиновый подвес и полосу частот, которая требует установки высокочастотного звена, твиттера или пищалки, то есть добавляется электрический фильтр. Выбор оптимального объема корпуса, его геометрии, точная настройка длины трубы имеют большое значение и не всегда соответствуют расчетным величинам. Ситуацию облегчает наличие в сети массы проектов, где авторы уже прошли тернистый путь и предлагают поэтапные инструкции с подробным описанием что, как, из чего надо делать. Впрочем, всегда находятся энтузиасты, которых не устраивает «готовое» и хватает упорства пройти своей дорогой. Недостатки фазоинвертора – «бубнеж» и «задавленная середина». Первое решается тщательным подбором формы, диаметра, материала и длины трубы; второе – добавлением отдельного среднечастотного звена. Верный путь к трехполосной акустике.

Обратный рупор TQWP и другие лабиринты судьбы

Чего только не придумали люди, чтобы усложнить путь колебаниям, идущим от обратной стороны динамика… Пожалуй, более всех отличилась фирма B&W со своими Nautilus, хоть памятник ставь этой морской раковине-мутанту. Но это гранды, а все, что можем мы, обычные аудиофилы, так это вспомнить свои ночные кошмары и поставить внутри прямоугольного ящика дощечки с гвоздями так, чтобы этому поганому звуку мало не показалось. Если серьезно – есть такие динамики, к которым оформление типа «фазоинвертор» не подходит, а щит не дает желаемого количества баса, от вида же сабвуфера что-то сжимается в животе. Тогда на помощь приходит обратный рупор или более сложный вариант – лабиринт. Для тех, кому интересно, как это работает, желаем приятного просмотра

Кто-то может возразить: обратный рупор – это не совсем лабиринт, отчасти мы можем согласиться, но что более достоверно – он ближе к лабиринтам, чем классический рупор:

Он напоминает о старом граммофоне. Как можно догадаться из названия, обратный рупор или лабиринт – далеко не самый простой вид акустического оформления, он требует хорошего понимания теории, точного расчета или хотя бы соблюдения заводских рекомендаций. Например, крупные фирмы-производители широкополосных динамиков, как правило, приводят в документации к своим динамикам пару вариантов чертежей корпуса.

Онкен, закрытый ящик (ЗЯ), рупор, пассивный излучатель и другие

Наше повествование идет по следам народной популярности, а это довольно узкий список. Закрытый ящик почти всегда бубнит, под онкен тяжело подобрать динамик, рупор велик по размерам, сложен в изготовлении и расчете, пассивный излучатель неплохо работает, но в конструкциях любителей почему-то не прижился. Наверное, можно найти еще несколько редких видов или подвидов оформления, которые здесь не упомянули, что поделать, всего не охватишь.

Демпфирование, «набивка», «заглушка»

Корпуса готовы, что с ними делать дальше? Правильно, демпфировать. Можно разделить демпфирование на два вида: вибропоглощение и звукопоглощение. Для вибропоглощения хорошо подходят автомобильные материалы, мастики и специальные листы с клейким слоем, предпочтительней последнее. Со звукопоглощением наблюдается разброд и шатание, кому-то нравится войлок, кому-то шерсть, ватин, синтепон, прочее. Ответ достаточно прост – для разного эффекта, в зависимости от типа корпуса и частоты, которую хочется подавить, будет зависеть выбор материала. Заполнение звукопоглощающим материалом корпуса увеличивает его виртуальный объем, однако определить универсальную норму, на мой взгляд, невозможно.

Настройка кроссовера (разделительного фильтра)

Вы решили делать многополосную акустику. Нужен ли измерительный микрофон? Если это разовый проект, то нет, не нужен, достаточно иметь тестовую подборку треков и некоторый опыт для понимания, какое звучание можно назвать более правильным. Просто придется дольше перебирать детали пассивного фильтра, слушать и сравнивать, но в итоге результат будет именно такой, который нужен вашим ушам, помещению. Чуть легче дело обстоит с активными кроссоверами. Раньше их приходилось делать самостоятельно, травить и разводить платы, паять, очень муторный процесс, особенно если схема имеет приличную крутизну среза и регулировки, для трехполосной акустики – просто дикая штука. Благо сегодня достаточно просто зайти на ebay и выбрать вариант себе по карману, хочешь на операционниках, хочешь на DSP. Регулировать частоту, а иногда и крутизну среза (в особо редких случаях фазу), можно плавно хоть каждый день.

