Акустическое оформление открытый ящик: преимущества и особенности конструкции

{ «sourceCodeId»: «61001562», «sourceName»: «DIRECTSOURCECODE2», «sourceSegment»: «прямой», «profileZipcode»: «», «profileStoreId»: «», «profileStoreName»: «», «profileID»: «8470298627», «isInternational»: «ложь», «isWarrantyShippable»: «правда», «isInternationalCommerceEnabled»: «правда», «currencySymbol»: «$», «cookieLoggedIn»: ложь, «richRelevanceMode»: «рендерить», «richRelevanceApiKey»: «46baeda9936d6a41», «richRelevanceUserId»: «», «richRelevanceSessionId»: «6aa8af7cd81855b6305d75b4a3dbf685», «rrBaseUrl»: «// рекс.richrelevance.com/rrserver/ «, «rrChannelId»: «-», «rrMobileChannelId»: «c6e0f249ecc40744», «hashedUserIdForCriteo»: «», «rrTimeout»: «10000», «isEducatorAccount»: «ложь», «sessionIsDC»: «ложь», «FullLoggedIn»: ложь, «isMobile»: «ложь», «isProp65User»: «», «JSESSIONID»: «», «enableTwoDayShipMessage»: «ложь», «enableAskUserLocation»: «ложь», «showEloyalty»: «правда», «loyaltyName»: «награды», «showLoyalty»: «правда», «loyaltyUser»: «», «loyaltyPoints»: «», «showCheckoutLoyalty»: «правда», «callCenterNumber»: «800-449-9128», «liveChat»: «ложь», «doNotSell»: «» }

Ричмонд, Вирджиния Банджо, Ремонт гитары и мандолины —

Спасибо, что посетили AcousticBox.ком! Здесь вы по-прежнему найдете много практической информации и статей по созданию и ремонту гитар, банджо, мандолин и многих других музыкальных инструментов. Я работаю на полную ставку Лютье в округе Честерфилд, штат Вирджиния, в 18 милях к юго-западу от Ричмонда.

Richie Dotson
Acoustic Box LLC
11000 Long Branch Dr.
Chesterfield, VA 23832
(804) 790-1705

Если вы являетесь моим бывшим или нынешним клиентом, щелкните карту, щелкните ссылку «написать отзыв» и напишите мне отзыв в Google.Спасибо!

Зашивка отверстий в довоенном Martin D-28

Посещайте чаще, так как я всегда буду добавлять контент. Также посетите мои страницы в Facebook. Здесь МНОГО фотографий как простых, так и сложных ремонтных работ.

У меня разные часы работы, и инструменты меняют и забирают только по предварительной записи. Если вы позвоните в магазин, а я не смогу ответить, оставьте сообщение, и я вам перезвоню.

Для получения сметы на работу мне нужно лично увидеть инструмент, чтобы быть максимально точным.Если доставка вашего инструмента — единственный вариант, я сделаю все возможное, чтобы вы приблизились. Мне все равно нужно будет иметь перед собой инструмент, чтобы дать вам как можно более точную цену.

Иногда, особенно когда дело касается старинных инструментов, сюрпризы не только возможны, но и ожидаемы. По этой причине мне может потребоваться оставить цитату открытой.

Нажав на адрес, вы попадете на Google Maps.

Уилл, мой ученик, и я — единственные двое, работающие здесь, поэтому консультации по телефону, которые помогут вам решить проблему, невозможны.У меня просто не хватает времени. Подумайте об этом так: если каждый раз, когда вы прекращали работать на работе, вам перестали платить за это время … вы поняли.

Репродукция грифа банджо для преобразования банджо тенора и плектра в 5-струнные

Я выполняю более тонкие работы, начиная от текущего обслуживания и ремонта, таких как замена струн и подробных настроек качества до восстановления гитарных гитар Martin и Gibson, ремонта сломанных грифов, ремонта отверстий в боковых сторонах гитары и замены верхних частей на гитарах, переоборудования и замены грифов для банджо ( , как и гриф, показанный на этой странице ), гитары и мандолины.Я всегда занят делами в магазине, но я искренне благодарен за это. Итак, от инкрустации до ремонта сломанного гитарного бриджа — мы в Acoustic Box LLC готовы помочь вам!

Индивидуальные вкладки, переплет и структурный ремонт

Рекомендации по проектированию корпуса громкоговорителя

Авторские права © Сентябрь 2019 г., Род Эллиотт

Одно из самых популярных развлечений в мире DIY-аудио — создание акустических систем.Поиск в Интернете обнаружит буквально тысячи различных дизайнов, многие из которых (по крайней мере, внешне) очень похожи. Весьма вероятно, что большинство из них будет отличаться от других, хотя почти гарантировано, что дизайнер будет утверждать, что его / ее в чем-то «лучше». Мы можем быть уверены, что одни из опубликованных дизайнов будут звучать очень хорошо, а другие — ужасно.

Это также отражено в коммерческих предложениях. Не так много «настоящих» аудиобрендов, которые были бы по-настоящему ужасными, но различия будут.Часто это происходит несмотря на то, что многие из них будут демонстрировать очень похожую частотную характеристику (как по оси, так и вне ее), причем многие используют один или несколько одинаковых драйверов динамиков, которые используются другими производителями. Может быть очень сложно понять, почему (и как) два почти идентичных дизайна могут звучать по-разному.

Громкоговорители — наиболее субъективный компонент любой аудиосистемы. Усилители и предусилители обычно настолько близки к «прямому проводу с усилением», что измерения могут быть затруднены.Хотя CD- и SACD-плееры (а также DVD-плееры) определенно звучат иначе, чем винил, слепое тестирование комбинаций предусилителя и усилителя чаще всего приводит к нулевому результату — обычно невозможно правильно отличить усилитель «A» от усилителя ». B ‘со статистически значимым результатом. В случае с громкоговорителями это часто не так.

Есть несколько вещей, которые могут изменить звук в акустической системе, даже при использовании компонентов драйвера, идентичных другой системе.Некоторые из этих различий будут связаны с тем, как система была «озвучена» — термин, означающий настройку отклика таким образом, чтобы система звучала сбалансировано и «правильно» с точки зрения разработчика. Очень немногие громкоговорители имеют действительно ровную частотную характеристику, и способ взаимодействия системы с комнатой для прослушивания также изменяет звук.

Немногие любители сегодня будут утверждать, что панели корпуса должны быть жесткими и акустически «мертвыми». Как вы туда доберетесь, зависит от философии дизайнера.Одно время были популярны пустотелые панели, заполненные песком. Они определенно могут быть акустически мертвыми, но их сложно сделать. Повторное заполнение панелей может быть или невозможно после того, как песок осел или панели расширились, поскольку песок уплотняется и пытается раздвинуть панели.

Был использован бетон, иногда с крошечными гранулами пенополистирола для уменьшения массы (так что ящик можно было действительно перемещать), иногда только перегородка может быть бетонной. Используются разные типы фанеры (и нет, березовая фанера (например) должна звучать , а не иначе, чем некоторые другие породы деревьев).Если одна коробка звучит иначе (идентично, кроме материала), значит, материал не демпфирован должным образом. Если что-то акустически мертво, не имеет значения, из чего оно сделано — мертвое есть мертвое. Различия связаны с резонансом (резонансами), что означает, что одна или несколько панелей вообще не мертвы.

Форма шкафа может иметь значение, даже если закрытый объем точно такой же. Хотя панели могут быть акустически глухими, воздушное пространство внутри — нет. Замкнутый объем никогда не должен иметь два одинаковых внутренних размера (например, сверху вниз и спереди назад), поскольку это обычно усиливает стоячие волны на определенных частотах.Воздух внутри корпуса можно сделать несколько акустически глухим, добавив демпфирующий материал — стекловолокно или любое количество запатентованных наполнителей, которые предназначены для поглощения звука внутри корпуса. Вы найдете утверждения (ну, возможно, не совсем), что следует использовать только чистую шерсть яка, потому что искусственные волокна «плохо звучат».

