Акустическое оформление открытый ящик: Открытая акустика | журнал SalonAV

Содержание

Открытая акустика | журнал SalonAV

Эволюция развивается по спирали, и часто в поисках идеала мы возвращаемся к истокам аудио. Новый взгляд на открытые колонки.

Часто бывает, что первым очарованием, сбивающим человека с истинного пути на сомнительную тропу High End’a зачастую становится встреча со старинным ламповым радиоприёмником. Отечественным, несущим в себе черты стиля ампир, характерного для последних лет сталинской тирании, а то и немецким либо американским, символизирующими тогдашний приток в страну трофейных и ленд-лизовских высоких технологий.

Как мы уже не раз отмечали, в проектировании ламповых усилителей существует направление, претендующее на ортодоксальность, — точное следование канонам и традициям той славной эпохи. Вот только беда, — именно эти избранные, как правило, очень неуютно себя чувствуют в связке с современной, расточительно токопотребляющей компрессионной акустикой. Напрашивается аналогия с раритетным автомобилем 30-х, попавшим в гущу современного траффика, где крутые гонщики на «паркетных» вседорожниках норовят подрезать на каждом шагу.

Вообще-то, открытая акустика — это глоток свежего воздуха, это свобода, гарантия которой по определению отменяет все прочие гарантии, а значит, и правильно реализовать такую систему не так-то просто. Попробуйте назвать хоть один музыкальный инструмент, создающий звук по принципу пресловутой «пульсирующей сферы». Как правило, это всегда источник колебаний (струна, поток воздуха, ударное воздействие), связанный со сложной системой резонансных излучателей, собственно и определяющих спектр и интенсивность достигаемого звучания. Надо ли упоминать, что во всех перечисленных нами раритетах использовались именно открытые акустические системы, ныне практически забытые. В периодике последних лет удалось встретить лишь одно упоминание: Lira итальянской фирмы Сoncentus — 3-полосник с 4 НЧ-драйверами в открытом корпусе из орехового массива.

А зря — такие вещи позволили бы совершенно по-новому взглянуть на многие аспекты создания ламповой техники, создавать системы, где входящие компоненты гармонично дополняют друг друга. Какова идеология закрытой (и, как частный случай, фазоинверсной) акустики? Устранить излучение задней стороны диффузора путём помещения головки в замкнутый объём, превратив её этим в вожделенный точечный источник. За такую простоту приходится дорого платить. Упругость воздуха внутри колонки складывается с упругостью подвеса головки, повышая её резонансную частоту и добротность. Шутить с этим нельзя, ибо отдача ниже резонанса падает у закрытой системы со скоростью 12 дБ/окт. (у инвертора 18 дБ). Чтобы спасти бас, применяют динамики малого диаметра с тяжёлым диффузором и мягким подвесом. При этом достигаются искомые низкие резонанс и добротность, но катастрофически падает отдача. Реальная работа начинается, как правило, от 20 Вт при условии крайне низкого выходного сопротивления усилителя. Какое здесь, спрашивается, остаётся поле применения для однотактников на 300В и пентодных усилителей без ООС?

Но и на этом кошмар не заканчивается. Звуки, излучаемые задней стороной диффузора, не исчезают бесследно внутри закрытого корпуса. Их НЧ-составляющая превращается в вибрацию стенок, а СЧ, несколько раз отразившись от внутренних поверхностей, переизлучаются наружу через диффузоры динамиков. При этом ДВП очень условно можно считать акустически нейтральным материалом, попробуйте что-нибудь сказать внутрь такого пустого ящика, — испугаетесь собственного голоса. В какой-то мере можно утверждать, что именно успех в нелёгкой борьбе за уничтожение 50% акустической энергии зачастую обуславливает разницу между посредственной и хорошей (а значит, и дорогой) закрытой или инверсной системой.

Иное дело — открытые колонки. Здесь неприятеля пытаются превратить в союзника, и надо сказать, зачастую небезуспешно. На СЧ/ВЧ слегка задержанное заднее излучение образует совместно с основным диффузное поле (идея, подхваченная в наши дни Оле Клифотом для твитеров «Аудиовектора»). Ниже 500 Гц, как правило, начинается плавный (порядка 6 дБ/окт.) спад, обусловленный акустическим коротким замыканием из-за конечных размеров корпуса-экрана. На этот раз нам на помощь приходит резонанс ящика, рассчитываемый по формуле:

f = 5460 (S1/4 / V1/2)

Как правило, эта частота должна оказаться в 1,5 — 2 раза выше резонансной частоты головки и, судя по типичными габаритам достаточно крутого аудиоантиквариата, обычно лежит в пределах 100 — 150Гц. Таким образом, формируется зона мидбаса, хотя, по мнению некоторых авторов, определённую роль в темброобразовании этой важной области играют также полу- и четвертьволновые резонансы, а также резонансы отдельных панелей. Чувствуете, в какие дебри нас занесло, а впереди ещё самая волнующая НЧ-область. Некоторого завала здесь никак не избежать, хотя свою посильную лепту и вносит резонанс динамика (оптимально 50 — 70 Гц), причём определенная раздемпфированность обычно субъективно ассоциируется не с бубнением, как в стандартной акустике, а со свободой и бархатистостью баса.

Кстати, поэтому пентодный выход в старых приёмниках зачастую звучит предпочтительнее триодного, а отрицательную связь если и вводят, то так, чтобы её действие на басу было минимальным, что также добавляет несколько недостающих нам децибел. Дополнительный резерв таится в установке ещё одного НЧ-драйвера (до +6 дБ), желательно с резонансом на 20 — 30 Гц выше основного. В этом случае вы иногда услышите нюансы инфрабаса за счёт биений, впрочем, с особо низкими дела у нас, как видно на графике, особенно хороши, по сравнению с закрытым ящиком, по причине менее крутого спада ниже резонанса.

Чудные дела творятся на свете. Отчего же открытые системы не заняли своего достойного места в индустрии аудио? А кому это надо? Ведь уже ясна тенденция: натуральное дерево, индивидуальная настройка, особый тип усилителя, а главное — непривычный позабытый звук. Ничего не поделаешь — за разумные деньги опять придётся всё делать самим. Заново открывать для себя открытую акустику.

Во-первых, материалы. Как вы уже поняли, никакие суррогаты здесь неприемлемы. Исторически прослеживаются орех, сосна, ель. Причём были весьма распространены конструкции, где сам ящик изготавливался из достаточно толстой (20 — 25 мм) сосновой фанеры, а массив ели или бука, несущий на себе динамик, прикручивался к передней стенке.

Пожалуй, наиболее интересным решением лет 30 назад был проект легендарного Гендина, где в опять-таки фанерный корпус вставлялась передняя стенка, склеенная из 20-миллиметровых брусков «музыкальной» ели. Автору досталось тогда за это от воинствующих учёных ортодоксов из журнала «Радио» так, как будто он, по крайней мере, усомнился в руководящей роли Партии.

Во-вторых, размеры. Жизнь показала, что наиболее классные ламповые релизы 40 — 50-х тяготели к габаритам порядка 65 х 43 х 35 см. Это около 90 литров с резонансом порядка 130 Гц, что вполне удовлетворяет нашим требованиям. Во избежание ярко выраженных резонансных явлений, громкоговорители следует устанавливать асимметрично (опять-таки заимствуя конфигурацию расположения у старых приёмников).

В-третьих, динамики. Вот здесь вы меня поймали — очень трудно дать конкретные рекомендации, не впадая в безумное ностальгическое настроение с упоминанием Telefunken и 8ГД-1РРЗ 1954 года от приёмника «Рига-10» (последние были как-то установлены по 2 штуки в открытые колонки объёмом около 80 л и великолепно играли с ламповым усилителем).

Что тут поделаешь, «сгорел давно ваш гарнитур в печках», как говорил великий комбинатор.

Для наших безумных планов нужны динамики диаметром не менее 20 см с резонансной частотой порядка 50 — 70 Гц при полной добротности более 0,5. Из ныне существующих, как ни странно, кое-что интересное для нас (к сожалению, с чувствительностью порядка 87 — 90 дБ) найдётся в смежной области автомобильного звука. В первую очередь это компонентная акустика: НЧ/СЧ-драйвер 6,5 дюйма + твитер (два комплекта для одной колонки). В ценовой категории порядка $100 за комплект отметим, например, МВ Quart DSD 2.16, а из почти в два раза более дорогих — Boston FS60 и Canton Pullman CS 2.16.

Если же подобные затраты пока не планируются, а раскопки аудиодревностей не принесли желаемого результата, попробуйте в качестве первого шага применить 6ГД2 от радиолы «Симфония» (чувствительность более 90 дБ, резонансная частота около 40 Гц). Это было опробовано и дало неплохие для начальной стадии результаты. Резонанс головки низковат, но некоторое ослабление зоны 60 — 70 Гц вполне компенсируется подчёркнутой мягкостью нижнего регистра.

Мы сознательно не касаемся здесь вопроса твитеров, зато настойчиво рекомендуем (опять-таки при наличии подходящих головок) попробовать 1,5-полосный вариант, где больший и меньший динамики с разными резонансами соединяются параллельно и работают в одной полосе частот. Вообще, поменьше разделительных фильтров — открытые системы их не любят.

А ещё отметим необходимость тщательной и трепетной организации звукопоглощения внутреннего объёма. Годятся только натуральные материалы, особенно предпочтительны шерсть и хлопок. В одном французском приёмнике 30-х годов внутренняя поверхность была отделана муслиновой тканью, подбитой ватой, — нет предела экстравагантности! Снова возвращаясь к Гендину, упомянем изящную конструкцию акустически почти прозрачной задней стенки, выполненной из ныне ушедшей в прошлое (опять!) упаковки для яиц с проделанными отверстиями, слегка закрытыми слоем ваты — рассеиватель и поглотитель одновременно. Бывает, что с целью «оживления» тембра приходится поступать и наоборот — приклеивать в строго выверенных местах площадки медной фольги для оптимизации внутренних переотражений.

Самое главное и захватывающее заключается в том, что эту работу следует выполнять шаг за шагом, интуитивно, ориентируясь исключительно на свои ощущения от прослушивания музыки. Теперь, надеюсь, вы начинаете понимать, почему большинство производителей не торопятся осваивать этот вид акустического оформления.

Итак, пользуясь приведенными выше рассуждениями и данными, вы уже вполне можете приступать к построению пары экстравагантных напольных систем открытого типа. Если вам будет сопутствовать удача на стезе аудиоантиквариата, есть шанс добиться реальной чувствительности порядка 96 дБ — динамики, произведённые при власти тоталитарных режимов, вполне соответствуют такой цели. В этом случае усилители с выходной мощностью 3 — 5 Вт перестанут, наконец, играть роль забавной прикладной игрушки — появится стимул всерьёз повозиться с ними, добиваясь иной раз ошеломляющих результатов.

Поднятая сегодня тема непроста и очень слабо освещена в литературе. При конструировании приходится руководствоваться эмпирическими расчётами, тщательным изучением релизов прошлых лет, а в основном — результатами бесконечных экспериментов и прослушиваний. Поэтому мы будем благодарны всем читателям, которые поделятся опытом в создании подобных акустических систем. В меру своих сил поможем советами, а если тема вызовет интерес, — опубликуем схему усилителя мощностью 12 Вт на лампах 6L6 (6П3С), оптимизированного для работы с открытой акустикой.

Ориентировочная частотная характеристика громкоговорителя 8ГД-1РРЗ от радиоприёмника «Рига-10» (не путать с компрессионным 8ГД-1 из колонки радиолы «Виктория»!), установленного в закрытый (1) и открытый (2) корпус объёмом 80 л.


Практика AV #2/2001

 

закрытый ящик и трансмиссионная линия / Stereo.ru

После всевозможных попыток убрать низкочачтотный гул в комнате, решился всё же на смену акустики.

Поролоновые подушки по углам, ковры, кресла, шкафы, полки, эксперименты с расстановкой акустики, смена усилителя — ни к чему не привели. Были какие-то изменения, но незначительные. Гудит зараза. Наверное ещё зависит от чистоты и перепадов питания. Потому что иногда вообще невозможно слушать.

Акустика — полочники Heco Celan GT302. Усилители использую разные, но результат один. Саб — закрытый ящик. Не дает никаких ненужных призвуков, но в системе лишний. Баса предостаточно. Пробовал затыкать фазики и оставлял только саб, поднимая на нем частоту среза. Звук не понравился. Хотя гудение практически отсутствовало. Отсюда появилось решение на замену акустики с ФИ на ЗЯ.