Финал

Иногда мне кажется, что ситуация в мире аудио напоминает легенду о Вавилонской башне. Когда-то, в далекие времена, когда нога Van Den Hul’a еще не ступала на землю, люди строили вместе один комплект домашнего стерео. Большие-большие колонки, не менее большой усилитель, а к ним тянулись толстые-толстые кабели. Увидел это некто свыше и ужаснулся – ну и дичь, хоть бы книжки почитали какие… Суровая кара постигла незадачливых аудиофилов, с тех пор они спорят до хрипоты, но так и не могут договориться, как надо делать колонки-усилители, вот каждый и делает свои, как может.

Корпусная акустика это фактически ящик с динамиками. Он может быть разного размера, формы, иметь любую внешнюю отделку - суть от этого не меняется. Установленные в нем динамики, своей внутренней стороной нагружены на некий объем, а наружной излучают в сторону слушателя.

Корпусная акустика имеет перед другими видами акустического оформления очевидные преимущества:

  • Цена. Ящик из дерева или МДФ недорого стоит, даже если он снаружи отделан экзотическим шпоном или рояльным лаком. Что очень нравится производителям колонок - продавая «ящичные» конструкции они получают неплохую прибыль.
  • Простота. Колонка фактически состоит из трех взаимосвязанных элементов: корпуса, динамических головок и разделительных фильтров.
  • Размеры. Они могут быть очень разными - от размеров коробки для обуви, до габаритов платяного шкафа. (В эпоху всеобщей экономии, потакая требованиям моды и всемирному стремлению к миниатюризации электроники, габариты акустики все уменьшаются и уменьшаются.)

Для того чтобы получить от колонок небольшого размера нормальный бас, инженеры акустики применяют множество ухищрений - это всевозможные лабиринты и фазоинверторы, тяжелые диффузоры динамиков, сверхжесткие корпуса и т.д. Все это, положа руку на сердце - качество звучания не улучшает.

Фирмы - таки добиваются относительно хорошего воспроизведения низких частот от колонок, имеющих скромные габариты. Потому что покупателями предпочтение нередко отдается колонкам небольшого размера.

Рупорные колонки

С рупорной акустикой все намного сложнее. Рупор это преобразователь - который согласует сопротивление излучения головки с сопротивлением воздушного пространства.

Его габариты жестко привязаны к нижней излучаемой частоте и никакими способами их уменьшать нельзя - иначе рупор просто не будет работать. Рупорные конструкции, предназначенные для воспроизведения, как голосового диапазона, так и баса имеют очень большие габариты. Длина рупора в них достигает 1 - 5 метров, а площадь выхода «раскрыв» 2 - 4 кв. метра.

Понятно, что колонки с такими размерами решится поставить в дом один из ста человек.

Для уменьшения габаритов рупорных колонок применяют несколько методов:

  • Сворачивая рупор в спираль, или «змею» можно уменьшить внешние габариты, сохранив необходимую длину и раскрыв
  • Тело рупора выносят за габариты комнаты под пол, в потолок или другую комнату, оставляя в видимой зоне только его выходное отверстие.
  • Колонки делают комбинированными. Для воспроизведения низких частот в них устанавливается басовый модуль с обычной динамической головкой. Средние и высокие частоты (наиболее информативные для воспроизведения музыки) оставляются рупорными.

В последней конфигурации колонки получаются приемлемых для жилого помещения габаритов. Такие конструкции пользуются наибольшей популярностью среди любителей джаза, классической музыки и вокала. Несмотря на немного «оторванный бас» они обладают неповторимым рупорным звучанием.

(Рупор повышает КПД динамика в десятки раз. Это своеобразная «коробка передач», которая согласует высокооборотный мотор - «динамик» с требующими большого момента колесами - «воздушным пространством». Какой бы ни был мощный мотор у машины, если в ней нет коробки передач, автомобиль ездит очень плохо. Обычные колонки в виде ящика с динамиками это как раз - машина без коробки передач)

Для питания рупорных колонок требуются маломощные усилители, у которых заведомо меньше искажения, чем у мощных. И самое главное - рупорные конструкции прекрасно согласуются с ламповыми усилителями, которые во всем мире считаются эталоном для воспроизведения музыки.

Идеальный комплект продвинутого меломана - это рупорные колонки с ламповым усилителем. Рупорная акустика это «высший пилотаж», «бугатти вейрон», «яйца фаберже», или что - то подобное. Увлеченные музыкой люди идут к ней годами.