Когда эти материалы добавляются неплотно, корпус становится акустически больше. При плотной упаковке закрытый объем меньше.Оба они изменяют способ реакции динамика динамика с замкнутым объемом, в основном на резонансной частоте динамика или около нее. Во многих (но я подозреваю, что далеко не во всех) коммерческих проектах ожидается, что взаимодействие драйвера с заполненным объемом будет моделироваться и измеряться, а заполнение настраивается для получения нужного количества поглощения при минимизации внутренних отражений до такой степени, что они не могут «навредить». Даже этот термин будет изменчивым — одни будут утверждать, что -40 дБ в порядке, другие могут настаивать как минимум на -60 дБ, а другие могут довольствоваться -20 дБ.

Некоторые настаивают на том, что любой корпус плохой, и драйверы динамиков должны быть бесплатными, чтобы они могли показать миру свои непослушные детали, если кто-нибудь заглянет из-за спины. Открытые перегородки создают дипольный эффект — звук будет (как правило) одинаково громким непосредственно перед динамиками или за ними, с (теоретически) нулевым выходом по бокам и сверху. Этого не будет, но опять же, должен ли боковой отклик составлять -20 дБ? -40 дБ? Больше? Меньше? На это почти невозможно ответить.

Такие системы взаимодействуют со стенами, полом и потолком помещения для прослушивания совершенно иначе, чем «обычное» ограждение.Расположение обычно очень важно, но многие твердо убеждены, что это лучший способ построить динамик. Есть (конечно) и другие, которые утверждают прямо противоположное, что корпуса необходимы и что идея открытой перегородки ошибочна.

Многие люди проектируют шкафы с намеренной целью избежать всех параллельных поверхностей. Это предотвращает (или помогает предотвратить) развитие стоячих волн внутри ограждения и, как правило, является хорошей идеей. Однако нелегко обойтись без специального оборудования, которое может резать точные нечетные углы, чтобы все это подходило друг к другу.В некоторых случаях вы можете обнаружить, что добавление внутренней перегородки под углом в замкнутом пространстве будет работать, и если она хорошо перфорирована (чтобы гарантировать, что общий внутренний объем доступен для задней части диффузора динамика), этого может быть достаточно для предотвратить появление сильных стоячих волн. Акустический демпфирующий материал по-прежнему нужен, каким бы неровным ни был внутренний объем. Идея в большинстве случаев состоит в том, чтобы полностью поглотить тыловое излучение динамика, потому что любой звук, который снова появляется через диффузор, не будет совпадать по фазе (или по времени) с оригиналом.

Тип громкоговорителей «акустический лабиринт» является (довольно серьезным) продолжением этого принципа, при этом длина «туннеля» часто используется для создания линии передачи для усиления низких частот. Эти шкафы раньше были очень популярны среди конструкторов своими руками, но, похоже, за последнее десятилетие или около того перестали пользоваться популярностью. Отчасти причина в том, что их сложно и дорого построить, и результаты могут быть довольно разочаровывающими после того, как вы приложили все усилия.

Эта статья не о конкретных проектах.Вы не найдете здесь ни шкафов, ни размеров, ни схем кроссовера, ни чего-либо еще, что можно было бы найти в бесчисленных книгах, журнальных статьях или на веб-сайтах. Что вы, , найдете, так это общие рекомендации, многие из которых основаны на «древних» знаниях, а другие более или менее основаны на здравом смысле. Идея состоит в том, чтобы предоставить некоторую базовую информацию, которую можно использовать при проектировании любого шкафа, независимо от используемых драйверов.

В целом, руководство предназначено для домашних систем Hi-Fi, а не для коммерческих систем, систем оповещения или звукоусиления.У них есть много других ограничений, в частности, вес и стоимость. При создании собственных систем они, как правило, второстепенные, и дополнительные затраты на добавление дополнительной распорки или большего количества демпфирующего материала невелики по сравнению с общей стоимостью проекта.

Здесь лишь немного о конкретных материалах, которые могут / должны использоваться для изготовления шкафа. См. Раздел 10 для получения дополнительной информации по этой теме. Некоторые люди ненавидят МДФ , но любят фанеру (экзотическую или нет), а другие — прямо противоположные.Некоторые материалы могут быть труднодоступными (или очень дорогими) во многих местах. Одна рекомендация, которую я сделаю , — избегать использования «ДСП». Хотя это все еще популярный материал для некоторых приложений, он, как правило, недостаточно прочен для корпуса динамика. Шпонированная древесно-стружечная плита несколько лучше, но структура материала такова, что сделать жесткую коробку непросто, а закругленные края обнажают крупнозернистую структуру, заполнение которой требует времени для получения хорошей отделки поверхности.

Некоторые формы шкафа могут быть изготовлены из стекловолокна, но для этого требуется форма, которая используется для формования форм шкафа.Если у вас нет опыта использования стекловолокна (или углеродного волокна), его трудно рекомендовать в качестве корпуса для любителей. Используемые стекловолокно и смолы потенциально опасны без соответствующей маски для лица, предотвращающей вдыхание паров и / или стекловолокна. Панели из стекловолокна также могут быть довольно гибкими, что позволяет панелям излучать звук при изгибе, а крепление может быть сложно изменить, если оно встроено в конструкцию. Прикрепить что-либо внутри с внешней поверхности, как правило, невозможно, поскольку внешняя поверхность обычно является окончательной отделкой, а внешние крепления не могут быть скрыты.

Я предлагаю потенциальным строителям взглянуть на Project 181, простой в сборке акселерометр, предназначенный для измерения движения панелей корпуса динамиков. Это настоятельно рекомендуется, потому что без акселерометра вы понятия не имеете, насколько сильно прогибаются панели или их резонансные частоты. Если этого не сделать, вы можете получить корпус, который просто не звучит «правильно», даже если вы думаете, что все сделали правильно. Резонанс панели всегда трудно оценить, если у вас нет способа измерить его, а затем провести новые измерения, чтобы увидеть, устранена ли проблема или нет.

Я не предлагаю и не рекомендую коммерческое программное обеспечение, используемое для проектирования корпусов динамиков, за одним исключением — это бесплатная программа WinISD (ее можно найти в сети). Существует бесчисленное множество программ, которые либо создают (или претендуют на выполнение) законченные проекты на основе используемых вами драйверов. Эти упущения связаны не с тем, что программное обеспечение не работает, а просто потому, что я работаю как независимое лицо и не даю конкретных рекомендаций для и всего , кроме компонентов, используемых в статьях проекта.

Помимо нескольких общих советов здесь и там, я также не буду обсуждать общие методы обработки древесины, выбор клея или отделки, использование электроинструментов или чего-либо еще, что хорошо обслуживается во всей сети. Само собой разумеется, что вам нужна область, где вы можете произвести обильное количество опилок, и еще одна область ( полностью свободны от опилок, опилок), если вы планируете качественную окраску. Например, классический «черный рояль» имеет тенденцию выглядеть немного невзрачным, если на нем есть частицы пыли.Необходимы различные электроинструменты, хотя для истинно мазохистского конструктора можно сделать простые ограждения, используя только ручные инструменты.

Во всех случаях параметры драйвера громкоговорителя отличаются от заявленных производителем, а в некоторых случаях необходимые данные (в частности, параметры Thiele-Small) либо совершенно неверны, либо отсутствуют вовсе. В таком случае я предлагаю вам прочитать статью «Измерение параметров громкоговорителей», так как это не требует специального оборудования и дает хорошие результаты.Совершенно очевидно, что это также распространяется на рекомендации для конкретных вентиляционных отверстий или пассивных радиаторов.

Эта статья также (намеренно) избегает любых рекомендаций для драйверов. Их так много, и у них часто очень короткий период изготовления. Водитель, которого любит один человек, вполне может быть ненавистен другими (часто по неясным и нелогичным причинам как «любви», так и «ненависти». Также существует проблема доступности — нет смысла рекомендовать конкретный драйвер, который доступен только в одной стране, потому что никто другой не сможет получить его легко (если вообще).Я предлагаю вам избегать драйверов, которые показывают резкие скачки на кривой импеданса. Я провел тесты на нескольких таких драйверах, и разрыв импеданса обычно соответствует аномалии отклика, которая может быть такой, что ее просто нельзя игнорировать (или уравнять!).