Я уже поднимал эту тему по выбору адекватной акустики в таком оформлении. Всё сводится к тому, что ЗЯ сейчас практически не делают, а выбор винтажа — очень неоднозначен. Время ничего не щадит. А денег просят немало. Проверять и слушать — только дома, в своём тракте. Иначе — кот в мешке. Систематично просматривая предложения на вторичке, узнал о существовании ещё нескольких видов акустического оформления. В частности — свернутый лабиринт или, как ещё обзывают это оформление — трансмиссионная линия.

Очень мало предложений такой акустики, но они есть. Собственно, как и с любой другой — в совершенно разных ценовых диапазонах. Есть мастерские, которые занимаются изготовлением только такого акустического оформления, и не признающие более никакого иного. То, что читал в сети — в основном описание только положительных качеств. А хотелось бы получить более объективную информацию.

Вот, решил спросить здесь. Возможно кто-то непосредственно знаком с такой акустикой и может поделиться полезным опытом. В продолжение предыдущих постов, буду так же рад любой информации по ЗЯ. Так как всё еще не определился с выбором. Но точно решил менять Heco. Да и вообще — хочу уйти с ФИ. Это однозначно.

Лабиринты и рупора, корпуса открытый ящик эксперименты с акустикой и звуком ЧВР

Лев Алешин

 

Первые опыты с акустикой я начал еще в 90-ых годах. Мой отец тогда выписывал радиолюбительские журналы, Радио, Радио-Хобби и др. затем Аудиомагазин, Стерео и Видео, и подобные, впервые появившиеся на нашем рынке, и я их усиленно штудировал.

Но тогда это были первые мои опыты без понимания теории акустики.

Потом, в политехническом институте я обучился электронике, а также дисциплинам, связанным с радиолокацией и антеннами, что дало интуицию поведения акустических волн, сходных с поведением электромагнитных волн в СВЧ технике.

Вторым заходом были эксперименты с биампингом, с помощью особого драйвера для звуковой карты «Креатив», в котором можно было конструировать прошивки для ее аудио процессора, и соответственно – получать отдельные полосы СЧ/НЧ и ВЧ на ее выходах. К звуковой карте подключалось два полных стерео-усилителя в качестве оконечников.

В какой-то степени эти опыты были успешными, но позже я переехал на съемную квартиру и на какое-то время об этом всем забыл. Я тогда не думал становиться производителем Hi-End акустики и о выходе на рынок даже не мечтал. Просто экспериментировал со звуком и колонками и получал от этого удовольствие, как всякий радиолюбитель.

 

Электростаты

 

Спустя несколько лет, я пробегал глазами по обзорам наушников на Яндекс-Маркете, и случайно вспомнил про фирму Стакс. Решил посмотреть, что про нее пишут в отзывах и обалдел от неумеренной похвальбы, расточаемой этому бренду обозревателями:

«Безусловно это лучшие наушники на рынке. Недостаток один – цена, но конкурентов у фирмы Stax реально нет, и они могут себе позволить ставить на свою продукцию любую цену…».

Ничего себе! Подумал я. Цена 10 тысяч долларов, а это же просто пленочка между двумя обкладками, по сути. Я то чем хуже, чем Стакс? Я тоже хочу продавать наушники по десять тысяч. Ну хорошо, хотя бы по тысяче. Решено, буду выходить на рынок электростатического звука! Конечно с наушников начать будет непросто, там все такое маленькое хилое, но вот электростатические колонки я вполне могу сделать.

В свое время звук электростатов произвел на меня довольно сильное впечатление. Неподалеку от моего дома был магазин, в котором подавалась хай-фай техника и компакт диски – всем известный «Пурпурный легион». И вот однажды я там слышал какие-то электростатические колонки. Вроде это был Мартин Логан или Финал, сейчас уже не помню. Меня тогда поразил их звук… Он был какой-то другой, не такой как у слышанных до этого мною сотен обычных колонок. Как будто это дверь в концертный зал, что ли…

В общем сделал я свою первую статическую акустику практически «на коленке». Первую пару на основе небольших металлических решеток со строительного рынка. Следующим этапом сделал полноразмерные электростаты габаритами, примерно 120 х 40 см. Звук и тех и тех по памяти – получился обалденным, но низких частот все равно не хватало.

После знакомства с электростатическим принципом преобразования электрической энергии в звуковую я понял, что весь диапазон статиками покрыть трудно, или вообще невозможно. Тогда я задумался об отдельном НЧ звене, и перечитал тонны информации – подошел к этому вопросу очень основательно.

 

Рупора

 

По теории выходило, что наиболее «быстрый» и качественный звук с самым высоким КПД дает рупор. И я построил пару прототипов рупоров.

В первом из них стоял автомобильный динамик 10 см из Ашана, обошедшийся в 4 доллара. Несмотря на предельную бюджетность, он прокачивал низами всю квартиру с очень даже приличным звуковым давлением. Размер корпуса был 125 х 26 х 40 см. и представлял он собою обратный рупор с фильтрующей камерой, сложенный пополам, отрабатывающий полосу с нижней граничной частотой примерно до 60 Гц.

Конструкция рупора была реализована без каких-либо расчетов, путем почти полного копирования одного из проектов на динамиках «Сонидо» известного производителя широкополосников Иштвана Варги, с интуитивными поправками на динамик. Результатом я был очень доволен, и решил развить успех рупоростроителя.

Было изготовлено два новых образца рупоров, уже под овальные динамики размером 6х9 дюймов. Низкие частоты, которые давала эта акустика я до сих пор вспоминаю с ностальгией. Что-то в ней было такое, чего не дала пока еще не одна из моих систем, не считая парочки самых крупных, сильно превосходящих ее по размерам.

Звук второго прототипа был уже намного серьезней, чем у первого, и принципе меня полностью на то время – удовлетворял. И даже производил «Вау» эффект на тех, кому я его показывал.

Прототип я давал слушать нашим партнерам – американцам, приезжавшим на выставки компании, в которой я тогда работал, и пытался продвинуть его через них. Как-то на даче, я попробовал второй прототип рупоров на полную мощность, и он развивал звуковое давление, почти такое же, как в ночном клубе. Играло это все очень громко и на удивление – чисто, совсем не так, как «орут» колонки в клубах. К тому времени вместо китайских овалов там стояли оригинальные динамики фирмы JBL.

И все же габариты моего второго рупорного изделия были очень велики, и никак на бытовое применение не претендовали, я решил продолжить исследования.

 

Открытый ящик и щит

 

Как-то раз, экспериментируя с закрытым ящиком для авто-овалов, я включил голый динамик. Оказалось, что динамики сравнительно большого размера могут излучать довольно таки интересные низкие частоты, для аппарата – размером с голый динамик размерами 6х9 дюймов.

Я решил поисследовать это явление с практической и теоретической стороны.

Довольно скоро я открыл для себя новый мир открытых громкоговорителей, таких как экран, открытый ящик, и подобное. Поизучав эту тему я пришел к концепции «Открытого громкоговорителя со стратегической коррекцией спада АЧХ на НЧ вызванного коротким замыканием». Оказалось, что эта штука дает весьма вкусный бас из совсем небольших объемов. Хотя без коррекции, звук был – полный отстой.

Я сделал несколько образцов такой акустики, и даже часть из них продал. Многим она нравилась, хотя у некоторых вызывала отторжение, т.к. люди не понимали в чем фишка конструкции. Что из такого габарита – такой бас… это же клёво! Не говоря о более тонких преимуществах, открытых НЧ дизайнов.

К сожалению, на звание «лучшего в мире НЧ звена» эта штука как-то не тянула. (на самом деле тянет, т.к. она весьма успешно масштабируется). Я в очередной раз продолжил исследования.

 

Мелкие

 

Как-то раз, экспериментируя с закрытым ящиком для автомобильных динамиков овальной формы, я чисто случайно включил голую головку. Оказалось, что динамики сравнительно небольшого размера могут выдавать приличный низ, совсем не характерный для их габаритов 6 х 9 дюймов. Я решил поисследовать это явление с практической и теоретической стороны…

Довольно скоро я открыл для себя новый мир открытых громкоговорителей, таких как экран, открытый ящик, и подобное. Основательно изучив эту тему, я пришел к концепции «открытого громкоговорителя с стратегической коррекцией спада АЧХ на НЧ вызванного коротким замыканием».

Оказалось, что такая штука дает весьма вкусный бас из совсем небольших объемов, хотя без коррекции, естественно – звучало это, как полный отстой. Я соорудил несколько образцов такой акустики, и даже часть из них продал. Многим она нравилась, хотя у некоторых вызывала отторжение. Люди не понимали в чем фишка конструкции и что из такого мизерного габарита исходит такой бас… Не говоря уже о дополнительных преимуществах открытого НЧ дизайна.

 

Технология сборки корпуса

 

На этих динамиках я вволю наэкспериментировался и более не менее научился изготавливать пристойно выглядящие корпуса из тонированной фанеры. Данная техника применяется и сейчас. Технический процесс отделки сейчас содержит всего три операции вместо 7-9 в то время, и гораздо более надежен, и безошибочен, нежели ранее.

Изготовил я по этой технологии шесть пар корпусов, включая штук десять пробных, для отработки технологии и конструкции.

Немного о технологии сборки, которую я применял ранее и применяю сейчас. Я перепробовал почти все виды крепления стенок, от гвоздей до мебельных стяжек, деревянных бобышек и клея. В итоге остановился на цельноклееных корпусах. Это довольно прочно и не портит поверхность.

Я даже проводил ударные испытания своих ящиков, во время одной из последних войн с соседями, бросая их на пол с двухметровой высоты. Выяснилось, что даже довольно большой ящик из фанеры «десятки» выдерживает около 10 падений до появления следов начала разрушения. Реальные ящики выдержат, разумеется, больше, хотя это экстраполяция.

В цельноклееных корпусах есть конечно неудобство – динамики приходится привинчивать снаружи. А это удобно не всегда, и не все они имеют красивый фланец. Такова издержка данного метода. Зато корпус самый прочный и не дребезжащий. А также способствующий к качественному изготовлению (но не сборки, сборка довольно тонкий процесс, впрочем, при тщательном соблюдении инструкции абсолютно повторяемый) в любительских условиях.

Примерно в тоже время я понял, что мною был получен ряд особых акустических дизайнов и подходов, имеющих определенные преимущества перед массовым продуктом, и начал задумываться о серийном выпуске.

К сожалению, на звание лучшего в мире НЧ звена эта штука как-то не тянула (на самом деле тянет, т.к. масштабируется весьма успешно).

И я в очередной раз продолжил исследования.

 

Лабиринты

 

К этому времени я уже забросил идею электростатов, и целиком ушел в обычные динамические головки.

Другим высококачественным в плане звука оформлением, которое я нашел, было лабиринтное. Оно позиционировалось как промежуточное по качеству между рупорным и классическим фазоинверторным. Из-за сложности и дороговизны коммерческое аудио не охотно практикует эту штуку в домашнем хай-фае, но судя по отзывам – лабиринт, штука годная.

Лабиринты строят как минимум с семидесятых годов, и даже уважаемый всеми Аудинот в них тоже отметился. К сожалению, нормальной методики расчета лабиринтов в широком доступе не было. В те далекие времена процесс конструирования был у меня смесью интуиции и перебора проб и ошибок.

Наконец, в двухтысячных годах появились программы для расчета лабиринтов, пригодные для применения простыми аудио инженерами. В 2004 году киевским звукорежиссером А. Рогожиным была так же опубликована похожая методика. Я попробовал расчеты по этой методике, но сперва у меня ничего не получалось, даже в программе. В то время я не знал, что такое ТС параметры динамических головок и ряд других вещей, необходимых для нормального конструирования НЧ оформлений.

Как-то раз, в командировке в Калуге, я разговорился с одним парнем на заводе, куда мы приехали налаживать 20 тонный вибростенд. Оказалось, он тоже аудио конструктор, и сделал две удачные конструкции лабиринта.

Мы переговорили и решили сделать так: На первом этапе, он подберет три типа головок, пригодных для построения лабиринта и примерную полосу частот, которую хотелось бы получить. Дальше я выберу один из вариантов, и он сделает под него расчет. За все про все договорились на 20 долларов. Варианта он прислал три. Два динамика Альфард НЧ-СЧ и широкополосник Визатон. Я выбрал один из Альфардов, и он посчитал мне на них лабиринт. Получилось 38 Гц по -3 дБ. Я съездил в ОБИ, напилил фанеру и собрал корпуса по его чертежам. Все заработало с первого раза…

Параллельно он научил меня мерять ТС параметры динамиков. Изучив его лабиринтные колонки, я научился делать в моделирующей программе похожие конструкции, которые так же сразу начинали хорошо играть…

 

Ссылки по теме

 

 

Типы акустического оформления

Создано 19.04.2006 21:08. Обновлено 20.04.2020 22:05. Автор: Павел Сайк.