Самые лучшие системы в мире с самым естественным звучанием - РУПОРНЫЕ...

Какие колонки выбрать

Выбор сделать достаточно просто. Если нужно «закрыть позицию» - установить в гостиной или выделенном помещении домашний кинотеатр, собрать систему высокого качества приемлемых габаритов и при этом не особо заморачиваться с «энергетикой голоса Эллы Фиджеральд на концерте в Бостоне в 1968 году» - нужно ставить традиционную акустику.

Но если Вам требуется:

  • Чтобы на голове зашевелились волосы от голоса Владимира Высоцкого…
  • Друзья сказали, что «За свои 40 лет жизни они ничего подобного не слышали, и вообще не представляли - что Высоцкий должен петь именно - ТАК… », и потом долго молчали…
  • По коже бежали мурашки от энергетики Раммштайн… от Шоу Маст Гоу Он - Фреди Меркури…

Вам нужна - РУПОРНАЯ акустика

(Рупора вырывают человека из повседневной жизни, дают ощущения сродни наркотическим. Они полностью растормаживают психику человека и позволяют донести до ушей именно ту энергетику голоса исполнителя - которая была задумана звукорежиссером изначально.)

P.S. К большому сожалению, звук в мире за последние 20 лет, с момента рождения видео деградирует - и быстрыми темпами. Индустрия «медиа» целенаправленно переключает внимание со звука на красивую картинку на экране. Уши от этого страдают, а люди не понимают, почему им дискомфортно в кафе, клубах, ресторанах и даже на концертах звезд.

Рупора для ушей - это «Мадонна» Леонардо да Винчи для глаз.

АКТИВНАЯ АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

С ПОВЫШЕННОЙ ОТДАЧЕЙ НА НИЗКИХ ЧАСТОТАХ

Рождению этого описания предшетсвовал целый ряд расчетов, изготовлению опытных образцов, удачных и не очень. В конце концов родились именно эти размеры универсального корпуса активной акустической системы эконом класса, причем подходящей под БОЛЬШИНСТВО акустических головок. При постройке этой акустической системы не ставилось задачи достигнуть НАЙ-ЭНД класса, это должна быть акустическая система конкурентноспособная со средней ценовой катигорией эстрадного оборудования, надежная и ремонтнопригодная даже в "полевых" условиях.
При создании этой акустической системы ставилось четыре задачи:
Не сильно пожертвовать качеством звука
Не тратить много денег на постройку
Получить повышенную отдачу на низких частотах, поскольку акустическая система предназначалась для больших помещений и открытых пространств
Не "затачивать" корпус под определенный комплект динамических головок

Задачи эти были решены и перед Вами описание как самостоятельно изготовить акустическую систему, без использования каких либо дефицитных и дорогих компонентов.