При наличии двух драйверов, которые в остальном идентичны (или достаточно близки в требуемом диапазоне частот), обычно лучшим выбором является драйвер с более высокой эффективностью. Однако это не обязательно, поскольку на ваше окончательное решение могут повлиять и другие факторы.Это может просто сводиться к внешнему виду — драйвер, который отлично звучит, но выглядит некрасиво, обычно не имеет высокого рейтинга, если только он не спрятан под тканью решетки радиатора. Не всем нравятся решетки, поэтому внешний вид может иметь значение. Для некоторых людей внешний вид является основным фактором, и замаскировать «непривлекательную» переднюю часть корзины водителя может быть дорогим и трудным делом.

Нельзя сказать, что 125-мм драйвер не может воспроизводить хорошие басы — некоторые из них на удивление хороши. Однако также необходимо убедиться, что отклонение всегда остается в пределах линейного диапазона 90–140! Это означает достаточно большой X _MAX или сравнительно низкие уровни прослушивания, в противном случае, вероятно, будут чрезмерные интермодуляционные искажения. Ожидать отклика ниже 40-50 Гц с небольшими драйверами нереально, потому что их площадь излучения слишком мала. Могут работать несколько драйверов, и в идеале они должны быть настроены как ‘2.5-полосная система, в которой два динамика подключены параллельно для низких частот, но драйвер, наиболее удаленный от твитера, имеет скошенный верхний конец. Некоторые предпочитают компоновку D’Appolito (изобретенная Джозефом Д-Апполито, она же MTM — среднечастотный-высокочастотный-среднечастотный), но она может вызвать проблемы, когда слушатель не находится на одной линии с высокочастотными динамиками. всегда важно сохранять как можно меньшее расстояние между среднечастотным динамиком и твитером, чтобы избежать ошибок фазировки в вертикальной плоскости (иногда называемых (по крайней мере, мной) эффектом «сесть, встать», где «тон» динамика меняется, когда вы сидите или стоите).

Нам также необходимо посмотреть, что означает «значительный» с точки зрения длины волны.

В общем, диаметр любого динамика в идеале должен быть меньше ½ длины волны на самой высокой интересующей частоте, но это можно увеличить за счет дисперсии. Диаметр диффузора динамика всегда должен быть меньше одной длины волны. Длина волны определяется …

λ = c / f где c — скорость звука (номинально 343 м / с при 20 ° C), λ — длина волны, а f — частота

Из вышесказанного очевидно, что драйверы меньшего размера идеально подходят для среднего уровня.65-миллиметровый диффузор (номинально 90-миллиметровый драйвер) будет иметь почти идеальную направленность до 2 кГц и, как правило, приемлем до 3-4 кГц. Некоторые драйверы включают фазовый штекер, предназначенный для улучшения направленности на более высоких частотах. Некоторые из них могут быть эффективными, другие — не очень — это зависит от того, включил ли их производитель исключительно из соображений эстетики или производительности (последнее дороже, потому что для его правильности требуется много тестов). Хотя люди обычно используют 150-миллиметровые среднечастотные динамики с твитером, трудно получить твитер, который мог бы переходить на достаточно низкой частоте, чтобы предотвратить плохую внеосевую реакцию.

Очень распространенная частота кроссовера — 3 кГц, при которой полная длина волны составляет всего 114 мм. В идеале среднечастотный диффузор должен быть не более половины этого (57 мм), но простая реальность подсказывает, что он почти всегда будет больше. 100-миллиметровый (4-дюймовый) динамик — разумный компромисс, поскольку диаметр диффузора довольно близок к оптимальному. Это почти всегда означает, что система будет трехполосной, поскольку 100-миллиметровый динамик не будет очень полезен для В целом, 3-полосные системы могут работать очень хорошо, и редко возникает необходимость в превышении этого — кроме, конечно, добавления сабвуфера.Хотя технически это делает систему 4-полосной, сабвуфер обычно монофонический, поэтому в большинстве систем используется только один.

В некоторых случаях можно использовать волновод, чтобы загрузить твитер и разрешить работу на более низкой частоте, но это может быть сложно спроектировать и построить для конструктора-любителя. Второстепенное преимущество использования волновода заключается в том, что он отодвигает твитер от перегородки и может помочь «синхронизировать по времени» вуфер и твитер. Волноводы обсуждаются в опубликованной статье «Практические DIY волноводы» (статья из трех частей).Создание волновода, который будет делать то, что вы хотите (и ничего из того, чего вам не нужно, ) — нетривиальная задача.

Конечно, вышесказанное является предложениями, и не задуман как «правила». Многие очень успешные коммерческие системы используют более крупный среднечастотный динамик и по-прежнему могут работать очень хорошо. Во внеосевом отклике будут «помехи» (особенно с кроссоверами низкого порядка), но не все согласны с тем, что полярный отклик должен быть идеальным во всем диапазоне частот.Например, если ваша комната для прослушивания акустически обработана для устранения большинства отражений, внеосевой отклик важен только в том случае, если вы слушаете вне оси. Обработка комнат может иметь гораздо большее влияние на то, что вы слышите, чем думает большинство людей, и, хотя это важно, это не та область, в которой у меня есть значительный опыт, и никакие продукты (коммерческие или сделанные своими руками) не будут обсуждаться.

В конечном счете, хотя совершенство всегда приятно, я не думаю, что какая-либо коммерческая акустическая система действительно достигла «совершенства» как такового.То же самое можно сказать и об обработке комнат и (хотя и в гораздо меньшей степени) электронике. Совсем нетрудно спроектировать и изготовить предусилители и усилители мощности, которые имеют искажения настолько далеко ниже слышимых пределов, что они вносят небольшой вклад или вызывают ухудшение звука. Тем не менее, это никогда не мешало людям стать «еще лучше» до такой степени, что может быть сложно измерить любые аномалии с помощью лучшего доступного оборудования.

В идеале, все драйверы громкоговорителей в системе будут воспроизводить энергию переходного процесса одновременно с точки зрения слушателя.Это почти всегда означает, что твитер должен быть установлен обратно на перегородку, иначе его выходной сигнал будет немного опережать среднечастотный динамик — звук из высокочастотного динамика сначала достигнет ваших ушей, а затем — из среднего диапазона. Разница во времени может составлять всего 100 мкс или около того (до 150 мкс — не редкость), но эта небольшая разница может существенно повлиять на частотную характеристику. Это часто также сказывается больше вне оси из-за относительно большой площади среднечастотного динамика.

Временная синхронизация (фаза, время и искажения в громкоговорителях) рассматривается довольно подробно, но в основном это чисто теоретически. На самом деле люди часто идут на все, чтобы установить твитер дальше, чем среднечастотный драйвер, чтобы гарантировать, что акустические центры драйверов выровнены правильно, но это может вызвать другие проблемы, особенно дифракцию. Если для твитера используется рупор или волновод, этого может быть достаточно, чтобы переместить акустический центр так, чтобы он соответствовал среднему диапазону, но это автоматически не означает, что система будет звучать лучше.

Перед тем, как приступить к выравниванию по времени, необходимо определить акустический центр каждого динамика. Это редко бывает так просто, как выравнивание пылезащитных колпачков или звуковых катушек (или любой другой части конструкции двигателя), и обычно это зависит от частоты. Чтобы получить полезные результаты, вы должны проводить измерения во временной области (используя импульсный тест, а не частотную развертку). По определению, развертка по частоте измеряет в частотной области. Импульс может быть коротким тональным пакетом или просто одиночным импульсом, генерируемым измерительным оборудованием / программным обеспечением или каким-либо другим средством создания повторяемого импульсного стимула.На самом деле вам, вероятно, придется измерять как в частотной области , так и во временной области . Если это будет сделано осторожно (и с сетью кроссовера, которую вы планируете использовать), можно будет получить результаты, которые будут полностью удовлетворительными.