Известная сумятица в понимании принципов формирования басового звена акустики во многом обусловлена информационной политикой рекламных, а чсто и справочных публикаций. Там потенциальному покупателю в первую очередь сообщают размер динамика, затем — его мощность, потом еще мифический «диапазон частот» и завершают это победным аккордом цены.

Все? Не тут-то было! Здесь все только и начинается. В английском собственно динамик называется driver — привод, и это очень правильно. Подобно тому как двигатель станет автомобилем только обогатив себя всем тем, что выработало для этого человечество, так и динамик станет громкоговорителем только в присущем ему акустическом оформлении.

С верхнечастотными и среднечастотными головками дело обстоит относительно просто: ВЧ головки свое акустическое оформление несут на себе, а СЧ — требуют в минимальных размерах.

Иное дело — басовики. Здесь почти все определяется выбором акустического оформления, причем в зависимости от этого выбора пересмотру будут подлежать все сообщенные вам параметры: и мощность, и диапазон частот, и, в известном смысле — цена. Ибо при умелом выборе параметров можно добиться тошнотворного звучания самого дорогого и породистого басового динамика.

Теперь настала пора «огласить весь список» типов акустических колонок. Он не такой уж длинный:

Задача любого низкочастотного акустического оформления решается по древнему принципу «разделяй и властвуй». «Разделяй» означает, что колебания, излучаемые одной стороной дифузора должны быть чем-то отделены от колебаний, создаваемых обратной его стороной, одновременно и в противофазе с первыми. «Властвуй» означает, что с отсеченными таким образом «лишними» звуковыми волнами можно поступить по разному.

Исторически первым акустическим оформлением был акустический экран. Он держит оборону, не пуская колебания с одной стороны диффузора на другую и не давая им взаимно уничтожиться вплоть до частот, на которых кратчайшее расстояние между лицевой и обратной стороной диффузора станет сопоставимо с длиной полуволны излучаемой частоты. А ниже этой частоты акустический экран «расписывается в полном неумении» и предоставляет противофазным волнам гасить друг друга как им заблагорассудится.

Для пресечения акустического короткого замыкания на частоте, скажем, 50 Гц, щит должен иметь размер 3 метра на 3. Поэтому этот вид акустического оформления практическое значение давно утерял, хотя и используется до сих пор в качестве эталонного при измерении параметров динамиков.

Конструктивно простейшее акустическое оформление из практически применяемых — закрытый ящик (sealed или closed в зарубежной терминологии, сокращенно ЗЯ). Здесь с ненужными колебаниями поступают решительно и круто: запертые в замкнутом пространстве позади диффузора, они рано или поздно угаснут, и превратятся в тепло. Количество этого тепла мизерно, но в мире акустики все носит характер малых возмущений, поэтому то, как происходит этот термодинамический обмен, небезразлично для характеристик акустической системы.

Если позволить звуковым волнам внутри корпуса громкоговорителя болтаться без присмотра, значительная часть энергии будет рассеяна на содержащемся внутри корпуса объеме воздуха, он, пусть и незначительно, нагреется и изменится упругость воздушного объема, причем в сторону повышения жесткости. Для того, чтобы этого не происходило, применяют заполнение внутреннего объема звукопоглощающим материалом.

Поглощая звук, этот материал (обычно вата, натуральная, синтетическая, стеклянная или минеральная), поглощает и тепло. Из-за существенно большей, чем у воздуха, теплоемкости звукопоглощающих волокон повышение температуры становится намного меньше и динамику «кажется», что позади него существенно больший объем, нежели не самом деле. На практике таким способом удается добиться увеличения «акустического» объема по сравнению с геометрическим на 15–20%. В этом, а вовсе не в поглощении стоячих волн, как считают многие, заключается основной смысл введения звукопоглощающего материала в закрытые громкоговорители.

Разновидностью этого (а не предыдущего, как часто полагают) типа акустического оформления является так называемый «бесконечный экран». В англоязычных источниках такой тип оформления называют infinite baffle или free-air. Все приведенные названия одинаково дезориентируют.

Мы все тут взрослые люди и понимаем, что бесконечного экрана на практике быть не может. На самом деле бесконечным экраном принято считать закрытый ящик с объемом настолько большим, что упругость заключенного внутри него воздуха значительно меньше упругости подвески диффузора, так что динамик эту упругость просто не замечает и характеристики акустической системы определяются только параметрами головки.

Где проходит та граница, начиная с которой объем ящика становится как бы бесконечным, зависит от параметров динамика. Впрочем, при решении практических задач таким объемом всегда оказывается внутренний объем багажника, который, даже у небольшого автомобиля будет давать реакцию «бесконечно большого» объема даже для большого динамика. Другое дело, что не всякий динамик будет хорошо работать в таком оформлении, но это мы обсудим отдельно, когда будем говорить о выборе динамика под акустическое оформление (или наоборот).

При всей (кстати, кажущейся) простоте закрытого ящика как акустического оформления низкочастотного звена автомобильной акустики, это решение обладает многими достоинствами, отсутствующими у других, более мудреных конструкций.

Во-первых, простота (или пости протсота) расчета характеристик. У закрытого ящика есть всего один параметр — внутренний объем. Уж один-то можно правильно выбрать, если постараться! Поле для ошибок здесь сведено к минимуму.

Во-вторых, во всем диапазоне частот, вплоть до нуля, колебания диффузора сдерживаются упругой реакцией воздушного объема внутри ящика. Это существенно снижает вероятность перегрузки динамика и его механических повреждений. Не знаю, насколько утешительно это звучит, но у заядлых любителей баса динамики в закрытых ящиках, бывает, горят, но практически никогда не «выплевываются».

В-третьих, только закрытый ящик является акустическим фильтром второго порядка, то есть имеет спад АЧХ ниже частоты резонанса системы головка-ящик крутизной 12 дБ/окт. А именно такой крутизной, только в противоположным знаком, обладает АЧХ внутреннего объема салона автомобиля, ниже некоторой частоты. Если угадать, рассчитать или измерить (как кому доведется) — появляется возможность получить идеально горизонтальную частотную характеристику на нижних частотах.

В-четвертых, при грамотном выборе параметров головки и объема для нее закрытый ящик не имеет себе равных в области импульсных характеристик, в значительной мере определяющих субъективное восприятие басовых нот.

Естественный вопрос теперь — так в чем же подвох? Если все так хорошо, зачем нужны все остальные типы акустического оформления?

Подвох один-единственный — КПД. У закрытого ящика он — наименьший по сравнению с любым другим типом акустического оформления. При этом чем меньше нам удастся сделать объем ящика, при сохранении отго же рабочего частотного диапазона, тем меньше будет его эффективность. Нет более ненасытной твари в смысле подводимой мощности, чем закрытый ящик малого объема, поэтому-то динамики в них, как и было сказано, хоть и не выплевываются, но горят нередко…

Следующий по распространенности тип акустических колонок — фазоинвертор (ported, vented, bass-reflex), более гуманен по отношению к излучению тыловой стороны диффузора. В фазоинверторе часть энергии, которая в закрытом ящике «ставится к стенке» используется в мирных целях.

Для этого внутренний объем ящика сообщается с окружающим пространством тоннелем, заключающим в себе некоторую массу воздуха. Величина этой массы выбирается таким образом, чтобы, в сочетании в упругостью воздуха внутри ящика создать вторую колебательную систему, получающую энергию от тыльной стороны диффузора и излучающую ее куда нужно и в фазе в излучением диффузора.

Такой эффект достигается в не очень широком диапазоне частот, от одной до двух октав, но в его пределах к.п.д. существенно возрастает, по принципу «нет отходов — есть неисопльзованные ресурсы». Помимо более высокого к.п.д. фазоинвертор обладает еще одним важнейшим достоинством — вблизи частоты настройки значительно уменьшается амплитуда колебаний диффузора.

Это может на первый взгляд показаться парадоксом — как наличие здоровенной прорехи в корпусе громкоговорителя может сдержать движение диффузора, но тем не менее это — факт жизни. В своем рабочем диапазоне фазоинвертор создает для динамика совершенно тепличные условия, причем точно на частоте настройки амплитуда колебаний минимальна, а большая часть звука излучается тоннелем. Допустимая подводимая мощность здесь максимальна, а искажения, вносимые динамиком — наоборот, минимальны.

Выше частоты настройки тоннель становится все менее и менее «прозрачным» для звуковых колебаний, за счет инерции заключенной внутри него воздушной массы, и громкоговоритель работает как закрытый. Ниже частоты настройки происходит обратное: инерция отннеля постепенно сходит на нет и на самых низких частотах динамик работаеи практически без нагрузки, то есть как будто его вынули из корпуса.

Амплитуда колебаний быстро возрастает, а вместе с ней и риск выплевывания диффузора или повреждения звуковой катушки от удара о магнитную систему. В общем, если не предохраняться, поход за новым динамиком становится реальной перспективой.

Средством предохранения от таких неприятностей, помимо осмотрительности в выборе уровня громкости, служит использование фильтров инфранизких частот. Отрезая часть спектра, где все равно никакого полезного сигнала не содержится (ниже 25–30 Гц), такие фильтры не дают диффузору идти в разнос с риском для собственной жизни и Вашего бумажника.

Фазоинвертор существенно более капризен к выбору параметров и настройке, поскольку выбору, под конкретный динамик, подлежат уже три параметра: объем ящика, поперечное сечение и длина тоннеля. Тоннель очень часто делают так, чтобы у уже готового сабвуфера можно было регулировать длину тоннеля, меняя частоту настройки.

Из-за наличия двух взаимосвязанных колебательных систем фазоинвертор является акустическим фильтром четвертого порядка, то есть его АЧХ теоретически имеет спад 24 дБ/окт ниже частоты настройки. (Реально — от 18 до 24). Получить горизонтальную АЧХ при установке в салоне практически невозможно.

В зависимости от соотношения размера салона (а, стало быть, характерной частоты, с которой начинается подъем АЧХ внутренней акустики) и частоты настройки фазоинвертора суммарная характеристика может иметь отклонения от деликатного горба до безумных Амурских волн. Горб, то есть плавный подъем АЧХ на низших частотах часто бывает как раз тем что надо для оптимального субъективного восприятия басов в зашумленном пространстве, а вот резкие перепады амплитуды при неудачном выборе параметров снискали фазоинвертору, совершенно незаслуженно, прозвище boom-box («бухало»).

Чтобы восстановить справедливость, заметим, что бухающего эффекта можно добиться и от закрытого ящика — я в следующий раз объясню, как; а правильно рассчитанный фазоинвертор способен дать очень ясный и музыкальный бас при разумной подводимой мощности.

Разновидностью фазоинверторного оформления является громкоговоритель с пассивным излучателем (или радиатором). Иноязычные термины: passive radiator, drone cone. Здесь творая колебательная система, позволяющая утилизовать энергию, снимаемую с задней стороны диффузора, реализована не в виде массы воздуха в тоннеле, а в виде второго диффузора, ни к чему не присоединенного, но утяжеленного до требумой массы.

На частоте настройки этот диффузор колеблется с наибольшей амплитудой, а основной — с наименьшей. С продвижением вверх по частоте они постепенно меняются ролями. До недавнего времени этот тип акустического оформления не находил применения в мобильных установках, хотя в домашних используется довольно часто. Причиной нелюбви были неоправданные хлопоты по добыванию второго диффузора (это, обычно, такой же динамик, но без магнитной системы и звуковой катушки) и трудности в размещении двух больших диффузоров там, где у обычного фазоинвертора надо разместить диффузор и небольшой тоннель.

Однако в самое последнее время автомобильные сабвуферы с пассивным излучателем появились — нужда заставила. Дело в том, что в последнее время стали появляться динамики нового поколения с очень большим ходом диффузора, рассчитанные на работу в малых объемах. Объем «выдуваемого» ими при работе воздуха очень велик, и отннель пришлось бы делать занчительным в диаметре (иначе скорость воздуха в тоннеле возрастет настолько, что он будет шипеть как паровоз).

А сочетание малого объема и большого диаметра тоннеля заставляет выбирать для тоннеля большую длину. Вот и оказалось, что фазоинверторы обычной конструкции для таких головок украсились бы трубами метровой длины. Чтобы избежать таких никому не нужных казусов, предпочли требуемую соколеблющуюся массу сосредоточить в пассивном излучателе с ходом диффузора, таким же, как и у активного динамика.