Было опробовано несколько вариантов - закрытый корпус, корпуса с фазоинверторами, бандпасы и рупорные корпуса. Последние понравились больше всех, но ПРАВИЛЬНЫЙ рупорный корпус довольно трудоемок в расчетах и изготовлении. Поэтому решили составить некое среднеарифметическиое подобие рупора, поскольку практически для всех типов динамиков, закладываемых в расчеты четко прослеживалась одна тенденция - длина рупора порядка 3-х метров и рупор должен иметь более менее постоянное расширение плюс раструб на конце. Свернуть рупор можно по разному, например взять рупорную систему Хичкока а длина самого рупора зависит от желаемой резонансной частоты. Вычислить длину рупора можно по формуле L= 344 / F, где 344 скорость звука, F - частота резонанса. Поскольку динамическая головка обращена к слушателю необходимо получение сигнала на выходе рупора в противофазе, ведь возбудителем колебаний воздуха для рупора будет выступать тыльная сторона дифузора. Поэтому получившуюся длину рупора делят пополам, т.е. излучение звуковых волн получается сдвинутым по фазе относительно лицевой стороны дифузора ровно на 180 град.
По сути так и получилась ЗВУКОВАЯ БОЧКА - SOUND BARREL. Другими словами это довольно универсальный корпус практически под ЛЮБОЕ НЧ звено и выходная мощность зависит лишь от используемого усилителя мощности и динамиков.
Наиболее доступны и не сильно дороги акустические системы предназначенные для автомобиля, так называемая автомобильная акустика. Исходя из этого и был остановлен выбор на этой акустике. Был взят сабвуферный динамик на 400 Вт (нормальных Вт) и комплект из двух 13 см двухполосных динамических головок для воспроизведений СЧ-ВЧ диапазона. Сразу стоит оговориться - 2 по 40 Вт выбранных изначально для СЧ-ВЧ оказалось маловато и при подаче на собранный комплект 500 Вт (небольшая перегрузка для текстирования надежности). Оба динамика приказали долго жить. Поэтому для СЧ-ВЧ диапазона необходимо брать комплект мощностью не менее 60 Вт, а круглые диманические головки таких мощностей меньше 16 см не бывают.
Поэтому собственно окончательный комплек динамических головок для мощности 400 Вт выглядел так: НЧ головка - сабвуфер для открытых акустических систем диаметром 31 см мощностью 400 Вт максимальной долговременной и комплект из двух 16 см двухполосных динамических головок для СЧ-ВЧ мощностью 100 Вт максимальной кратковременной.
Однако тут следует заметить, что данное оформление акусической системы вполне пригодно и для меньших мощностей, что собственно и вызвало появление полностью готовых к установке модулей на 150 Вт, на 300 Вт и его м одифицированный вариант, на 550 Вт и стереофонического варианта по 150 Вт каждый канал. Модули содержат весь комплект необходимый устройств - импульсный источник питания, защиту АС от постоянного напряжения, некоторые снабжены так же индикаторами выходной мощности и защитой от перегрева, а так же системами плавного увеличения громкости в момент включения. Основаня разница для акустических систем различных мощностей заключается в используемых материалах - для мощности до 150-180 Вт используется ДСП толщиной 18 мм, для мощностей до 300 Вт - ДСП толщиной 22 мм или фанера толщиной 18 мм, для мощности до 600 Вт фанера толщиной 22 мм. Раскрой заготовок сделан таким образом, что толщина материала учитывается лишь при изготовлении задней стенки, остальные же размеры не меняются.
При выборе материала необходимо давать поправку на то, что в зависимости от года выпуска качество ДСП заметно отличается, поэтому для мощностей свыше 150 Вт настоятельно рекомедуем пройтись по родственикам и знакомым и поинтересоваться наличием старых шифоньеров, книжных шкафов и сервантов. У ДСП до 90 года выпуска плотность гораздо выше, оно трудней обрабатывается, поскольку используемые в то время клеящие компоненты были гораздо прочнее и опилочный материал сжимался гораздо сильнее. Если повезет, то можете наткнуться на совсем старый шифоньер с толщиной ДСП 22 мм. Это можно считать подарком судьбы, поскольку из такого материали делали даже колонки мощностью 800 Вт лишь установив внутри НЧ бокса распорочный крест. Можно дать объявление в местной газете о покупке старой мебели, в любом случае это будет значительно дешевле, чем купить новый, довольно рыхлый ДСП и значительно дешевле покупки фанеры.

Внешний вид акустической системы с повышенным КПД на низкой частоте. Справа без заденй стенки

Начинать следует с изготовления блока головок СЧ-ВЧ диапазона. Для это потребуется вырезать 4 детали, размеры которых приведены на рисунке 1. После этого из деталей 2-4 собирается П-образная конструкция при помощи саморезов3,5х45. Перед вкручиванием под каждый саморез необходимо просверлить отверстие сверлом диаметром 3 мм. Сверло необходимо удлиненное, т.е. чтобо получившееся отверстите было длинее самореза. Предварительное сверление отверстий под саморезы полностью исключает расслаивание материала во время вкручивания саморезов, а несколько меньший диаметр отверстий ни коим образом не снижает механическию прочность соединения. Перед тем как вкручивать саморезы места контактов ДСП между собой необходимо промазать монтажной пеной.

Пожалуй о пене стоит сказать несколько слов отдельно. Монтажная пена прежде всего хороша тем, что имеет очень хоршоие клеящие свойства. Кроме этого расширяясь во всех направлениях она полностью заполняет все имеющиеся пустоты и щели. Получить различнуюю плотность пены в застывшем состоянии тоже довольно просто - чем медленнее она будет выходить из балона тем меньше она увеличиться в размере и будет иметь гораздо большую плотность. И обратный эффект - чем сильнее наживать на выпускной клапан тем быстрее она будет выходить из балона, соответсвенно сильнее будет вспучиваться и увеличиваться в размерах. В добавок застывшая пена имеет неплохие механические покахатели и является не плохим звукопоглащающим материалом. Для большеей ясности введем три понятия о плотности - ПЛОТНАЯ , когда пена выпускается из балона с минимально возможной скоростью и больше напоминает сметану или крем для торта и увеличивается в размере едва заметно, СРЕДНЯЯ - когда пена выпускается из балона со средней скоростью, сразу начинает увеличиваться, РЫХЛАЯ - когда пена из балона выпускается с маскимальной скоростью, ее сразу становиться много и она туже начинает увеличиваться в размерах.