Выравнивание по времени между низкочастотными и среднечастотными драйверами обычно не важно, потому что любое смещение (обычно очень ) мало по сравнению с длиной волны. Поскольку низкие частоты (в значительной степени по определению) сравнительно медленные, короткий импульс (скажем) 100 мкс просто невозможен, поскольку это соответствует частоте 10 кГц или более.Следовательно, если разница во времени между басами и средними частотами составляет 100 мкс (при условии, что частота кроссовера составляет около 300 Гц), это не вызовет каких-либо слышимых изменений. Скорее всего, — это эффект , но при уровне менее 0,03 дБ он становится незначительным по сравнению с обычными вариантами динамиков (и комната еще не рассматривалась).

В некоторых случаях относительное выравнивание драйверов можно улучшить, добавив очень короткую задержку — возможно, цифровую, или используя схемы фазового сдвига для достижения того же результата.Опять же, это не обязательно сделает что-нибудь «лучше». Он может быть другим, но «другой» — это не то же самое, что «лучше», хотя наш механизм «ухо-мозг» часто объединяет эти два понятия. Обычно мы слышим «лучше», когда результат просто немного отличается.

Для выравнивания времени используются всевозможные идеи задержки, но в большинстве случаев они не применимы к пассивным кроссоверам. Одним из предложенных методов является «лестничная» сеть L / C (катушка индуктивности / конденсатор), но к этому нельзя относиться легкомысленно.Стоимость, вероятно, будет значительной, и получить однозначный ответ очень сложно. Да, вы можете получить фазовый сдвиг, но обычно есть гораздо более простые способы сделать это. В активном кроссовере временная задержка может быть создана всепроходным фильтром (обычно несколько последовательно включенных), но это тоже не без проблем. Сети с фазовым сдвигом — обычное решение для получения коротких временных задержек, но задержка не является постоянной — она ​​зависит от частоты. Таким образом, даже если смещение идеальное на частоте кроссовера, оно не останется «идеальным» в широком диапазоне частот.Это вызывает колебания в частотной характеристике, а сети с широкополосным фазовым сдвигом сложно спроектировать и требуют большого количества операционных усилителей.

Иногда дизайнеры используют разные крутизны кроссовера для среднечастотного и высокочастотного динамиков, чтобы добиться фазового сдвига, необходимого для временной синхронизации. Конечно, это может сделать любой, но для этого требуется хорошая система измерения, чтобы гарантировать, что результаты такие, как ожидалось, и, как правило, трудно получить «в точности».

Если перегородка наклонена назад для достижения синхронизации, вы будете слушать драйверы вне оси, поэтому их внеосевой отклик должен быть достаточно хорошим, чтобы позволить это, не вызывая ошибок реакции.Некоторые конструкторы (включая производителей) использовали ступенчатую перегородку (обычно со «ступенькой» под углом 45 °), но это означает, что среднечастотные и высокочастотные динамики не могут быть расположены так близко друг к другу, как они должны быть. Не случайно некоторые среднечастотные динамики (а также некоторые высокочастотные динамики) имеют плоские стороны или изогнутый профиль на окружении высокочастотного динамика, поэтому их можно расположить как можно ближе друг к другу. Это сделано не для развлечения — два источника звука должны быть как можно ближе, чтобы обеспечить минимальные деструктивные помехи (эффекты гребешка).

Если драйверы разделены истинным шагом (например, 2 × 90 °), вы рискуете создать то, что я называю «дифракционным двигателем». Выходной сигнал обоих драйверов будет подвергаться потенциально экстремальной дифракции, что снова вызовет расчесывание (ситуация, когда отклик сильно варьируется в зависимости от положения прослушивания или измерения). Использование отдельных корпусов, установленных один над другим (со смещением для «выравнивания по времени» драйверов), дает примерно тот же эффект. Это может распространяться даже на громкоговорители, которые стоят больше, чем роскошный автомобиль средней ценовой категории, но здесь нет никаких предположений, что они каким-то образом «не годятся».Это просто наблюдение.

Часто попытки гарантировать, что все физически «идеально» с точки зрения импульса (согласованного по времени), не обязательно приводят к созданию системы, которая лучше, чем та, в которой драйверы установлены на перегородке обычным способом. Каждую небольшую аберрацию можно измерить, но часто она не будет слышна на месте. Вы можете услышать разницу , но отличия не обязательно означает лучшее. Несмотря на утверждения некоторых, измерения гораздо более показательны, чем когда-либо будет наш слух, поскольку он эволюционировал в первую очередь для того, чтобы сохранить нам жизнь… Музыка прекрасна, но она нам не нужна, чтобы выжить в этом мире.

Выравнивание по времени не обязательно необходимо, и существует бесчисленное множество хорошо зарекомендовавших себя коммерческих акустических систем, которые не используют ничего необычного для коррекции незначительных задержек по времени. Если вам повезет, разница во времени может быть такой, что реверсирования фазы твитера может быть достаточно, чтобы гарантировать, что в частотной области будет очень мало помех. Задержки по времени обычно короткие (обычно менее 200 мкс).В некоторых случаях небольшая настройка пассивного кроссовера (например, небольшое изменение его номинальной частоты) может дать хорошие результаты. Хотя, безусловно, можно рассчитать необходимый сдвиг, обычно проще сделать это экспериментально (некоторые могут назвать это «озвучиванием» системы — причудливое название для небольшого количества проб и ошибок).

Хотя мы, люди, не можем устранить очень короткие задержки, мы легко услышим любые вызванные деструктивные помехи, которые обычно проявляются в виде выемки на частотах, на которых фаза изменяется из-за задержки.Хотя звук проходит всего 34 мм за 100 мкс, его эффекты все же могут быть слышны. Слышна ли небольшая выемка или рябь или нет, зависит от разрешения используемых драйверов, хотя акустика помещения всегда будет иметь гораздо более значительный эффект в целом.

Рисунок 6.1 — Смещение 145 мкс, схема фазового сдвига в сравнении с диаграммой направленности. Изменение полярности

В качестве примера обсужденных выше тем был смоделирован кроссовер Linkwitz-Riley 24 дБ / октава. Частота кроссовера 3 кГц (2.83 кГц, если быть точным), а трехступенчатая схема с фазовым сдвигом сравнивалась с изменением полярности твитера. Как бы то ни было, это почти идентично расположению моих динамиков, и большее смещение, чем обычно, связано с тем, что я использую ленточный твитер. Схема фазового сдвига дает характеристику, показанную красным цветом, а зеленая кривая — результат обратной полярности твитера. Совершенно очевидно, что реверс фазы ленточного твитера дает значительно лучший отклик, чем схема с фазовым сдвигом.

Схема с фазовым сдвигом, используемая в качестве задержки, оптимальна, когда провалы имеют одинаковую амплитуду (пики более слышны и в основном нежелательны), и в данном случае это так. Фазовая сеть была смещена с использованием разных пределов значений для распределения задержки в более широком диапазоне. Двухступенчатая схема с фазовым сдвигом была хуже, чем трехступенчатая схема со сдвигом фаз, и никакая фазовая схема не могла сравниться с простой схемой с изменением фаз. Выравнивание по времени очень сложно (или может быть), и иногда наименее очевидный метод дает лучший результат.

Стоит отметить, что определение местонахождения акустического центра — непростой процесс. Я поставил эксперимент в своей мастерской, и будет справедливо сказать, что результаты были в лучшем случае неубедительными. Я использовал 25-миллиметровый купольный твитер и 100-миллиметровый среднечастотный динамик, подключенные параллельно. Пару генерировали импульсами, разряжая конденсатор емкостью 33 мкФ в пару, и твитер был перемещен с размещенных на одной линии магнитов (оба на столе) на две установочные поверхности на одной линии. Общее расстояние составляло около 40 мм, и хотя были различия, они не были выражены.Частично проблема в том, что средние басы медленнее по сравнению с твитером, поэтому не было возможности увидеть отдельные импульсы. Наилучший отклик был получен при установке задней части магнитов в линию, импульсный отклик показан ниже.