Третий тип сабвуфера, довольно часто используемый в автоустановках (хотя и реже, чем два предыдущих) — полосовой громкоговоритель (bandpass или бандапасс). Иногда встречается название «громкоговоритель с симметричной нагрузкой» (symmetric loading). Если закрытый ящик и фазоинвертор — акустические фильтры верхних частот, то полосовой, как и вытекает из названия — объединяет в себе фильтры верхних и нижних частот.

Простейший полосовой громкоговоритель — одинарный 4-го порядка (single reflex). Он состоит из закрытого объема, т.н. задней камеры и второго, снабженного тоннелем, как у обычного фазоинвертора (передняя камера). Динамик установлен в перегородке между камерами так, что обе стороны диффузора работают на полностью или частично замкнутые объемы — отсюда и термин «симетричная нагрузка».

Из традиционных конструкций полосовой громкоговоритель, в любом варианте — чемпион по эффективности.

При этом эффективность прямо связана с шириной полосы пропускания. Частотная характеристика полосового громкоговорителя имеет вид колокола. Путем выбора соответствующих объемов и частоты настройки передней камеры, можно построить сабвуфер с широкой полосой пропускания, но органиченной отдачей, то есть колокол будет низким и широким, а можно — с узкой полосой и очень высоким к.п.д. в этой полосе. Колокол при этом вытянется в высоту.

Бандпасс — капризная штука в расчете и самая трудоемкая в изготовлении. Поскольку динамик закопан внутри корпуса, приходится идти на ухищрения по сборке ящика так, чтобы наличие съемной панели не нарушало жесткости и герметичности конструкции. Согласование частотных характеристик сабвуфера, салона и фронтальной акустики также связано с известной головной болью. Импульсные характеристики тоже не из лучших, в особенности при широкой полосе. Чем же это компенсируется?

Прежде всего, как говорилось — высочайшим к.п.д.

Во-вторых — тем, что весь звук излучается через тоннель, а динамик полностью закрыт. При компоновке такого сабвуфера открываются немалые возможности для установщика (или любителя) с фантазией. Достаточно найти небольшое местечко на стыке багажника и салона, гда может разместиться жерло тоннеля — и путь мощнейшим басам открыт.

Специально для таких установок фирма JLAudio, например, выпускает гибкие пластмассовые рукава-тоннели, которыми она предлагает (и многие соглашаются) соединять выход сабвуфера с салоном. Вроде шланга пылесоса, только толще и жестче.

Еще большей эффективностью обладают полосовые громкоговорители 6-го порядка с двумя тоннелями. Камеры такого сабвуфера настраиваются с разносом примерно в октаву. Двойной бандпасс обеспечивает меньшие искажения в рабочей полосе, поскольку динамик нагружен фазоинверторами с обеих сторон диффузора, со всеми преимуществами такой нагрузки, но имеет более крутой, по сравнению с одинарным, спад АЧХ ниже рабочей полосы.

Промежуточное положение занимает так называемый квази-полосовой громкоговоритель, он же — с последовательной настройкой, где задняя камера соединена тоннелем с передней, а передняя еще одним тоннелем — с окружающим пространством.

Трехкамерные полосовые громкоговорители представляют собой просто альтернативные конструктивные реализации обычных полосовых, и составлены из двух обычных, полсе чего убрана разделяющая их стенка.

Существует еще три варианта акустического оформления низкочастотной акустики, которые хоть и сужществуют, но применения практически не находят. Первый из аутсайдеров — акустический лабиринт, где «отвод энергии» от тыльной стороны диффузора происходит по длинной трубе, обычно сложенной для компактности, но все равно увеличивающей габариты сабвуфера до пределов, недопустимых в мобильной установке.

Второй — экспоненциальный рупор, который для получения достаточно низкой граничной частоты должен иметь циклопические размеры, что делает редкостью его использование в низкочастотном звене даже в стационарных системах, где места побольше, чем в автомобиле.

Третий тип, имеющий единичные прецеденты применения Ч громкоговоритель в апериодической нагрузкой в виде сосредоточенного акустического сопротивления (aperiodic membrane). У нас раньше это называлось ПАС — панель акустического сорпотивления. Идея заключается в том, что нагрузкой для диффузора является близкорасположенная полупроницаемая преграда, например, плотная ткань или слой секловаты, зажатый между перфорированными панелями.

Теоретически, такая нагрузка носит неупругий характер и, как амортизатор в автомобильной подвеске, гасит акустическую энергию, не влияя на резонансную частоту динамика. Но это — теоретически. А на практике наличие воздушного объема между динамиком и ПАС создавало такую мешанину характеристик и реакций, что результаты становились малопредсказуемы.

Итак, из беглого взгляда на основные типы акустического оформления ясно, что совершенства в мире нет. Любой выбор будет компромисом. А чтобы существо компромиса стало яснее, давайте завершим эту заочную встречу как положено — подведением промежуточных итогов. Сравним рассмотренные варианты с точки зрения основных факторов, определяющих успех их использования в мобильной аудиоустановке.

К этим факторам следовало бы отнести:

К.П.Д.

Величина к.п.д., присущего тому или иному типу акустического оформления определяет, в конечном счете, насколько мощный усилитель понадобится для достижения требуемого уровня громкости, а заодно и насколько трудна будет жизнь динамика.

В наиболее важном с точки зрения воспроизведения информации басового регистра диапазоне частот 40–80 Гц места распределятся так: узкополосные полосовые громкоговорители — чемпионы в этом зачете, особенно — двухтоннельные 6-го порядка. За ними идут широкополосный двухтоннельный и обычный фазоинвертор. И наконец, самые охочие до подводимой мощности — закрытый ящик и широкополосный одинарный бандпасс.

Вносимые искажения

В нижней октаве — полутора музыкального диапазона (30–80 Гц) все типы акустического оформления ведут себя прилично при небольших уровнях мощности. Фазоинвертор и полосовой громкоговоритель — несколько лучше других, но ненамного. А вот при больших мощностях соперники растягиваются вдоль дистанции. Наилучшие результаты здесь следует ожидать от двойного полосового громкоговорителя. За ним — одинарный полосовой и фазоинвертор. И замыкает цепь — закрытый ящик, дающий наибольшие искажения при больших амплитудах сигнала.

Импульсные характеристики

Точная передача фронтов басовых инструментов — едва ли не главное качество для басовой акустики. Немного проку в низких басовых потугах, если они будут смазанными и вялыми. В этом отношении закрытый ящик обещает наилучшие результаты (при правильном расчете).

Переходные характеристики фазоинвертора могут быть очень достойными, но все же в среднем уступят закрытому оформлению. Одинарные полосовые громкоговорители имеют неплохие характеристики, которые, однако, ухудшаются с расширением полосы пропускания.

Наихудшей реакцией на импульсный сигнал обладает двойной полосовой громкоговоритель, опять же, в особенности — широкополосный.

Согласование с фронтальной акустикой

Работа сабвуфера должна быть, начиная с определенной частоты, перепоручена мидбасам фронтальной акустики. Для закрытого ящика и фазоинвертора это не проблема и конструктор системы обладает изрядной свободой в выборе частоты раздела полос, поскольку и эта частота и крутизна спада определяются внешними цепями. А вот узкополосные бандпассы часто обладают собственным спадом частотки уже начиная с 70–80 Гц, где далеко не все мидбасы могут безболезненно подхватить песню. Требования к мидбасам при этом усложняются, да и работа с кроссовером проще не становится.

Поместим все вышесказанное в таблицу, на основе привычной нам пятибалльной системы:

  Полосовой громкоговоритель
одинарный двойной
  Закрытый ящик Фазоинвертор Узкая полоса Широкая полоса Узкая полоса Широкая полоса
Искажения на малой мощности 4 5 5 4 5 4
Искажения на большой мощности 2 4 4 3 5 4
Импульсные характеристики 5 4 4 2 3 2
Согласование с фронтальной акустикой 5 5 2 4 2 4
Перегрузочная способность в рабочем диапазоне (выше 30 Гц) > 4 5 4 5 4
Перегрузочная способность в инфра низкочастотном диапазоне ниже 30 Гц) 5 2 5 5 2 2
Гладкость АЧХ с учетом внутренней акустики автомобиля. 5 4 2 3 2 3
Чувствительность к ошибкам расчета и изготовления 5 4 2 2 2 2

Как выбрать акустическое оформление?

Для выбора типа оформления нужно знать параметры Тиля-Смолла для вашего динамика, такие как полная добротность Qts и резонансная частота Fs. Бытует мнение, что для:

Qts > 1,2 это головки для открытых ящиков, оптимально 2,4;
0,6 < Qts < 1,2 — головки для закрытых ящиков, оптимально 0,7–0,8;
0,4 < Qts< 0.6 — для фазоинверторов, оптимум — 0,4;
0,2 < Qts< 0.8 — для систем с пассивным излучателем;
Qts < 0.4 — для рупоров.

Есть мнение, что нужно сортировать головки не по добротности, а по величине Fs/Qts и как ориентир:

Fs/Qts > 30 экран и открытый корпус;
Fs/Qts > 50 закрытый корпус;
Fs/Qts > 85 фазоинверторы;
Fs/Qts > 105 Бандпассы (полосовые резонаторы).

Если динамики стоят в дверях, то можно считать Fc = Fs и Qtc = Qts, то есть необходимо и достаточно знать параметры «голого» динамика. Почему, собственно, мы и стремимся их знать.

Читайте также

 

Открытое акустическое оформление — Энциклопедия по машиностроению XXL

ОТКРЫТОЕ АКУСТИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ  [c.34]

РИС, 29. Открытое акустическое оформление в виде щита, подвешенного в углу комнаты  [c.36]

Открытый корпус. Самый распространенный вид открытого акустического оформления— ящик, у которого задняя стенка имеет ряд сквозных отверстий или же полностью отсутствует. Головка устанавливается обычно на передней панели ящика. Его внутренний объем, как правило, используется для размещения деталей электрической схемы, например радиоприемника. Выносные АС в виде открытых корпусов применяются реже. Акустическое действие открытого оформления подобно действию экрана. Наибольшее влияние на частотную характеристику акустической системы с открытым оформлением оказывает передняя стенка, т. е. та, на которой крепится головка. Вопреки довольно распространенному мнению боковые стеики открытого оформления влияют на характеристику открытого оформления мало. Поэтому не рекомендуется делать открытое оформление глубоким, а надо стараться  [c.38]


Площадь передней панели открытого акустического оформления с учетом влияния глубины оформления к может быть найдена как  [c.40]

Распространенный вид акустического оформления — открытый корпус. Он представляет собой ящик, у которого задняя стенка или полностью отсутствует, или же имеет ряд сквозных отверстий (например, из перфорированного картона, пластмассовая со щелями или отверстиями и т. д.). Головки устанавливаются обычно на передней стенке ящика. Его внутренний объем, как правило, используется для размещения деталей электрической схемы, например приемника. Акустическое действие открытого оформления подоб-  [c.148]

Диффузорный громкоговоритель обычно устанавливают в ящике или плоском экране, называемыми акустическим оформлением. Ящики применяются с открытой и закрытой задней стенкой (см. рис. 6.2 б, в). Иногда заднюю стенку делают перфорированной, затянутой тка-  [c.133]

Описаны различные виды акустического оформления (открытое, за крытое, с фазоинвертором, с пассивным излучателем и некоторые другие). Даны рекомендации по их расчету и конструированию.  [c.1]

Тип акустического оформления. Различают головкн громкоговорителей для акустических систем открытых, закрытых, с фазоинвертором, пассивны. излучателем и т. д.  [c.104]

Имеется еще один элемент открытого оформления, который, может влиять на работу открытой АС. Это задняя стенка оформления, которая служит для защиты элементов схемы радиоустройства. Она должна быть по крайней мере такой, чтобы не ухудшать акустические параметры системы. На рис. 34 приведены частотные характеристики АС с открытыми корпусами с задними  [c.40]

Открытым акустическим оформлением головки называется такое ее оформление, при котором задняя сторона звукоизлучающей поверхности диффузора головки не изолирована акустически от передней. В качестве открытого оформления применяетч я либо  [c.34]

Открытое акустическое оформление наиболее распространено как в нашей стране, так и за рубежом. Оно используется в телевизорах, переносных радиоприемниках всех классов, кассетных магнитофонах, абонентских громкоговорителях, а также в большей части катушечных магнитофонов, стационарных радиоприемников и электрофонов. Можно сказать, что за исключением высококачественной звуковоспроизводящей радиоашпаратуры с йынос-ными АС, вся остальная бытовая звуковоспроизводящая аппаратура имеет открцтое акустическое оформление.  [c.35]