Но вернемся к сборке СЧ-ВЧ бокса. Детали 2 и 3 крепяться торцами к детали 4 четырьмя саморезами 3,5х45, места контакта деталей промазываются монтажной пеной плотного состава, затем к получившейся конструкции крепиться деталь 1 таким образом, что верхняя часть детали 1 совпадает по высоте с верхней частью детали 2. Места контактов так же промазываются монтажной пеной плотного состава.


Рисунок 1 Выкройки для изготовления СЧ-ВЧ боска активной акустической системы.

После этого, дав пене застыть и срезав выступившую пену с наружних швов, вырезаются отверстия в детали 1 под динамические головки и вентиляторы принудительного охлаждения. Система принудительного охлаждения выбрана исходя из экономических сображений - даже пара вентилятров получаются значительно дешевле, чем увеличение площади теплоотвода до необходимых размеров, тем более выходные мощности усилителя превышают 100 Вт. Для наглядности скажем, что одного радиатора от старого усилителя мощностью 50 Вт (Лорта), установленного на лист алюминия толщиной 5 мм и размером 300х150 мм вполне достаточно для усилителя SOUND BARREL 150 при наличии двух компьютерных вентиляторов диаметром 80 мм и потребелением 0,12 А (ток указывается на вентиляторе и определяет производительность вентилятора).
Диаметры отверстий под вентиляторы 80 мм, кстати сказать, иногда попадаются в продаже вентиляторы диаметром 90 мм и потребелением 0,24 А, вот эти идеально подойдут для усилителя SOUND BARREL 550. Так же бывают вентиляторы диаметром 80 мм с током потребления больше 0,12 А. Эти вентиляторы лучше использовать для усилителей SOUND BARREL 300, SOUND BARREL 300М и SOUND BARREL 2х150. Отверстия под динамические головки лучше вырезать по имеющимся шаблонам, которые ВСЕГДА нарисованы на упаковочных коробках автомобильных акустических систем.
В результате получается конструкция приведенная на рисунке 2.


Рисунок 2 Внешний вид СЧ-ВЧ бокса для активной акустической системы.

Несколько слов об изготовлении круглых отверстий. Способов довольно много, однако наиболее предпочительным является все же электролобзик. Отступив от края внуть разметочного круга примерно 10 мм сверлиться отверстие диаметром под пилку лобзика и начиная пропилисать по спирале пилка выводиться на разметку. Следует отметить, что для вырезания круглых отверстий имеются специальные пилки для электролобзиков. Отличить их можно даже по внешнему виду - у пилок для резки круглых заготовок с тыльной стороны имеются дополнительные мелкие зубцы , которые подрезая метериал не позволяют пилке идти на излом. Выпиливая же круглую деталь обычной пилкой форма получившегося отверстия имеет консусообразную форму, поскольку пилку при повороте выгибает.
После вырезания отверстий бокс необходимо протереть влажной тряпкой и тщательно удалить все опилки, поскольку при разментке установочно-крепежных отверстий динамических головок опилки могут попасть внуть акустической системы динамиков, что крайне не желательно. После разметки ВСЕХ требуемых отверстий для крепления динамиков и крепления усилителя с радиатором динамические гловки следует снова упаковать в целофан и упаковочную коробку и лишь после этого сверлить требуемые отверстия.
Теперь необходимо вырезать 4 детали, размеры которых приведены на рисунках 3 и 4. Они послужат для создания внутренней части рупора.


Рисунок 3 Верхняя, нижняя и технологическая заготовки для внутренней части рупора.


Рисунок 4 Несущая стенка и сборка внутренней части рупора

После сборки и получения заготовки, показанной на рисунке 4 справа (собирается так же как и бокс СЧ-ВЧ головок - саморезу 3,5х55 и в места контактов ДСП между собой плотная пена) заполнять показанный на рисунке участок пеной не стоит, пока не стоит - чуть позже. Деталь 8 устанавлиется примерно посередине.
Далее изготавливаются четыре заготовки, изображенные на рисунке 5. По сути они будут служить боковинами, верхеней и нижней частями корпуса активной акустической ситемы.