Рисунок 6.2 — Магниты выровнены

Приведенная выше кривая получена с выровненными магнитами (примерно совмещенными акустическими центрами используемых драйверов). Это «лучший» ответ, но без частотного сканирования в этом трудно быть уверенным.У меня есть пара почти идентичных драйверов в небольшой коробке, которую я использую в качестве дополнительного монитора в мастерской, и (как и ожидалось) их монтажные поверхности находятся в одной плоскости. Этот ящик был (много лет назад) разработан покойным Ричардом Приддлом и в то время пользовался большим успехом.

Рисунок 6.3 — Выровненные монтажные поверхности

Вышеупомянутое выглядит неплохо, и импульс воспроизводится довольно точно. Однако положительный и отрицательный пики немного ниже, чем они должны быть, и на втором положительном пике есть небольшая «рябь».Я не слышал разницы между этим и первым графиком, показанным выше, но микрофон легко уловил это. Задержка от мид-баса составляет 117 мкс, что эквивалентно расстоянию 40 мм.

Вы можете рассчитать задержку по времени и / или пройденное расстояние по следующим формулам …

c = d / t
d = t & times c
t = d / c

c = скорость звука (номинально 343 м / с), d = расстояние в метрах, t = время в секундах

В конечном итоге, несмотря на смещение, которое обычно существует с большинством драйверов, эффекты никогда не бывают такими резкими, как может показывать симуляция.Моделирование работает в электрической области, где можно получить почти бесконечно глубокие выемки, если драйверы сдвинуты по фазе на 180 ° на некоторой частоте. Акустически этого не происходит. Хотя есть все шансы, что вы получите отметку из-за фазирования соседних драйверов, важно то, слышно это или нет. Помните, что отклик каждого драйвера, на который вы смотрите, никогда не бывает ровным, но во многих случаях может варьироваться до ± 5 дБ. Это особенно верно для высоких частот и зависит от многих факторов.Конические драйверы диаметром 100 мм или более могут иметь довольно серьезные отклонения выше 1 кГц, и эти отклонения усугубляются вне оси. В основном «помехи», вызванные несоосными акустическими центрами, будут меньше, чем от водителя, так что это может быть спорным вопросом.

Довольно легко запустить симулятор, чтобы увидеть эффекты любого смещения во времени, но они работают в электрической области. Например, вы можете использовать «идеальную» линию передачи, которая позволяет вам устанавливать характеристический импеданс и время задержки по своему усмотрению.Результаты электрического моделирования всегда крайне пессимистичны, потому что электрическая область (и симулятор) близки к точным и полностью не учитывают те же самые сигналы, смешанные в воздухе, а не электрически. Различия настолько значительны, что вы почти всегда получите не только пессимистический, но и зачастую совершенно неверный ответ. Пакеты симуляторов разработаны для моделирования схем, и результаты , а не , относятся к акустическому отклику, кроме случайного.Это не значит, что такие эксперименты бесполезны, но вы должны знать о различиях между электрическим и акустическим суммированием.

В идеале, ваш динамик должен быть точечным источником, чтобы все частоты исходили из одного и того же места в пространстве. Компания Tannoy (долгое время) создавала динамики, которые максимально приближены к реальным точечным источникам. Их коаксиальные динамики имеют высокочастотный динамик, нагруженный рупором, который концентричен с низкочастотным динамиком / средним басом, и он использует основной конус как часть рупора.Хотя это может работать хорошо, не рекомендуется, если «главный» драйвер имеет значительный отклонение, поскольку это изменит параметры звукового сигнала. Существуют также другие концентрические драйверы, в которых используется секторный рупор, установленный на центральном полюсе основного динамика, поэтому отклонения конуса не будут иметь большого эффекта. Celestion делает коаксиальный драйвер, который использует только один магнит, но имеет отдельные звуковые катушки для HF и LF секций. Хотя они утверждают, что они когерентны по фазе, в действительности это может быть, а может и не быть.У Seas есть аналогичный драйвер (L12RE / XFC), но у меня нет никаких подробностей, кроме того, что показано на веб-сайте.

Другие (особенно автомобильные) заявляют, что они «концентрические», но устанавливают небольшой твитер перед основным динамиком, либо на подрамнике, либо на удлинении центральной стойки низкочастотного динамика. Хотя это, вероятно, хороший выбор для автомобиля, мало кто сочтет их удовлетворительными для hi-fi. Дифракция твитера, вероятно, будет довольно высокой, и из-за небольшого размера твитера их обычно приходится пересекать на нереально высокой частоте.Это не означает, что нельзя получить хорошие результаты, но они редко будут успешно конкурировать с отдельными драйверами, выбранными по их производительности.

Эти коаксиальные конструкции не всем нравятся (многие страстно их ненавидят), но они остаются наиболее близкими к истинному точечному источнику, как вы, вероятно, найдете. Суть в том, что все драйверы громкоговорителей — это компромисс, и коаксиальные / концентрические конструкции ничем не отличаются. В конечном итоге выбор драйверов сводится к стоимости, и дизайнер решает, с чем они могут жить, а с чем не могут.Аудио очень личное, и то, что работает, зависит от того, что вы предпочитаете слушать. Если вы обнаружите, что один высокопроизводительный драйвер с широким диапазоном частот подходит для вашей любимой музыки, то это то, что вы используете. Есть несколько драйверов широкого диапазона, которые обычно используются в проектах DIY, и они, как правило, используются в основном теми, кто считает, что ключ к «хорошему звуку» — это простота. В некоторых случаях это может быть правдой, и если этот подход соответствует вашим желаниям / потребностям, вы должны быть готовы потратить серьезные деньги на что-нибудь «приличное».

Одна из проблем с драйверами с широким диапазоном заключается в том, что площадь диффузора велика по сравнению с длиной волны на высоких частотах, поэтому они часто имеют очень маленькую «зону наилучшего восприятия» и могут не так хорошо звучать вне оси. Они также, как правило, довольно дороги, и, как и многие другие аранжировки, упомянутые здесь, я не работал с ними. Моя основная работа в области звука — это электроника, а не динамики, а на рынке так много разных динамиков, что было бы невозможно (и невероятно дорого) протестировать даже небольшой процент из них.

Простой факт заключается в том, что в большинстве коммерческих громкоговорителей используются отдельные драйверы для средних и высоких частот (плюс «супервысокие частоты», если вы думаете, что можете слышать выше 20 кГц). Многие из них получают восторженные отзывы (есть ли другие?), И все динамики, которые я построил (как для Hi-Fi, так и для усиления звука), использовали отдельные драйверы. Некоторые были разочаровывающими и длились недолго, другие совсем не годились и все еще используются. Я не пытался создать настоящий динамик с точечным источником, и единственный коаксиальный драйвер, который у меня есть, во многих отношениях не соответствует требованиям и не использовался ни для чего, кроме нескольких экспериментов.

Конечно, , а не , означает, что коаксиальные драйверы использовать не следует. Если вы найдете тот, который соответствует вашим потребностям и хорошо звучит, тогда вы получите преимущество в виде хорошо контролируемой дисперсии, очень небольшого диапазона частот и истинного точечного источника — по крайней мере, для средних и высоких частот. Большие коаксиальные драйверы (например, 300 мм (12 дюймов) или больше) становятся компромиссом, а рупорный высокочастотный динамик не всем нравится ни при каких размерах. Со многими меньшими драйверами «рупор» больше похож на волновод, чем на настоящий рог, потенциально сводя к минимуму часто вызывающий жалобы «звук рожка».Выбор драйверов, у которых твитер подвешен перед основным драйвером, может вам подойти, но я не знаю коммерческих громкоговорителей, в которых используется такое расположение. Нередко такой подход используют встраиваемые, потолочные и автомобильные динамики, но они (обычно) не считаются Hi-Fi.