Открытая акустическая система — акустическая система, в когорой влияние упругости воздуха в объеме акустического оформления пренебрежимо мало, а излучения передней и тыльной сторон подвижной системы головки громкоговорителя не изолированы друг ОТ друга в области низких частот.  [c.110]


Распространенным видом акустического оформления является открытый. Он представляет собой ящик, у которого задняя стенка или полностью отсутствует, или же имеет ряд сквозных отверстий (например, из перфорированного картона, пластмассовая со щелями или отверстиями и т. д.). Громкоговорители устанавливаются обычно на передней стенке ящика. Его внутренний объем, как правило, используется для размещения деталей электрической схемы, например, приемника. Акустическое действие открытого оформления подобно действию экрана. Наибольшее влияние на частотную характеристику акустической системы с открытым оформлением оказывают передняя стенка (считается передней та, на которой установлен громкоговоритель) и ее размеры. Вопреки распространенному мнению боковые стенки открытого оформления влияют на характеристику акустической системы мало. Таким образом важен не внутренний объем оформления, а площадь передней стенки. Размеры ее (эквивалентный диаметр передней стенки) из-за влияния боковых можно делать на 25— 40% меньше размеров экрана. Конечно, если оформление сделать очень глубоким, то оно может начинать действовать как труба, резонирующая на ряде частот, тем более низких, чем больше длина трубы. Естественно, это является нежелательным, поскольку такие резонансы явятся причиной появления пиков и провалов на частотной характеристике акустической системы. Кроме нежелательности большой глубины открытого оформления, оно должно удовлетворять еще некоторым требованиям. Прежде всего, следует избегать каких-либо отверстий и щелей в акустическом оформлении (за исключением отверстий или щелей в задней стенке). Особенно опасны они на передней стенке как причины акустического короткого замыкания и как причины, которые могут привести к резкому ухудшению воспроизведения низких частот. Поэтому, в частности, рекомендуется устанавливать громкоговорители на передней стенке с уплотнением в виде кольцевой прокладки из резииы, пленки и т. п. между диффузоро-держателем и передней стенкой. Уплотнением могут служить и картонные сектора, обычно располагающиеся на диффузородержателе. Но тогда надо уплотнить щели между ними. Громкоговоритель надо притягивать к стенке винтами или шурупами, но не очень сильно, чтобы не покоробить диффузородержателя и тем самым не вызвать перекоса подвижной системы, что может привести к нелинейным искажениям и явиться причиной дребезга. Задняя сторона громкоговорителя не должна быть закрыта, как это часто делают, деталями схемы, не должка задыхаться . Несоблюдение этого требования приводит к снижению звукового давления, развиваемого акустической системой. Можно рекомендовать, чтобы детали схемы не занимали более 25—30% внутреннего объе-  [c.180]

Теоретически диффузор рассматривается как круглый поршень, колеблющийся либо в открытом пространстве (рис. 3.18,а), либо в отверстии плоского бесконечного акустического экрана (рис. 3.18,6), в корпусе с открытой (рис. 3.18,в) или с закрытой (рис. 3.18,г) задней стороной. Для оценки соотношений между активным сопротивлением излучения Я ИЗЛ и резктивнои компонентой изл в [3] вычислены безразмерные коэффициенты соответственно /С1И31 и /Сгизл в зависимости от относительного размера головки, в том числе с учетом их работы в открытом пространстве при использовании некоторых видов акустического оформления (рис. 3.19). В области низких частот активная составляющая излучения ничтожно мала. Подводимая к катушке головки электрическая мощность затрачивается на нагрев катушки и частично на создание бесполезных колебаний воздушной среды перед диффузором. При возрастании волнового размера диффузора активная составляющая излучения будет расти, однако медленнее всего при работе головки в открытом пространстве 1 на рис. 3.19). Причиной этого является то, что между излучением звуковых волн  [c.95]

Головки с акустическим оформлением по типу бесконечного экрана применяют при озвучении помещений, где их монтируют изнутри декоративных настенных покрытий. Если же экран имеет конечные размеры и его площадь не намного превышает пло-щать самого диффузора, то зависимость 5 расположится между зависимостями / и 2. Это характерно для громкоговорителя в виде головки, помещенной в открытом ящике (рис. 3.18), который можно рассматривать как сложенный экран.  [c.96]


Open Box NS Design Instruments

Почему стоит покупать у нас?

Бесплатная доставка

Бесплатная стандартная наземная доставка (48 смежных штатов, исключая некоторые излишки веса и бывшие в употреблении / винтажные товары).

Заказы размещены до 17:00. ET обычно отправляем в тот же рабочий день.

Учить больше

2 года гарантии на гитары

Каждая гитара или бас покупка у друга музыканта (электрическая или акустическая, New или Open Box) включает два года защита от заводских браков.

Свяжитесь с нами для Детали

Мы здесь для вас

Наши консультанты по снаряжению доступны чтобы провести вас через весь процесс покупок. Позвоните или поговорите, чтобы получить совет специалиста и услышать последние сделки.

Связаться с нами

Свяжитесь с нами

Звоните сейчас

800-449-9128

Hablamos Español

866.226.2919

Давай поговорим

Живой чат

Часы:

ПН — ПТ 5:00 — 20:00 по тихоокеанскому времени

СБ — ВС 6:00 — 19:00 PT

800-449-9128 Значок пустой корзины

{ «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»: «» }

Почему стоит покупать у нас? Огромные предложения на распродаже на складе и по телефону 800-449-9128, чтобы узнать лучшие предложения

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

Рекомендации по проектированию корпуса громкоговорителя

Elliott Sound Products Дизайн корпуса громкоговорителя

Авторские права © Сентябрь 2019 г., Род Эллиотт

верхний
Основной индекс
Указатель статей

Содержание
Введение

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.


1 — Что это за статья Не

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.


2 — Типы корпусов

Существует множество различных типов корпусов, и невозможно подробно описать их все.Из перечисленных они показаны (более или менее) в порядке сложности, от самого простого до самого сложного для сборки. Некоторые из них очень распространены (например, простые герметичные и вентилируемые корпуса), другие используются в основном любителями и некоторыми производителями-бутиками. Хотя чертежи показаны с одним драйвером, в большинстве случаев будет хотя бы один другой (твитер), а в некоторых случаях будет вторичный корпус, содержащий среднечастотный драйвер.

Никаких «эзотерических» ограждений здесь не рассматривается.Предполагается, что любой, кто хочет предпринять что-то совершенно необычное, будет обладать необходимыми навыками, чтобы все было сделано правильно. Это, конечно, не всегда так, поэтому любой, кто хочет сделать цилиндрические или сферические корпуса (или что-нибудь еще со «странной» формой), все равно найдет многие из предложений полезными.

Помните, что громкость, занимаемая драйверами динамиков, должна быть добавлена ​​к общей рассчитанной громкости, и, если используется порт, его объем также должен быть включен.То же самое и с крепежными материалами — все они занимают место в корпусе и требуют учета. Вы можете обнаружить, что вам нужно добавить дополнительные распорки, когда корпус будет (почти) закончен, поэтому на всякий случай можно добавить немного дополнительного объема. Обычно вы можете изменить внутреннюю громкость на небольшую величину, не оказывая серьезного влияния на производительность, и помните, что комната для прослушивания будет иметь гораздо большее влияние на общее качество звука, чем любое небольшое неверное вычисление внутренней громкости.

Параметры динамика не являются абсолютными числами, и в некоторых случаях они могут отличаться. Всегда целесообразно самостоятельно измерять параметры Тиле / Смолла. По этой теме есть статья ESP — все подробности см. В разделе «Измерение параметров громкоговорителя».


2.1 — Открытая перегородка (также известная как Диполь)

Некоторые, в первую очередь, покойный Зигфрид Линквиц, предпочитают открытый дефлектор или дипольный динамик. Открытая перегородка (или коробка с открытой стенкой) использовалась с самых первых дней усиления звука, и ее гораздо проще построить.В идеале перегородка должна быть больше длины волны («бесконечная» перегородка), но на низких частотах этого очень трудно добиться. Таким образом, хотя их легко построить, их не так просто спроектировать (или даже произвести) в размерах, подходящих для низких частот. Одна длина волны на частоте 100 Гц составляет уже 3,43 метра, поэтому размер быстро выходит из-под контроля.


Рисунок 2.1 — Корпус диполя (бесконечная перегородка / открытая задняя часть)

Для более высоких частот можно утверждать, что отказ от коробки предотвращает внутренние отражения.Это совершенно верно, но, конечно, заднее излучение попадает в комнату, которая имеет свои собственные отражения, большинство из которых совершенно непредсказуемо, и с ними может быть намного сложнее справиться, чем с внутренними отражениями ограждения. Открытые громкоговорители очень распространены для гитарных усилителей, где открытая спина обеспечивает сценический звук, который предпочитает большинство гитаристов. Коробку с открытой задней крышкой можно сравнить с плоской перегородкой, которую «сложили», чтобы уменьшить ее размер. Конечно, это также защищает заднюю часть динамика от повреждений при транспортировке, что особенно важно для гитарных систем.


2.2 — герметичная (также известная как акустическая подвеска)

Герметичный корпус очень распространен и может работать очень хорошо, если внутренний объем рассчитан в соответствии с характеристиками динамика. Параметры драйвера Тиле-Смолла показывают, что для оптимальной производительности требуется корпус правильного размера. Если он слишком мал, будет выраженный пик низких частот, за которым последует резкий спад на уровне 12 дБ / октава. Из всего, что можно квалифицировать как «ограждение», это самое простое.


Рисунок 2.2 — Герметичный корпус

Звук с тыльной стороны диффузора динамика не излучается в комнату, а поглощается с помощью специальных волокнистых матов, войлока, ковра, стекловолокна или комбинации этих материалов. В идеале тыловое излучение не будет отражаться обратно через диффузор, что становится критичным на средних и высоких частотах. Басы могут быть очень хорошими (часто с эквализацией), но для этого требуются драйверы с большим, чем обычно, максимальным ходом (X max ).Герметичные шкафы обычны для инструментальных усилителей (гитара, бас, клавишные).


2.3 — фазоинвертор (также известный как Ported / Vented)

Это, пожалуй, самый распространенный в настоящее время корпус. Он использовался в очень ранних акустических системах, но в основном это был метод проб и ошибок, пока Невилл Тиле и Ричард Смолл не измерили параметры громкоговорителя. Это позволило математически рассчитать размеры корпуса и портов, а затем можно было спроектировать систему, построить ее и заставить ее работать, как ожидалось.Многие из ранних «настроенных» боксов были тем, что сейчас обычно называют «бум-боксами», потому что они имели чрезмерный и часто «однотонный» бас. Было написано бесчисленное количество программ, позволяющих пользователям проектировать корпус на основе параметров Тиле-Смолла. Это устранило большую часть догадок, но сами по себе программы (в большинстве случаев) не могут обеспечить полный дизайн. Большинство из них обеспечивают необходимый внутренний объем, диаметр и длину порта (вентиляционного отверстия), но почти всегда требуется дополнительная «настройка».


Рисунок 2.3 — Корпус фазоинвертора

В этих корпусах тыловое излучение используется для усиления низких частот ниже резонансной частоты динамика. Комбинация объема корпуса, длины и диаметра вентиляционных отверстий формирует резонатор Гельмгольца, который (если все сделано правильно) усиливает низкочастотную характеристику, не создавая чрезмерных басов и / или плохой переходной характеристики. Важно понимать, что параметры Тиле-Смолла относятся к «слабому сигналу», а это означает, что характеристики не обязательно будут одинаковыми при высоких уровнях мощности.Корпус с фазоинвертором влияет только на область низких частот, а средние и высокие частоты по-прежнему необходимо поглощать внутри корпуса.


2.4 — Пассивный радиатор

В вариации «традиционного» корпуса фазоинвертора используется пассивный радиатор. Это в значительной степени громкоговоритель без магнита или звуковой катушки, и он обычно настроен на резонансную частоту несколько ниже, чем у низкочастотного динамика. У некоторых есть утяжелители, которые можно добавлять или убирать, чтобы настроить резонансную частоту излучателя.У них есть некоторые преимущества по сравнению с портом, заключающиеся в том, что отсутствует возможность «вздутия» или других шумов, которые может создать корпус с отверстиями, если скорость воздуха слишком высока.


Рисунок 2.4 — Корпус пассивного радиатора

Совершенно очевидно, что пассивный радиатор занимает больше места на перегородке, чем порт, но некоторые люди предпочитают их по разным причинам. Это конфигурация, которая кажется несколько «сезонной», завоевывающей или теряющей популярность без видимой причины. Раньше на рынке было много пассивных радиаторов, но они стали менее распространенными, чем когда-то.