Рисунок 5 Боковины, верх и низ акустической ситемы

Затем производиться монтаж внутренней части рупора между боковинами. Главное услоиве при монтаже - деталь 5 должна находиться от края боковины ровно на ширину деталей 13 и 14, в данном случае это 100 мм. Сюорка производиться саморезами. Не забываем сверлить отверстия, причем для большей жесткости в материле через который саморез проходит насквозь отверстие лучше сверлить диаметром 4,2 мм, а вот куда саморез будет закручиваться только сверлом диаметром 3 мм. На рисунке 6 справа ВСЕ отверстия в детале 9 диаметром 4,2 мм, а в торцах заготовк 11, 12, 6, 5, 7, 16 ВСЕ отверстия диаметром 3 мм. Места контатка ДСП между собой промазываем плотной пеной.
После закрепления внутренней части рупора к боковинам активной акустической системы, установнки верхней детали 11 и ниженей детали 12, установив дополнительные накладки 16 и 17 приступают к сборке самого рупора. Для этого потребуются детали 13 и 14 (рисунок 6), а так же задняя стенка (рисунок 7).
После сборки внутренней части рупора и боковин, установки детали 15 угол между детелью 5 и деталью 6 заполняется пеной, причем начиная с точки соединения деталей 5 и 6 пена плотная, затем средняя и верхний слой из делается из рыхлой пены. Таким образом неоднородность пены полностью исключает резонансные эффекты "козырька" 6 и более плотно соединяет его с деталью 5.
Перед установкой детали 11 (верхняя крышка) получившуюся емкость между деталями 9, 15, 5 (рис 8) заполняютя на половину рыхлой пеной и только после этого устанавливают деталь 11. По мере увеличения своего объема пена либо полностью, либо почти полностью заполнит этот бокс.
Точно так же заполняется бокс, получившийся между деталями 7, 5 и 12 - с угла проливаются плотной пеной, второй слой - средней и верхний - максимально рыхлой. Получившиеся наплывы и неровности обрезать не следует, они достаточно гладкие и свистящих призвуков давать не будут, а вот неровности полностью исключать вероятность возникновения стоячих волн.


Рисунок 6 Перегородки рупора (13, 14) и дополнительные накладки (16,17), верхний раструб (17) и монтаж внутренней части рупора к боковинам.


Рисунок 7 Задняя стенка акустической ситемы.

Далее производиться установка деталей 13 и 14 с креплением, но перед этим необходимо торец верхенй части детали 13 и нижней части 14 скруглить (на рисунке они угловатые, а должны быть круглые. Этот для рупора хоть и не очень принципиально, но лучше все таки сделать. Сделать это можно специальным шлифовальным кругом для "болгарки" - на круг наклеенно много полосок наждачной бумаги, причем есть как с крупной наждачкой, так и с мелкой. Лучше взять с крупной - на больших оборотах, не сильно нажимая можно получить довольно гладкую поверхость скругления.
Детали 13 и 14 крепяться к детали 5 с помощью саморезов 3,5х55. Далее задняя крышка (рис 7) обматывается целофаном с таким расчетом, что целофан получился с внутренней стороны крышки и крышка крепиться к корпусу при помощи саморезов 3,5х55, но не полностью, а только верхняя и нижняя части корпуса. Как только все отверстия будут просверлены крышка снимается и углы поворов рупора заполняются плотной пеной первым слоем, затем средней пеной.
Сначала лучше залить нижнюю часть, углы между деталями 13-12-10, прикрепить заднюю крушку и дать пене застыть, затем корпус акустической системы переворачивают, снимают заднюю крышку и заполняют углы между деталями 9-11-14 и снова закрывают заднюю крышку. После застывания пены заднюю крышку снова нимают и удаляют с нее целован, который предохранял крышку от прилипания к пене, залитой в углы поворотов рупора. Застывшей пене при помощи канцелярского резака придают примерную форму четверть круга, т.е. обрезают излишки пены до получения вида на рисунке 8.
Далее следует просверлить в задней стенке отверстия под установку разъема линейного входа и разъема подключения к сети 220 и разъема провода линейного входа и сетевого провода. На рсинке 9 показан пример крепления провда линейного входа, ктороый должен иметь экранирующию оплетку и чем плотней, тем лучше.