Как известно большинству читателей, я по возможности рекомендую активные кроссоверы. Это означает, что каждый драйвер громкоговорителя имеет свой собственный усилитель, и в мире DIY это не особенно сложно или дорого сделать.Пассивные кроссоверы (с использованием конденсаторов, катушек индуктивности и резисторов) принимают полнодиапазонный сигнал от усилителя мощности и делят частотный диапазон, чтобы каждый драйвер получал только те частоты, с которыми он может работать. Нет никаких сомнений в том, что очень хорошо спроектированная и выполненная пассивная сеть может действительно звучать очень хорошо, но если не будут приняты все меры предосторожности, будут взаимодействия, которые могут заставить отличные драйверы звучать ужасно.

Существует несколько статей, посвященных дизайну пассивных кроссоверов, и их следует внимательно прочитать, чтобы вы знали, чего ожидать.Простые (например, 6 дБ / октаву, предпочтительно серийные) пассивные кроссоверы могут работать намного лучше, чем вы можете ожидать, но они ограничены относительно низким потреблением энергии. Поскольку наклон настолько плавный, легко получить чрезмерную мощность высокочастотного динамика на частотах ниже точки кроссовера и там, где высокочастотный динамик меньше всего способен справиться с рассеиванием и / или отклонением. Например, кроссовер серии 3,1 кГц, 6 дБ / октава снизил напряжение твитера всего на 17 дБ при частоте 310 Гц. Чтобы представить это в перспективе, если у вас есть система 50 Вт / 8 Ом, мощность на частоте 310 Гц превышает 500 мВт — это может показаться не очень большим, но, вероятно, это больше, чем было разработано твитером для работы на этой частоте.Кроссоверы первого порядка (6 дБ / октава) можно использовать, если у вас есть хорошо работающие драйверы и вы не собираетесь использовать усилители мощностью более 30 Вт или около того. Если вы планируете использовать сеть 6 дБ / октаву, предпочтительна последовательная конфигурация (см. Раздел «Серия против параллельных кроссоверов»).

в идеале должны иметь уровень не менее 12 дБ / октаву, но для того, чтобы они работали хорошо, необходима компенсация импеданса как для мид-баса, так и для твитера. Это делает кроссоверную сеть довольно большой, и если используются детали хорошего качества, это будет дорого.Могут использоваться пассивные сети более высокого порядка, но все, что выше 18 дБ / октава (3 ^{порядка} ), становится очень дорогостоящим мероприятием. По мере увеличения порядка фильтрации возрастает потребность в точных значениях компонентов и компенсации импеданса. Даже небольшое изменение импеданса в области кроссовера может серьезно повлиять на точность сети. Точно так же устойчивость компонентов, используемых в сетях более высокого порядка, становится более критичной, и даже небольшое изменение сопротивления звуковой катушки (из-за рассеиваемой мощности) может серьезно повлиять на производительность сети.

К сожалению, даже если все сделать правильно, не всегда означает, что динамики будут звучать хорошо. Очень полезным инструментом для оптимизации частоты кроссовера является кроссовер Project 148 State Variable Crossover, который был разработан специально для этого приложения. Я использую электронные кроссоверы с регулируемой частотой много лет (их было около 40 на момент написания!), Чтобы найти «золотую середину» между драйверами. Хотя частоты кроссовера часто определяются параметрами драйвера, иногда вам нужно немного выйти за рамки рекомендуемых параметров, если у вас нет драйверов, специально разработанных для совместной работы.Это, к сожалению, редкость, даже если драйверы производятся одной и той же компанией.

Это один из факторов, который заставил некоторых людей поверить в то, что дизайн кроссовера — это «черное искусство», тонкости которого известны лишь избранным. Это совсем не тот случай, но это намного больше, чем покупка типовой кроссоверной сети у поставщика, увлеченного любителями, подключение ее к громкоговорителям и учет выполненной работы. Если драйверы не имеют компенсации импеданса, результаты могут быть в лучшем случае посредственными, но редко «ужасными», если вы не сделаете что-то серьезное.

Многие «современные» системы используют DSP с полностью цифровой цепочкой обработки сигналов. К сожалению, это требует серьезной вычислительной мощности и тоже не без проблем. Несколько человек, которые купили аналоговую кроссоверную плату Linkwitz-Riley Project 09, сделали это после того, как решили, что аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи (вместе с самим DSP) создали слишком много « артефактов » для их вкуса, и прибегли к возврату. к аналоговому решению.Насколько мне известно, никто, кто вернулся к аналоговому, не решил, что DSP «лучше». Хотя это позволяет легко добавить задержку (и, при необходимости, выравнивание), если необходимо, этот процесс может ухудшить сигнал, если не используются самые лучшие микросхемы DSP (вместе с высококачественными АЦП и ЦАП).

Это не значит, что они никуда не годятся — некоторые действительно очень, очень хороши, но, вероятно, нет, если вы заплатите всего несколько сотен долларов за полную установку. Цифровой процесс также имеет очень ограниченный запас хода, поскольку большинство из них работает только с питанием 5 В, поэтому абсолютный максимальный уровень сигнала обычно ниже 2 В RMS.Важны как битрейт (или частота дискретизации), так и битовая глубина (количество бит, доступных для обработки). Когда выполняются сложные фильтры (часто с выравниванием), система должна использовать не менее 24 бита, иначе детали низкого уровня могут быть потеряны при прохождении через цепочку обработки.

Проектирование акустических систем — это не «черное искусство», но — это полный ловушек для неосторожных. Вероятно, одна из наиболее распространенных ошибок ^{(см. Примечание ниже)} заключается в том, чтобы выровнять драйверы по центру перегородки, что дает преимущество в том, что вы получаете динамики, которые можно менять местами — нет «левых» или «правых». оратор.Эффекты дифракции не всегда легко слышны, но они существуют и могут очень затруднить получение плоского отклика (конечно, в пределах возможностей используемых драйверов). Если вы делаете набор «служебных» динамиков, это не имеет значения, потому что никто не ожидает, что они будут идеальными. С другой стороны, если вы потратите несколько сотен долларов на хорошие динамики, то стоит сделать отдельные перегородки для каждого корпуса. В основном это будут зеркальные изображения, поэтому дополнительные усилия не должны быть такими уж большими.

Примечание: Это очень спорно, является ли совместив водитель вниз по центру перегородки является «ошибкой» или нет. Многие уважаемые ораторы именно так и поступают, и Похоже, они не вызвали гнев рецензентов за это. Мое предпочтение всегда заключалось в смещении драйверов, чтобы гарантировать отсутствие расстояния от твитера (или среднего диапазона) до края / края. верхняя часть перегородки такая же, что сводит к минимуму проблемы дифракции. Популярный (и сравнительно недавний) метод заключается в использовании волновода для твитера, что делает дифракционные эффекты (почти) очень сильными. не проблема.

Существует значительная разница во мнениях относительно того, должны ли твитеры в асимметричной перегородке располагаться «внутри» (ближе друг к другу примерно на 100 мм) или «снаружи». Я всегда отдавал предпочтение внутреннему, но это то, что вам нужно попробовать на себе и решить, какой вариант звучит лучше. Может быть, ни то, ни другое не лучше, просто немного отличается. Похоже, что мнений по этому поводу столько же, сколько людей пишут об этом, так что это решать разработчику / слушателю.

Одна вещь, которая важна для , — это убедиться, что твитер находится на прямо выше среднего диапазона (не смещения). Это часто может противоречить размещению драйверов на разном расстоянии от краев шкафа, особенно в очень узких корпусах. Если есть смещение, вы получите неравномерную дисперсию вокруг области кроссовера с наклоном диаграммы направленности ^[5] . В системе, использующей схему MTM (средний-высокочастотный динамик), вы можете обнаружить, что небольшое смещение улучшает направленность в предпочтительном направлении, но это означает, что левый и правый динамики не могут быть заменены местами, и потребуется тщательное тестирование, чтобы убедиться, что дисперсия должным образом контролируется на всех частотах.