2,5 — Апериодический корпус

Апериодический корпус — это нечто среднее между герметичной и вентилируемой коробкой. Вентиляционное отверстие намеренно ограничено, так что это либо негерметичный герметичный корпус, либо «суженный» фазоинвертор. В сети довольно много информации, но не вся она полезна, и уравнения проектирования трудно найти.


Рисунок 2.5 — Апериодический корпус

Вышеупомянутое — один из множества различных способов конфигурации апериодического корпуса.Это не широко известная техника, и я с ней не экспериментировал. Делается много заявлений, и существует много вариантов — в некоторых случаях используется только небольшое отверстие или серия узких щелей с соответствующим демпфирующим материалом, закрывающим отверстия. Похоже, дизайнеры не пришли к единому мнению, поэтому методика носит несколько экспериментальный характер. Утверждается, что при соответствующем апериодическом «вентиляционном отверстии» корпус становится намного больше, чем он есть на самом деле, и нередко можно увидеть апериодические корпуса, которые кажутся слишком маленькими для используемого драйвера.Как я уже сказал, я не пробовал этот подход, но могу сделать это, когда позволит время (и мотивация).


2,6 — изобарический (с / без порта / вентиляционного отверстия)

Изобарические громкоговорители не особенно распространены и всегда используются только для области низких частот. Преимущество состоит в том, что требуемый размер шкафа уменьшается вдвое по сравнению с одним драйвером, что позволяет получить более компактную систему. Недостатком является то, что КПД также уменьшается вдвое, поскольку на два драйвера подается одинаковая мощность, но выходной уровень не увеличивается.Хотя драйверы показаны «вложенными», при этом передний драйвер частично находится внутри заднего динамика, они также могут быть установлены лицом к лицу. Закрытый объем между драйверами должен быть небольшим для обеспечения оптимального сцепления.


Рисунок 2.6 — Изобарический корпус

Изобарические корпуса

могут использоваться с вентиляционным отверстием или без него, в зависимости от желаемого результата. Большая часть программного обеспечения для проектирования динамиков может поддерживать изобарические конфигурации, но механические детали могут быть неудобными для изготовления.Есть несколько коммерческих изобарических корпусов, но они не особенно распространены на рынке. Это хорошая конструкция для использования, если драйвер, который вы хотите использовать, требует коробки большего размера, чем вы можете принять, но ни один изобарический корпус обычно не должен работать на частотах выше 300 Гц или около того. Стоимость, вес и относительная неэффективность изобарических корпусов ограничивают их полезность для коммерческих систем.


2.7 — Корпуса с полосой пропускания

Это, вероятно, одни из самых сложных в изготовлении, но они могут воспроизводить большое количество басов в относительно узкой полосе частот.В них используется , только для баса, так как размеры не подходят для более высоких частот. Как следует из названия, эти корпуса являются акустическим аналогом электрического полосового фильтра. Они могут иметь очень высокий КПД, но корпус чувствителен к изменениям параметров драйвера. Если драйвер выходит из строя, он должен быть заменен драйвером с примерно идентичными параметрами , иначе ответ не будет таким, как ожидалось.


Рисунок 2.7 — Корпус с полосой пропускания четвертого порядка

Хотя показан ящик четвертого порядка, также используется корпус шестого порядка.У них есть дополнительное вентиляционное отверстие между задним корпусом динамика и передней резонансной камерой. Полоса пропускания обычно довольно узкая, поэтому они не могут воспроизводить широкий диапазон частот. Системы четвертого порядка довольно распространены для больших систем звукоусиления, где (по-видимому) более важно создать огромное количество шума, чем учитывать точность воспроизведения. Конечно, это не всегда верно, но, похоже, так обстоит дело во многих системах, используемых для очень большой аудитории. Требуется некоторая осторожность, чтобы гарантировать, что эффект не будет «басом одной ноты», где полоса пропускания настолько узка, что они звучат так, как будто слышна только одна нота (многие автомобильные установки страдают той же проблемой).

Без сомнения, их сложнее всего разработать, и даже небольшие отклонения от «идеального» могут вызвать серьезные аномалии реакции. Из-за акустического фильтра некоторые люди скажут, что этот тип корпуса отвечает за «дневной поздний» бас — часто бывает значительная задержка от подачи сигнала до того, как резонанс будет достаточно стимулирован для получения выходного сигнала. Задержка обычно несколько меньше, чем полный день, но идею вы поняли. Эта конфигурация может быть расширена до восьмого порядка, но это менее распространено (и имеет очень узкую полосу пропускания ).


2,8 — Корпуса линий передачи

И, наконец, линия передачи. Теоретически идея состоит в том, что линия бесконечна, но это немного непрактично для большинства мест для прослушивания. В основном линия рассчитана на ¼ длины волны на резонансной частоте динамика, и будет некоторое усиление от открытого конца линии. Их, как известно, сложно сделать «в самый раз», и этот процесс обычно включает эксперименты с заполнением линии передачи до тех пор, пока не будет достигнут желаемый результат.Оптимально настроенная линия передачи должна уменьшить резонансную частоту драйвера, чего не может достичь ни один другой тип корпуса.


Рисунок 2.8 — Корпус линии передачи (короче обычного)

Строка, показанная выше, намного короче, чем обычно, только потому, что я не хотел, чтобы огромное изображение отображало ее полностью. Общие принципы не изменились, и обычно леска сужается, чтобы она становилась уже по длине. Некоторые конструкторы будут настаивать на том, что овечья шерсть — единственный материал, который следует использовать, а другие будут использовать комбинацию различных материалов для достижения желаемых результатов.Важно, чтобы набивка внутри «линии» не могла двигаться, распадаться или сжиматься со временем, так как до нее очень трудно добраться, когда корпус будет готов и запечатан. В отличие от более традиционного корпуса, доступ к внутренним компонентам линии передачи невозможно после снятия динамика.


2,9 — Рупорные системы

Хотя я не собираюсь приводить здесь обязательную информацию о рупорных системах, их следует упомянуть — хотя бы вскользь. Рупор действует как акустический преобразователь, уменьшая высокое акустическое давление на диафрагме (установленной на горловине) до низкого давления (на устье), соответствующего воздуху.Рупорные системы могут быть на 10 дБ более эффективными, чем прямые излучатели, но для низких частот устье (и длина) должны быть очень большими, что делает их непрактичными для домашних систем. Первоначальный Klipschorn был одной из очень немногих «домашних» систем, в которых использовалась рупорная нагрузка для всего диапазона частот. Разработаны в 1946 году, они большие и очень дорогие .

Полностью рожок нагруженные систем, используемые общая для усиления звука, и когда сделаны должным образом являются очень эффективными и обеспечивают звук, / был (ИМО) значительно выше, чем полученные из современных линейных массивов.Существует несколько домашних и студийных мониторных систем, в которых для твитера используется рупор или волновод (аналогичный принцип). Волноводы становятся все более распространенными, и их можно использовать с «обычным» купольным твитером, чтобы обеспечить небольшое повышение эффективности и лучше контролируемую дисперсию, чем сам купольный твитер. Дополнительную информацию см. В разделе «Практические самодельные волноводы» на сайте ESP.

Поскольку конструкция рупоров очень специфична, это предел того, что показано здесь. Однако методология строительства, необходимость гарантировать, что панели не резонируют, и другие общие комментарии применимы к любому ограждению, независимо от типа системы.Резонансы панели в сложенном басовом рупоре могут быть особенно неприятными из-за высокого давления в горловине рупора.


3 — «Золотое сечение»

Хотя изготовление корпуса без параллельных сторон возможно, домашнему строителю очень сложно сделать только пару корпусов. В подавляющем большинстве динамиков используются обычные параллельные стороны, передняя и задняя, ​​верхняя и нижняя. Из этого можно получить очень хорошую коробку, но есть одна вещь, которая может сделать ее «лучше».

Есть нечто, известное как «золотое сечение», обозначаемое греческой буквой φ (фи). Есть много заявлений о его неотъемлемых преимуществах (включая эстетику), но у него есть важная характеристика … ни одна сторона не является кратной или кратной любой другой, поэтому коробка, использующая золотое сечение, не может настраивать одночастотную стоячие волны на более чем двух панелях. Коэффициент определяется как …

φ = (1 + √5) / 2
φ = 1,61803398875 …

Например, если высота перегородки составляет 400 мм, ширина (или глубина) должна составлять 247 мм, а оставшийся размер — 153 мм.Обратите внимание, что это все внутри размеров . Эти размеры не связаны между собой гармонично, поэтому вероятность усиления определенных частот или обертонов меньше. На самом деле, это, вероятно, не имеет большого значения, так или иначе, и так же легко построить коробку, используя « золотое сечение », которое звучит плохо, как и любая другая форма коробки (за исключением идеального куба с драйвером пощечину по центру лица конечно).

Отношение также можно обозначить как 0.618: 1: 1,618. Какую сторону вы выберете для перегородки, в значительной степени не имеет значения, но в идеале это должна быть самая узкая сторона (так, в приведенном выше примере перегородка будет иметь высоту 400 мм и ширину 153 мм (внутренняя). Однако это ограничивает размер динамика, который может быть установленным на перегородке — обычно не более 150 мм (6 дюймов). Если в корпусе есть дополнительный корпус (например, для среднечастотного динамика), проблема становится немного сложнее. Вероятно, есть гораздо больше коммерческих коробок для динамиков, которые не использует золотое сечение, чем есть, , так что до некоторой степени это всегда будет спорный вопрос.


Рисунок 3.1 — Золотое сечение и коэффициент √2

Как всегда, размеры помещения будут иметь гораздо более сильное влияние на звук, а элементы распорки, внутреннего демпфирования и звукопоглощения так же важны, как и для корпуса любой другой формы. Ожидается, что очень немногие комнаты будут придерживаться золотого сечения, и использование его для громкоговорителя ничего не гарантирует. Общая методология строительства, с особым акцентом на распорки, может дать отличные результаты при условии, что необходимо позаботиться о том, чтобы панели были разных размеров, а распорки были симметричными , а не .Раскосы всегда должны быть смещены по центру панели, чтобы две «субпанели» имели разные резонансные частоты, но этого может быть трудно достичь при сохранении достаточно простых методов строительства.

Хотя наверняка найдутся люди, которые настаивают на том, что золотое сечение всегда делает коробки «лучше», это не «волшебная пуля», и если это приводит к неудобному размеру коробки, то не стесняйтесь отклоняться. Другое соотношение, которое опять же не является волшебным, но может работать хорошо, — √2 (1.414213562 …), которое также является иррациональным числом, как и π (Pi — 3,141592654 …). √2 полезно и может обеспечить « лучшее » соотношение сторон, чем φ (в частности, вы можете получить более широкую перегородку, если коробка глубже, чем ширина), но обычно вы избегаете проблем, если размеры не являются прямым кратным (или кратные) друг другу. По возможности старайтесь использовать иррациональные множители, а не «простые» отношения, такие как 1,5 (и т. Д.). На рисунке выше показаны два соотношения, наложенные друг на друга, чтобы вы могли легко увидеть разницу.


4 — Чего следует избегать

Есть довольно много вещей, которые люди делают для внешнего вида, которые обычно делают акустическую систему менее «совершенной», чем мог надеяться производитель. Один из них — разместить драйверы в аккуратном ряду точно по центру перегородки. Хотя это означает, что нет «левого» или «правого» динамика (они взаимозаменяемы), это также означает, что эффекты дифракции усиливаются. Дифракция происходит, когда звуковая волна достигает разрыва.Обычно это край корпуса, но он также включает соседние динамики.

Когда драйверы расположены на одинаковом расстоянии от каждого края корпуса, дифракционный эффект усиливается. Много лет назад Гарри Олсон показал, что круглая перегородка с водителем в центре — наихудшее из возможных вариантов. Квадратная перегородка (динамик по центру) почти так же плох, и лучшие результаты достигаются, когда динамик установлен на сфере. В более традиционных системах все драйверы должны находиться на разном расстоянии от каждого края прямоугольной перегородки.В идеале края должны быть хорошо закругленными — возможно, не до такой степени, чтобы образовалась частично сферическая перегородка, но красивых квадратных краев следует избегать.

В некоторых случаях может помочь рассеивающий или поглощающий материал вокруг динамика, но чтобы он работал на низких частотах, он должен быть нереально толстым. Однако нетрудно убедиться, что все драйверы находятся на разном расстоянии от края корпуса, и вам нужно заботиться только о средних и высоких частотах — басы более или менее всенаправленные, потому что диаметр динамика мал по сравнению с к длине волны.