Рисунок 8 Изготовление перегородок и скруглений рупора.

После этого следует закрепить заднюю стенку, промазав торцы соприкасающихся с ней деталей корпуса плотной пеной. И вот теперь задняя стенка закрепяеться полностью - по перимерту и к перегородкам рупора (рисунок 9, слева)
Далее либо из более плонтного ДСП, лидо из фанеры вырезается лист размером 410х430 мм, которая будет служить для крпеления низкочастотной динамической головки акустической системы. В середине электролобзиком вырезается круг по шаблону, имеющимся на упаковочной коробке динамической головки и сревляться установочные отверстия для саморезов.
После этого колонка собирается окончательно и все неровности и не состыковки деталей между собой задираются кругом с наждачной бумагой, установленным в болгарку. Так же следует просверлить в боковинах корпуса отверстия для крепления СЧ-ВЧ бокса. После этого бокс под СЧ-ВЧ и лист под НЧ головку извлекаются и корпус обклеивается акустической тканью, причем тканью обклеивается и внутреняя часть рупора, особое вниманеи следует оклейке боковин из нутри, поскольку именно этот материал будет служить изолятором звуковых колебаний внутри бокса.
После оклейки и высыхания акустической ткани на заднюю стенку бокса СЧ-ВЧ диапазона устанавливается блок усилителя мощности с источником питания, внутри бокса любым способок крепиться разделительный конденсатор примерно на 50 мкФ, причем желательно МБМ, но они сейчас довоьно редки, поэтому можно соеденить паралельно 10 штук конденсатров на 4,7 мкФ, либо 5 штук по 10 мкФ. Напряжение должно быть не менее 100 В.
На дне НЧ бокса любум способом крепиться разделительная индуктивность, намотанная на оправке диаметром 20 мм и содержащая слоя по 20 витков провода диатметром 1 мм для мощности 150 Вт, 1,5 мм для мощности до 300 Вт и 2 mm для мощности до 600 Вт. Провод лучше использовать в слюдяной или стекловолоконной изоляции. После намотки катушку необходимо "покрасить" эпоксидым клеем.


Рисунок 9 Окончательная сборка корпуса активной акустической системы.

Далее собирается принципиальная схема приведенная на рисунке 10. Перключатель режимов "КОМНАТА-УЛИЦА", индикатр выходной мощности, если таковой имееться и сетевой выключатель устанавливаются на любом листовом материале - стеклотекстолите, фанере, листе ДВП, пластмассе. Необходимо лишь жестко закрепить данную панель к боксу СЧ-ВЧ головок, чтобы при демонтаже этого бокса эти органы управления и индикации оставались подключенными к блоку усилителя и не загораживали более половины пполучившегося окна между раструбом рупора и боксом СЧ-ВЧ динамиков, поскоьку это затруднит циркуляцию воздуха и вызовет перегрев радиатора усилителя мощности..


Рисунок 10 Принципиальная схема акутивной акустической системы и примерный внешний вид.

Ну вот собственно и все - Вы самостоятельно собрали корпус рупорной активной акустической системы, мощность которой зависит лишь от используемого материала и установленного усилителя мощности.

ВСЕ ЧЕРТЕЖИ В ФОРМАТЕ SPL МОЖНО . ОТКРЫВАЮТСЯ ПРОГРАММОЙ SPLAN 6, КОТОРУЮ МОЖНО . ПРИ РАСПЕЧАТКЕ ЧЕРТЕЖЕЙ ИЗ ЭТОЙ ПРОГРАММЫ ПОЛУЧАЮТСЯ ЧЕРТЕЖИ В МАСШТАБЕ 1:10. Так что можно мерять линейкой и переносить на материал, в случает каких то непоняток с размерами.

ПРИМЕЧАНИЕ.
При установке вентиляторов непосредственно на радиаторы следует их встанавливать не параллельно радиатору, а используя шайбы, стойки и т.д. немного наклонить их в вертикальной плоскости, на 10...15°, таким образом, чтобы воздушный поток пройдя сквозь ребра радиатора уходил вверх. Таким образом возникнет циркуляция вохдуха внутри ситемы и нагрев воздуха будет исключен (рис 11).


Рисунок 11 - орентация вентилятора относительно радиатора усилителя мощности.

Нижние отверстия детали 1, предназначенные для установки вентиляторов, лучше делать не круглыми, а сделать одно прямоугольное высотой 80 мм и шириной 200...250 мм.