Принято считать, что твитер должен находиться на уровне ушей, когда вы сидите в предпочитаемом вами положении. Для колонок, которые недостаточно высоки, подставки следует считать обязательными. Многие семьи не могут легко приспособить «настоящие» напольные колонки, поскольку большинство из них имеют тенденцию быть довольно внушительными. В то время как шкафы меньшего размера часто называют «книжными полками», на самом деле размещение их на книжной полке — это обычно плохая идея, особенно те, у которых заднее вентиляционное отверстие будет закрыто, уменьшая выход басов.Также, вероятно, будет сложно использовать достаточное схождение (направляя коробки в сторону позиции прослушивания). Отсутствие схождения часто может привести к звуку «дырка посередине», когда центральная позиция (которая должна быть основной позицией слушателя) имеет выраженный провал отклика и часто некоторые странные проблемы с фазированием. Есть несколько человек, которые предпочитают «прямые» динамики, а некоторые даже предпочитают разнос (громкоговорители расширены), но это редко (если вообще когда-либо) улучшает звуковую сцену или изображение.

Рисунок 9.1 — Поперечное сечение перегородки

В общем, перегородка не должна быть утоплена, чтобы можно было использовать ткань для решетки или защитную крышку. Это заманчиво, но это может вызвать значительные помехи из-за дифракции. Однако драйверы громкоговорителей должны быть утоплены в перегородку, чтобы не было разрывов на поверхности самой перегородки. Для небольших динамиков «ближнего поля» (которые могут использоваться, например, с компьютером) это, вероятно, не имеет значения, но мне удалось измерить небольшой «сбой» в отклике динамиков, установленных на поверхности.Сведение к минимуму разрывов почти всегда полезно, но некоторые из них всегда останутся из-за способа изготовления большинства динамиков. Просто окружение и диффузор среднечастотного динамика могут создавать небольшие, но измеримые аномалии отклика, но реальность говорит нам, что мало что можно сделать, чтобы этого избежать.

Закругление краев перегородки (и, в целом, чем «округлее», тем лучше), минимизируется дифракция краев, но всегда будут ограничения из-за толщины материала и имеющихся у нас скруглений.Хотя крайности (например, цилиндрический корпус) могут снизить до минимума дифракцию от краев, это не всегда практично, и драйверам в любом случае всегда нужна плоская монтажная поверхность. Такие ограждения могут (и были) сделаны, и некоторые конструкторы дошли до крайности в использовании сфер. Это может быть оптимальная форма с точки зрения акустики, но она редко бывает практичной (а сфера — это корова, которую нужно построить, если она не сделана из стекловолокна или подобного).

С перегородкой двойной толщины она будет более жесткой и менее резонансной, если два слоя изготовлены из разных материалов.Например, фанера может быть предпочтительнее для внешней поверхности, а МДФ тогда идеально подходит для второго слоя. Поскольку эти два материала очень разные, резонанс сводится к минимуму. Если между ними используется слегка гибкий клей, они будут до некоторой степени развязаны, что снижает добротность любого существующего резонанса. Тройники или другие металлические резьбовые вставки могут быть помещены между двумя слоями, так что вырез для вуфера может быть закруглен внутри. Это уменьшает внутреннюю дифракцию.

Существует множество материалов, которые можно использовать для корпусов громкоговорителей. Во многих коммерческих системах (особенно в небольших коробках с усилителем мощности) используется АБС-пластик или аналогичный термопластический материал. Хотя первоначальная стоимость установки очень высока, корпуса можно изготавливать быстро и по относительно низкой цене. Большинство этих коробок включает в себя раструб (или волновод) для высокочастотного драйвера, а также соответствующие вырезы для кроссовера или модуля усилителя.Недостаток в стоимости компенсируется внешним видом, и обычно требуется небольшая отделка или ее вовсе не требуется, кроме удаления любых остатков клея после склеивания двух половинок.

Однако, несмотря на то, что они дешевы в изготовлении и обычно выглядят неплохо, пластику почти всегда не хватает жесткости, несмотря на изогнутые поверхности. Хотя они довольно прочные, они совсем не жесткие, и я не встречал ничего, что можно было бы назвать жесткими (независимо от определения, которое производитель может использовать для этого термина).Крепление сложно, и хотя у большинства из них есть ребра, встроенные в интерьер, они далеко не достаточно сильные, чтобы предотвратить резонансы панели. Стекловолокно (с углеродным волокном или без него) очень прочное, но его также очень трудно отремонтировать, если коробка повреждена.

Доступно множество пластиковых композитов, но лишь немногие из них (если таковые имеются) подходят для домашнего строительства. Требование формы означает, что строительство всего лишь пары корпусов неэкономично, а для термореактивных пластмасс требуется автоклав или большая печь для отверждения смолы.Это явно непрактично для строительства дома для подавляющего большинства любителей.

Фаворит многих — фанера. Это очень хороший материал, обеспечивающий высокую жесткость для своего веса, но обычно он также очень плохо демпфируется. Если панель находит отклик, это обычно происходит с некоторой энергией, и необходимы хорошие методы крепления (см. Следующий раздел). Многие строители думают, что МДФ «не годится», но это может быть из-за плохих строительных технологий или даже из-за того, что они привыкли к резонансу (-ям) панели, создаваемому фанерой.В течение некоторого времени МДФ был предпочтительным материалом для многих крупных производителей, и теперь можно наносить порошковое покрытие на МДФ при наличии надлежащего (и очень дорогого) оборудования.

Древесно-стружечная плита (также известная как ДСП) — это материал, который когда-то широко использовался дешевыми производителями и любителями. Он неоптимален почти во всех отношениях, и, в частности, обнаруживается недостаточная структурная целостность, поэтому почти всегда необходимы угловые скобы, чтобы коробка не распалась во время обработки. ДСП может быть получена из высококачественного шпона из натурального дерева, и хотя это улучшает внешний вид готового изделия, он все же довольно малопрочный.Если используется шпонированная отделка, это в значительной степени исключает возможность использования закругленных краев, поэтому дифракция краев будет больше, чем хотелось бы. В общем, ДСП практически не имеет достоинств, фанерованных или нет. Установка драйверов и соединительных панелей утомительна, потому что отверстия под винты станут бесполезными после нескольких попыток вставки / удаления. Необходимо использовать тройниковые гайки или аналогичные приспособления, и даже они должны быть приклеены, иначе они могут выпасть.

Многие производители сейчас используют современные композиты, которые позволяют им относительно легко создавать любую форму.Смолы, армированные целлюлозой, и «экзотические» пластмассовые смолы являются обычным явлением, но требование к формам для создания законченной формы (и автоклаву для отверждения смолы) означает, что они, как правило, не подходят для самостоятельного подхода. Конечно, это не невозможно, но даже получить материалы в небольших количествах может оказаться затруднительным. «Традиционные» материалы почти всегда будут лучшим выбором для DIY, потому что корпус можно построить, используя только основные ручные и электрические инструменты.

Отделка — это совсем другое дело, и здесь это не рассматривается.Требования к надлежащим окрасочным камерам и среде без пыли являются существенными для классической отделки «черный рояль» или любой другой высокоглянцевой отделки. Отделочные работы с меньшими затратами труда (и оборудования) более распространены в секторе DIY, хотя нет сомнений в том, что некоторые из них смогут добиться очень высокого качества поверхностей с хорошо оборудованной мастерской. В конечном итоге окончательная отделка зависит от того, чего вы можете достичь в рамках своего бюджета и имеющихся инструментов.

Это самые важные части любого корпуса.Стяжки необходимы для увеличения жесткости панелей, и они имеют побочное преимущество в том, что они вызывают любые резонансы на более высоких частотах. Высокие частоты обладают меньшей акустической мощностью и легко поглощаются используемым демпфирующим материалом — при условии, что он выбран исходя из его эффективности. Стекловолокно (используемое для домашней изоляции) очень хорошо, но его не следует использовать в вентилируемых корпусах, потому что крошечные стеклянные волокна могут выбрасываться из порта, и они должны формировать атмосферу комнаты для прослушивания , а не .