Идеальный громкоговоритель должен иметь одинаковую дисперсию на всех частотах, чтобы звук, отраженный от стен, пола и потолка, имел такую ​​же спектральную энергию, что и прямой звук. Это легче сказать, чем сделать, хотя некоторым ораторам все же удается приблизиться. Это то, к чему стремятся одни дизайнеры, а другие практически полностью игнорируют. Конечно, даже у дисперсии есть некоторые важные преимущества, особенно если вы слушаете (или вынуждены слушать) вне оси системы.Так называемая «зона наилучшего восприятия» должна быть достаточно широкой, чтобы все слушающие слышали один и тот же (надеюсь) хорошо сбалансированный звук. Это достигается только в нескольких конструкциях, а для высоких частот обычно означает использование хорошо сконструированного рупора или волновода. Сложнее на нижнем конце диапазона высоких частот (около 2-3 кГц), потому что в большинстве систем это обеспечивается среднечастотным (или среднечастотным) драйвером, диаметр которого составляет значительную часть длины волны. Некоторые драйверы среднего уровня используют «фазовую вилку», которая предназначена для обеспечения более равномерного покрытия на более высоких частотах, чем аналогичный драйвер без таковой.

Для динамиков «книжной полки» или любого корпуса, который будет размещен у стены или другой большой поверхности (или рядом с ними), не рекомендуется использовать порт настройки, обращенный назад, потому что он не сможет излучать в «свободное пространство». Точно так же размещение вентиляционного отверстия рядом с твитером тоже не имеет смысла. Мне не удалось найти какие-либо окончательные документы по этой теме в сети, но не кажется разумным создавать относительно высокоскоростное низкочастотное движение воздуха рядом с высокочастотным драйвером. Движение воздуха, вероятно, вызовет некоторую степень высокочастотной модуляции, которая будет похожа на так называемое доплеровское искажение.


5 — Размер драйвера

Для воспроизведения глубоких басов в идеале нужен драйвер достаточно большого диаметра или большой (иногда нереальный) линейный ход. Когда один драйвер должен охватывать от басов до частоты кроссовера твитера, неизбежны компромиссы. Басу нужен драйвер большего размера, чем среднечастотный, и как только диаметр динамика становится «значительным» по сравнению с длиной волны, страдает внеосевой отклик. В идеале, диаметр динамика, используемого для средних частот, не должен превышать 125 мм (5 дюймов), но если он также должен обрабатывать басы, это несколько меньше идеала.

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.


6 — Выравнивание по времени

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.


7 — Точечный источник?

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.


8 — кроссоверы

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»).

Пассивные кроссоверы

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.


9 — Размещение водителя

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.


10 — Материалы корпуса

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.


11 — Распорка и демпфирование

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.


12 — стойки, шипы и т. Д.

Наконец, вы должны решить, будете ли вы использовать шипы (для напольных корпусов или у основания стойки) или будете использовать стойку для небольших динамиков. Обычно предпочтительнее, чтобы твитер находился на уровне глаз, когда вы сидите и слушаете (на самом деле на уровне ушей, но уши и глаза находятся примерно на одном уровне на головах большинства людей).Некоторые люди любят шипы и считают, что любой громкоговоритель, не оборудованный таким образом, должен звучать ужасно, в то время как другие придерживаются противоположного мнения. Очевидно, что шипы не подходят для полированного пола, если они не находятся в маленьких чашках, и это также область споров среди многих аудиофилов (как и почти все остальное в сигнальной цепи). Используйте то, что, по вашему мнению, лучше всего подходит для вашей системы, и вам не нужно тратить целое состояние — золотое покрытие не улучшает звучание шипов!

Диапазон цен на шипы / изоляторы довольно впечатляющий: от 20 австралийских долларов за набор из восьми до более тысячи долларов за набор из четырех! Есть некоторые довольно возмутительные (IMO) заявления, сделанные в отношении дорогих типов, но заявления и реальность обычно не подтверждаются никакой наукой.Я (естественно) не буду давать никаких рекомендаций, так или иначе, и существует так много противоречивых мнений, что я могу только предложить вам сделать домашнее задание и решить для себя, каким путем вы хотите идти.

Стенды обычно подбираются с учетом вашего вкуса, декора и бюджета. Тяжелые стойки увеличивают массу системы, что снижает вероятность ее перемещения при отклонении низкочастотного динамика, и важно, чтобы стойки не имели слышимого резонанса. Хотя маловероятно, что резонанс будет слышен (будет трудно возбудить какой-либо резонансный режим, если только коробки не являются хрупкими для начала), прочные и акустически «мертвые» стойки дадут некоторое душевное спокойствие.В некоторых предусмотрена прокладка кабелей и / или возможность заполнения песком для устранения (или, по крайней мере, подавления) резонансных частот.

В идеале, между корпусом и подставкой должен быть слой войлока, нескользящей резины или звукопоглощающего материала, чтобы не было дребезжания на любой частоте. Остерегайтесь систем с тяжелым верхом, если у вас есть маленькие дети — никто не хочет, чтобы их детище было раздавлено 100-килограммовой коробкой динамиков! Некоторые из них могут быть постоянно прикреплены к громкоговорителю, в то время как другие предназначены для установки корпуса на подставку без каких-либо дополнительных приспособлений.Лично я бы этого избегал, но это зависит от подставки, динамика и ваших обстоятельств.

Как и в случае с аудио, здесь столько же мнений, сколько и авторов, и то, что несколько человек согласны с той или иной идеей, не воплощает ее в жизнь. То, что хорошо работает в одной среде, не обязательно означает, что это подходит для ваших нужд, а в некоторых случаях предлагаемый «продукт» представляет собой не что иное, как змеиное масло, и вообще ничего полезного не принесет. Конструктор должен решить, что работает в конкретной среде, в которой будут использоваться динамики.Например, использовать сверхтвердые (возможно, с вольфрамовым наконечником) шипы на кафельном полу, вероятно, неразумно. Аналогичным образом, титановые шипы не «преобразуют» звук, несмотря на (значительную) стоимость — набор из трех штук можно получить всего за 2199 евро (около австралийских долларов 3530 на момент написания!), Хотя некоторые из них доступны по чуть менее безумной цене. Лично я совершенно не вижу смысла покупать набор шипов, которые стоят больше, чем набор очень приличных драйверов (но они поставляются в мягкой сумке для переноски).Я позволю вам судить, можно ли считать это змеиным маслом.


Выводы

На самом деле не так много подходящих «выводов», потому что почти у всех разные мнения о том, что «хорошо», «плохо» или безразлично. В конечном итоге, если вы создаете собственные динамики для себя, то имеет значение только то, что вы довольны результатами. Есть много противоречивых потребностей, в том числе то, что вы можете (или не можете) отложить в своей гостиной, чтобы не навлечь на себя гнев своей «лучшей половины».Эстетика всегда играет важную роль, и если у вас есть маленькие дети, могут применяться еще большие ограничения. Размещение 100-килограммовых динамиков на хороших стойках может выглядеть великолепно, но не в том случае, если они могут упасть и раздавить ребенка. Возможно, вам не нравится использовать решетку (я не люблю), но держать маленькие пальцы подальше от тонких твитеров становится приоритетом.

Как я уже упоминал в нескольких статьях, электроника (как и почти все остальное) — это компромисс: «искусство» заключается в том, чтобы идти на компромиссы таким образом, чтобы не испортить конечный результат.К сожалению, это почти всегда легче сказать, чем сделать. Никто не хочет перестраивать корпуса колонок из-за какой-либо фундаментальной ошибки (суждения или конструкции), тем более что строительство обычно требует значительных усилий и затрат. В некоторых случаях можно «спасти» ограждение, добавив связующие или демпфирующие материалы, но если вы не усвоите основы правильно, время, усилия и материалы могут быть потрачены впустую (и я открыто признаю, что это произошло с мне пару раз).Учтите, что крупные производители могут создать несколько прототипов, прежде чем они получат ожидаемую производительность, но это не то, что может себе позволить большинство любителей. В большинстве случаев мы, «простые смертные», должны попытаться сделать это правильно с первого раза и не можем позволить себе производить огромное количество металлолома в погоне за «совершенством».

Акустические системы, без сомнения, являются наиболее сложным из всех компонентов, которые идут вместе для полноценной системы Hi-Fi. Отдельные драйверы — это компромисс, и не всегда из-за стоимости — даже очень дорогих драйверов все еще скомпрометированы материалами и законами физики.Когда несколько драйверов используются вместе, компромиссы просто увеличиваются, но они еще больше, если вы пытаетесь получить все от одного драйвера. Пассивные кроссоверные сети всегда являются серьезным компромиссом, потому что в них используются индукторы, которые представляют собой самые несовершенные пассивные компоненты. Да, вы можете намотать их плоским серебряным листом, чтобы минимизировать сопротивление (и ваш банковский баланс), но они всегда будут иметь собственную емкость, которая может вызвать проблемы. Не всем нравятся электронные кроссоверы, хотя здесь гораздо меньше компромиссов и легко вносятся изменения (как по частоте, так и по уровню для каждого драйвера).Однако вам понадобится специальный усилитель для каждого отдельного драйвера.

Цель этой статьи — (если не что иное) дать вам несколько указаний по уменьшению (иногда значительных) эффектов ограждения, которое (конечно) является еще одним компромиссом. Не существует «бескомпромиссной» акустической системы — без компромиссов у вас вообще ничего нет. Даже если вы используете самые лучшие материалы, это не значит, что они без изъянов. То же самое касается крепежных, демпфирующих и амортизирующих материалов.Если вы сделаете все правильно, у вас должны получиться колонки, которые звучат хорошо — музыкальные и подходят для материала, который вы слушаете, но даже в этом случае вы не достигнете совершенства. Электроника может быть легко изготовлена ​​с абсолютно ровным откликом от постоянного тока до дневного света (ну, возможно, не совсем при дневном свете), с искажениями всех типов, которые трудно измерить. Никакой громкоговоритель, каким бы дорогим он ни был, не может сравниться с ним. Тогда есть комната … сделать это правильно — серьезное дело.

Чтобы дать вам представление о времени и усилиях, которые могут быть затрачены на создание «хорошей» пары динамиков, см. Проект New Speaker Box — Часть 1.Не то чтобы они уже были «новыми» — они были построены в 2001 году, а спустя 5 лет были заменены на ленточные твитеры. Они используются ежедневно и по сей день и никоим образом не разочаровали. Они «идеальны»? Вовсе нет, но они действительно очень хорошо звучат со всеми типами музыки (вместе со звуковыми дорожками видео и т. Д.). Это определенно не то, чем я хотел бы заниматься снова, тем более, что я на 18 лет старше (они были сделаны, когда мне было чуть за 50). Это не означает, что я не буду строить больше колонок, но они будут (вероятно, значительно) меньше и менее сложными в целом.

Одно особенно тревожное «заявление», которое я видел, заключалось в том, что «мы можем слышать все, что можем измерить, но мы не можем измерить все, что мы слышим». В действительности все обстоит как раз наоборот. Системы измерения имеют точность до долей дБ и гораздо более показательны, чем наш слух. Частью нашего слуха, которой часто пренебрегают, является наш мозг, и он нам лжет. Если мы ожидаем услышать разницу, то есть все шансы, что мы, , услышим разницу, даже если ее вообще нет.У этого есть несколько разных названий, одно из которых — «эффект ожидания экспериментатора», и оно применимо ко всем и . Вот почему медицинские тесты являются двойными слепыми, поэтому ни экспериментатор, ни «жертва» (экспериментатор) не знают, получили ли они исследуемый препарат или плацебо. Аудиотесты также должны быть двойными слепыми, хотя с громкоговорителями это очень сложно. Некоторые крупные производители установили очень продвинутые системы, чтобы гарантировать, что тест близок к настоящему двойному слепому, насколько это возможно, но это не вариант для большинства любителей.

Хотя эта статья намного длиннее, чем я предполагал, я верю, что она помогает. По необходимости, это обзор — идея заключалась не в том, чтобы описывать полную систему, а в том, чтобы предоставить рекомендации, которые я применял на основе моих собственных конструкций, испытаний и измерений с использованием акселерометра, а также акустических измерений большого количества драйверов на протяжении многих лет. . Изготовление громкоговорителей — одно из самых трудоемких (и дорогих) дел для домашних мастеров, и все, что помогает потенциальным строителям сделать это правильно, должно быть полезным.Надеюсь, у меня получилось.