Если ни чего не понятно, то смотри


Адрес администрации сайта:

НЕ НАШЕЛ, ЧТО ИСКАЛ? ПОГУГЛИ:

Есть древний способ повышения чувствительности акустических излучателей — применение рупоров. Это направление успешно развивается в рамках создания High-End систем и имеет как своих горячих поклонников, так и противников. Последние аргументируют тем, что качество передачи даже голоса обычным рупором весьма невысоко, — вспомните голос экскурсовода, зазывающего вас через рупор на экскурсию. Голос громкий, но отнюдь не как у молодой Аллы Пугачевой!

Но с этим трудно согласиться — в High-End системах применяются, естественно, не жестяные рупоры, а рупо-ры из особых сортов дерева, тщательно проработанные и ориентированные на безупречное воспроизведение отве-денных им частотных полос (точнее говоря, воспроизво-дят звуки рупорные динамики, а рупоры лишь использу-ются для повышения их отдачи и оптимального согласования излучателей с воздушной средой). Другое дело, что расчеты показывают, — для получения нижней граничной частоты fH=20 Гц рупор НЧ-канала должен иметь размеры около 4 метров!

Есть High-End рупорные монстры — акустическая система Jadis Eurythmie II стоимостью 31 900 $. Эта система с размерами 150x70x70 см и массой 80 кг имеет уникальную чувствительность — 96 дБ/Вт/м в пассивном включении и 103 дБ/Вт/м в активном включении. Система четырехпо-лосная - частоты разделения фильтров выбраны равными 180, 700 и 7000 Гц.

В нижней части каждой колонки этой системы установ-лен деревянный НЧ-резонатор, усиливающий воспроизве-дение низких частот до 180 Гц. Среднечастотный динамик рупорного типа установлен над резонатором и хорошо виден. Он воспроизводит частоты от 700 до 7000 Гц. Над ним установлен в отдельном металлическом конусе ВЧ-излучатель (пищалка), излучающий частоты выше 7000 Гц. Нако-нец, сверху имеется большой деревянный рупор, покрытый звукопоглощающим материалом, — в нем установлен дина-мике бумажным диффузором, воспроизводящий частоты от 180 до 700 Гц. Фильтры (кроссоверы) установлены в отдель-ном большом ящике, дабы не портить акустические свой-ства этих колонок. В фильтрах использованы катушки индуктивности без сердечников и высококачественные кон-денсаторы.

Возможно подключение этих систем как к широкопо-лосному (обычному) усилителю мощности звуковых час-тот, так и к четырем отдельным усилителям (это и названо активным включением). При этом не только возрастает отдача (до 103 дБ/Вт/м!), но и существенно уменьшаются интермодуляционные искажения. Система демонстриро-валась на выставке Hi-Fi и High-End аппаратуры в Лос-Анджелесе

По оценкам слушателей, стереосистема с такими колонками и ламповым усилителем дает неповторимое звучание с превосходным пространственным стереоэф-фектом — создается впечатление, что каждый музыкант находится на своем месте. Впрочем, так должны звучать любые высококачественные колонки с хорошо прорабо-танными мерами по обеспечению широкой направленно-сти высокочастотных звуковых колебаний.

О частотном диапазоне системы не сообщается, но есть все основания полагать, что частоты от 20 до примерно 40 Гц этими монстрами все же не воспроизво-дятся. Несмотря на большие габариты и массу, колонки выглядят очень изящно и очень необычно — они могут стать прекрасным украшением коттеджа для тех, чье финансовое положение не слишком пострадало от его постройки.

Для обеспечения звучания самых низких частот ра-зумным оказывается дополнение рупорного громкогово-рителя низкочастотной секцией с обычным НЧ-динамиком. По этому пути пошла фирма JBL, разработав рупорные акустические системы.

Обращают на себя внимание, прежде всего высокая чувствительность этих колонок и высокая максимальная мощность, что в совокупности позволяет получить гром-кие звуки без заметных нелинейных искажений. В этих колонках применены НЧ-динамики с диаметром диффу-зора 300 и 380 мм. Уникальна конструкция возбудителя рупора. Мощная магнитная система с напряженностью поля в зазоре 1,8 Т и проработанная конструкция диффу-зора с диаметром 45 мм обеспечивают необычно вы-сокую чувствительность — для самого динамика она до-стигает 108 дБ/Вт/м.

Многие фирмы прояв-ляют интерес к рупорным акустическим системам

Поделиться