Как отмечалось ранее, распорки должны быть асимметричными, а не просто деревянными элементами, аккуратно размещенными вокруг внутренней части шкафа. Чем больше асимметрия, тем меньше шансов создать субпанели с одинаковой резонансной частотой. Эффективность крепления можно проверить с помощью акселерометра (см. Проект 181 — аудио акселерометр для тестирования блока динамиков). Это покажет вам, насколько сильно вибрирует панель и с какой частотой (или частотами). Если вы обнаружите панель, которая, кажется, слишком сильно вибрирует, потребуются дополнительные распорки, чтобы снизить ее до приемлемого уровня.

Обратите внимание, что в статье P181 также показаны снимки экрана с вибрациями, измеренными на тестовом боксе, который есть у меня в мастерской, и содержится ряд идей, которые вы можете использовать для создания прочных нерезонансных панелей корпуса. Это не особенно подробно, и это были мои собственные эксперименты по измерению резонанса панели, которые привели к написанию этой статьи. Это сложная область, и хотя некоторые резонансы являются «доброкачественными», многие другие совершенно противоположны.

Подтяжки должны быть изготовлены из древесины твердых пород прямоугольной формы (напр.г. 50 × 25 мм / 2 × 1 дюйм), и всегда плотно приклеивается коротким краем к панели. Это обеспечивает гораздо большую жесткость, чем альтернативный вариант крепления. В идеале они также будут прикручены (или прибиты гвоздями, если необходимо), чтобы обеспечить прочное соединение, пока клей схватывается. Помимо обычных распорок, которые вы часто будете использовать там, где встречаются панели, раскосы в идеале должны быть под углом (два одинаковых угла не должны совпадать), и им не нужно доходить до угла с помощью каких-либо распорок, как углы уже очень жесткие.

Для перегородки требуется более прочное крепление, которое в идеале должно быть двойной толщины, чтобы выдерживать импульс диафрагмы (в частности, для низкочастотного динамика). Подтяжки между перегородкой и задней частью корпуса также помогают предотвратить вибрацию. Во многих строительных изделиях показаны распорки «оконной рамы», которые, безусловно, могут работать, но их невероятно сложно установить под странными углами, что может быть очень полезно для обеспечения того, чтобы никакие две панели (или субпанели) не имели одинаковой резонансной частоты.На левом чертеже показаны асимметричные распорки, где каждая подпанель имеет разный размер. Правый рисунок имеет четыре более или менее идентичных субпанели, и все они будут резонировать примерно с одной и той же частотой. Обычно это неразумно, но это может быть хорошо для небольших корпусов, где все резонансные частоты намного выше максимального выходного сигнала в среднем диапазоне.

Рисунок 10.1 — Распорка, правая и (обычно) неправильная

Помните, что за пределами вашего корпуса должен хорошо выглядеть.Внутренняя конструкция с угловыми скобами и нестандартными формами не видна и должна быть рассчитана на жесткость и производительность, а не на внешний вид. Износостойкие материалы (например, битумная плитка, тяжелый войлок или другие средства демпфирования массы) должны быть очень хорошо приклеены к внутренней части обработанных панелей, чтобы они не могли двигаться, дребезжать или падать. Вся внутренняя проводка должна быть надежно закреплена, чтобы предотвратить дребезжание, потому что это может быть очень трудно исправить после того, как коробка будет опломбирована, и у вас будет доступ только через вырезы для динамиков.

Если задняя часть (например) сделана съемной, то я настоятельно рекомендую закрепить ее винтами с металлической резьбой, тройниковыми гайками или подобными металлическими вставками с резьбой. Шурупы по дереву нельзя вставлять и вынимать более нескольких раз, прежде чем резьба, нарезанная в древесине, начнет распадаться (особенно это касается МДФ или ДСП!). Это также относится к крепежным винтам драйвера — шурупы для дерева, как правило, плохой способ крепления драйверов. Вы также можете использовать металлический стержень, кольцо (для динамиков) или уголок с резьбовыми отверстиями, при условии, что он хорошо закреплен и не вибрирует и не дребезжит.Подходящий прокладочный материал необходим для предотвращения свиста при прохождении воздуха через небольшие зазоры. Эти зазоры (если они есть) также могут отрицательно повлиять на производительность настроенных корпусов, поскольку они представляют собой потери, снижающие эффективность настройки. Это может показаться нелогичным, но винты с металлической резьбой очень хорошо работают в отверстиях, проделанных в твердой древесине, при условии, что действительно — это твердость! Некоторые австралийские твердые породы дерева настолько твердые, что могут разрушить сверло, и они действительно очень хорошо принимают резьбу с резьбой.

Тип используемого акустического демпфирующего материала — дело личного выбора. Стекловолокно очень хорошо, но не подходит для вентилируемых ящиков, так как стекловолокно может выбрасываться из вентиляционного отверстия. Большинство поставщиков имеют в наличии демпфирующие материалы, и для того, чтобы они были эффективными, они должны быть грубыми на ощупь, чтобы между волокнами было значительное трение для поглощения как можно большей энергии. Пена, как правило, не подходит, потому что она: а) обычно не очень хорошо работает; б) потому что имеет тенденцию к распаду через несколько лет.Когда-то поролоновая окантовка была обычным явлением для низкочастотных динамиков, но со временем пена уступила место, и окантовку пришлось заменить или утилизировать драйвер. Демпфирующие материалы должны быть как можно более звукопоглощающими.

Есть много разногласий относительно того, должны ли вентилируемые коробки иметь демпфирующий материал или нет. Я считаю, что это важно, потому что без него внутри корпуса будет блуждать чрезмерная энергия верхних басов и средних частот. Это часто можно услышать через вентиляционное отверстие, поэтому, если вы слышите то, что из вентиляционного отверстия не соответствует настроенной частоте, корпусу необходимо демпфировать.Другой метод, который можно использовать, — это установка диффузоров внутри коробки. Они будут разной высоты и ширины и расположены через «иррациональные» интервалы. Демпфирующий материал по-прежнему необходим, но вы можете обнаружить, что вам потребуется меньше его, если у вас есть эффективная диффузия. Верхние басы и средние частоты также могут быть отклонены с помощью внутренней угловой скобы, так что энергия направляется к хорошо демпфированной части корпуса. Бас (с длинными волнами) не пострадает. Помните, что все, приближающееся к длине волны ¼ на любой частоте, может быть вашим другом или вашим врагом, в зависимости от того, как это реализовано.

Практически всегда необходимо добавлять распорки от перегородки к задней части корпуса, а также между сторонами. Они должны быть прикреплены очень прочно, потому что напряжения могут быть довольно высокими при высоких уровнях мощности. Хотя было бы «хорошо», если бы эти распорки можно было наклонить так, чтобы оставшиеся резонансы панели были разными частотами, это обычно непрактично по ряду причин. Некоторые люди использовали распорки на задней части низкочастотного динамика (или среднечастотного динамика), но это нелегко сделать правильно, и его нельзя легко использовать, если у динамика есть вентилируемый задний полюс.

Предлагаю вам также взглянуть на конструкцию системы малых спутниковых громкоговорителей, описанную еще в 2007 году (это статья из трех частей). Связи выполнены из алюминия с U-образным профилем (25 × 25 мм, 3 мм толщиной), который намного жестче, чем МДФ и большая часть древесины. Он также использует очень мало внутреннего объема, но необходим очень надежный метод склеивания, потому что алюминий имеет неприятную привычку окисляться (очень похоже на анодирование, но тоньше), а слой оксида может сползать под клей и может «отпустить» через несколько лет.Если все сделано правильно (с правильной двухкомпонентной эпоксидной смолой — , а не , 5-минутный материал), он должен оставаться на месте дольше, чем вы будете использовать динамики.