Со временем наш слух будет приспосабливаться даже к серьезным ошибкам отклика (многие поставщики змеиного масла называют это «взломом»), но если отклик вернется к плоскому (возможно, с помощью эквализации), для некоторых он будет звучать совершенно неправильно. время — до тех пор, пока наша комбинация уха и мозга не «ворвется» в новую реакцию. Если у вас есть доступ к приличному эквалайзеру, я предлагаю следующую задачу …

Вырежьте частоту примерно посередине частотного диапазона (например, 600-700 Гц).Некоторое время звук будет неправильным, но, возможно, через 30 минут вы отрегулируете ожидания. Затем восстановите ответ до плоского и услышите огромный пик на средних частотах. Сначала это будет звучать ужасно, с «гудящим» звуком, который совершенно очевидно не может быть прав. Однако продолжайте слушать какое-то время, и это ощущение исчезнет, ​​и все снова станет нормальным.

Сказать, что это противостояние, мягко говоря. Если вы никогда не выполняли такой тест, вряд ли вы поверите, что это возможно, поэтому вы, , должны это сделать. Пока вы не испытаете это на себе, вы будете «приманкой» для всех видов змеиного масла. Люди склонны думать, что они могут вспомнить, как что-то звучало как «до» и «после», но на самом деле наша слуховая память ограничена несколькими секундами! Естественно, могут быть настолько грубые аномалии реакции, что мы, , запоминаем их гораздо дольше, но едва различимы. изменения не относятся к этой категории.

В заключение, любитель должен учесть, что даже самая лучшая в мире колонка может звучать ужасно в некоторых комнатах.Даже в обычной обстановке достаточно переместить голову на 100 мм, чтобы повлиять на частотную характеристику на целых ± 10 дБ [6] . Это измеряется микрофоном, который полностью лишен возможностей нашего мозга и считывает показания в фиксированной точке — пространстве. Важно понимать, что мы, люди, , не слышим этих крайних вариаций, потому что наша комбинация ухо-мозг устраняет большую часть помех, которые заставляют измеряемые значения так сильно варьироваться.Однако этот не означает, что мы не услышим столь радикальных изменений, если они будут созданы источником звука — громкоговорителем. Однако со временем мы адаптируемся, и даже кажущиеся значительными различия могут стать «новой нормой».

Есть одна вещь, к которой мы не привыкли (по крайней мере, в меньшей степени), — это искажение. Более конкретно, интермодуляционные искажения . Если достаточно, это превращает все, что вы слышите, в кашу — нет определения, и вся ясность теряется.Вот почему в большинстве «лучших» громкоговорителей используется несколько драйверов, поэтому частоты разделены на отдельные драйверы и интермодуляция уменьшается. Однако система, использующая несколько драйверов, должна быть спроектирована правильно, иначе она может принести больше вреда, чем пользы. Использование более чем трехполосной системы вряд ли улучшит ситуацию (за исключением сабвуфера, который создает четырехполосную систему).


Список литературы
  1. Золотое сечение (Википедия)
  2. Корпуса для громкоговорителей (Википедия)
  3. Acoustic Resistance, Secret Sauce для динамиков (audioexpress)
  4. Рупорные громкоговорители (Википедия)
  5. Размещение твитера (Pro Sound Training, Пэт Браун)
  6. Audio Minutiae (Итан Винер)
  7. Материалы корпуса громкоговорителя, части 1 и 2 (audioxpress)

В дополнение к вышесказанному, есть несколько упомянутых торговых марок и довольно много «общих исследований», которые не требуют прямой ссылки.Прежде чем приступить к следующему проекту докладчика, я рекомендую вам провести собственное исследование и убедиться, что вы получите сбалансированный обзор — полагаясь на одно мнение (или ветку форума!), Вряд ли вы получите надежные ответы.



Основной индекс
Указатель статей
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 2019. Воспроизведение или повторная публикация любыми способами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены. в соответствии с международными законами об авторском праве.Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только в личных целях, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

Страница создана и авторские права © Род Эллиотт, август 2019 г.


Проектирование громкоговорителей — Часть 15 Открытые перегородки и бас

Проектирование громкоговорителей

Часть 15 — Открытые перегородки и бас

Когда вы думаете о динамике, вы думаете о динамике в коробке.Питер Комо исследует альтернативы …

Из Hi-Fi World — выпуск от февраля 2008 г.

F или, насколько многие из нас помнят, громкоговорители поставлялись в коробках, но так было не всегда. За исключением панельных динамиков, таких как электростатика, корпус и привод кажутся неразделимыми. Однако если мы посмотрим на раннюю историю громкоговорителей, она изобилует тем, что мы сейчас называем громкоговорителями с открытой перегородкой.

Воспитанный в традициях hi-fi акустических систем в коробках, я помню, как ужаснулся, когда впервые обнаружил старую радиостанцию ​​с перфорированной задней панелью. Как «открытая коробка» могла дать хоть какой-то бас? Неужто передняя и задняя волны нейтрализуют друг друга?

Настольные радиоприемники эпохи 1930-1950 годов, такие как EKCO 75, использовали глубокие,

Бакелитовый корпус шкафа для работы в качестве удлиненной перегородки, обычно оснащенный

перфорированная задняя панель для вентиляции.

И все же басы из этого радио выходили, возможно, не очень глубокие басы, но все же басы присутствовали! Ответ, который я выяснил, изучая динамики более пристально, заключается в том, что частоты отменяются только тогда, когда их полуволны превышают расстояние между передней и задней частью динамика.

При установке привода на перегородку это расстояние заметно увеличивается. Например, круглая перегородка диаметром 215 см пропускает сильное излучение до 80 Гц и ниже.Это звучит пугающе громоздко для строителя дома, мечтающего о привлекательных деревянных ограждениях в гостиной, но не всегда все так, как кажется в акустике.

Для начала только идиот сделал бы круглую перегородку. Кому нужна полная отмена на частоте среза перегородки? Измените перегородку на прямоугольную, и вы увидите, что есть три измерения, которые определяют подавление на половину длины волны, а именно высоту, ширину и угол до угла. Очевидно, вы начнете получать отмену в самом маленьком измерении, скажем, в ширине, но это будет размыто усилением излучения, происходящим в больших измерениях.

Из-за различных размеров полное отмена не произойдет до тех пор, пока частота не будет намного ниже. Это может быть вдвое меньше расчетного, поскольку на частотах ниже 100 Гц комнатное усиление становится значительным.

Например, если мы возьмем усиление комнаты при 40 Гц на 6 дБ выше, чем при 80 Гц — вполне разумное предположение для динамиков, размещенных на полу и у боковой стены, — тогда наша круглая перегородка 215 см может генерировать значительную мощность вплоть до 40 Гц (где она обычно составляет -6 дБ при измерении в безэховых условиях).

В этой таблице показано соотношение между диаметром перегородки (в метрах) и диаметром

частота среза Fc. Ниже этой частоты выходная частота упадет на 6 дБ на октаву

до тех пор, пока не будет достигнут резонанс драйвера, когда наклон изменится на 18 дБ на

октавы. Для круглой перегородки также будет козырек, где спереди и сзади

излучения совпадают, здесь показано как Fp.Еще будет

пики кратны Fp, поэтому, как правило, круглые перегородки

следует избегать!

Теперь мы к чему-то приближаемся, и все становится понятным, когда мы смотрим на панельные громкоговорители, такие как Quad Electrostatic, у которых ширина перегородки явно не превышает 2 метров! Увеличив всего одно измерение, скажем высоту, и позволив динамику соединиться с полом и, возможно, с боковой стенкой, можно добиться сильного баса, который удовлетворит даже любителей органа!

Я не собираюсь утверждать, что вы добьетесь такой же мощности низких частот в комнате от динамика с открытой перегородкой, как, скажем, от динамика с линией передачи, аналогичных габаритных размеров.Как отметила моя жена, услышав по радио репродукцию органного произведения Баха, «органная музыка лучше звучит в церкви, где чувствуется сила низких нот».

Я знаю, что она имеет в виду. Этой способности действительно перемещать воздух так, чтобы он оказывал как внутреннее, так и слышимое воздействие, чего не хватает большинству Hi-Fi систем, будь то акустические системы или нет. Но вам действительно нужны большие динамики, чтобы это действительно произошло.

КОРОБКИ ОТСУТСТВУЕТ!

Итак, учитывая, что большинству людей нравятся маленькие колонки в своих гостиных, какой смысл преследовать открытую перегородку? Я вам скажу — дело в том, что коробки нет!

Несмотря на лучшие намерения разработчиков акустических систем по обеспечению жесткости, демпфирования, внутреннего поглощения, добавления порта, рупора или четвертьволновой трубы, никуда не деться от того факта, что установка коробки позади динамика просто способствует резонансу.

Сейчас большинство из нас растет, слыша эти резонансы коробки из каждого динамика, который мы слушаем. Так что мы к этому привыкли. Фактически, много лет назад я сформулировал теорию о том, что мы настолько привыкли слышать резонансы коробки, что звук кажется «неправильным», когда вы убираете их.

Это может частично объяснить, почему некоторые слушатели, впервые услышав электростатический заряд, часто описывают панельные колонки как «тонкие» или «легкие». Но когда вы разговариваете с приверженцами панельных громкоговорителей, они первыми описывают корпусные громкоговорители как звучные и цветные.

Теоретический график реакции драйвера на круглой перегородке. Обратите внимание, что пики возникают при Fp и его кратных значениях.

Есть что-то среднее? Можно ли съесть пирог и съесть его? В какой-то момент в юности я услышал звук от Gilbert Briggs Wharfedale SFB3. Этот громкоговоритель с перегородкой из песка с тремя динамиками производил такое же впечатление мощных басов, как и его портированные конкуренты, но без их неровных, плохо определенных басов и цветных средних частот.Очевидно, что открытая система перегородок может работать.

Наша первая проблема при проектировании громкоговорителей с открытыми перегородками — это приводы. Практически каждый отдельный привод, производимый сегодня на коммерческой основе, предназначен для того, чтобы оказаться в той или иной коробке, поэтому неудивительно, что приводы всех основных производителей разработаны так, чтобы максимально использовать возможности корпуса, обычно портированного.

Во времена Бриггса это было не так.С небольшим пониманием точной науки, лежащей в основе взаимосвязи между податливостью, массой, демпфированием и резонансом Гельмгольца, конструкторы приводных устройств 40-50-х годов позаботились о том, чтобы их устройства вырабатывали хорошую мощность на низких частотах, не развалившись на куски на открытой перегородке. . Поэтому неудивительно, что они подходили для неоправданно больших корпусов, будь то переносные или закрытые, если вы хотели сохранить их басовые характеристики.

График 100-мм драйвера на круговой перегородке 300 мм, показывающий взаимосвязь между Fc,

Fp и средний уровень мощности.Избегайте круглых перегородок!

Влияние Qts драйвера на LF ответ. Чем больше Qts, тем больше басов приближается к

драйвер свободного воздушного резонанса. Qts около 1 является приемлемым для басового блока с открытой перегородкой.

Но есть одна область индустрии, где низкочастотные динамики все еще должны быть устойчивы в открытых или полуоткрытых шкафах, как старые настольные радиоприемники — это гитарная промышленность! Когда дело доходит до гитарных комбо-кабинетов, вы все еще можете видеть десяти- или двенадцатидюймовые монстры в практически открытых задних шкафах, которые на сцене почти разрушаются из-за захватывающе жестких переходных процессов.

Конечно, в основном эти аппараты не подходят для hi-fi использования. Идеалы низкого уровня искажений и исчезающе малого уровня окраски не в первую очередь в умах дизайнеров гитарных динамиков! Иногда, однако, можно найти жемчужину среди драйверов, сделанных для рынка Pro-Audio, и, когда вы это делаете, обычно не возникает проблем с адаптацией ее к динамику с открытыми перегородками.

ВЫБОР БАС-ДРАЙВЕРА

Так что именно мы ищем от драйвера, который делает его подходящим для нашей Open Baffle? Первое, что нас интересует — это экскурсия, в частности экскурсия по линейному региону действия.Причина, по которой это так важно, заключается в том, что на диафрагму не действует возвращающая сила, как в кожухе. Если вы планируете добавить эквализацию низких частот для расширения отклика вашего драйвера, то его пределы отклонения становятся более критичными, поскольку вы просите водителя выполнять больше работы при понижении частоты.

7 лучших панелей из акустической пены для вашей домашней студии звукозаписи

Это прекрасное чувство — уйти в мирную обстановку домашней студии звукозаписи.Создайте свою домашнюю студию звукозаписи, чтобы использовать правильную обработку звука, чтобы получить тот звук, который вам нравится, а затем наслаждаться богатыми звукозаписями.

В этом посте я рассмотрю лучшие материалы для обработки звука, которые вы можете использовать, чтобы сделать вашу домашнюю студию прекрасной средой для записи звука.

Мой выбор

Основные характеристики:

  • Квадрат 12 дюймов
  • толщиной 2 дюйма
  • 2 цвета синий и уголь
  • 12 штук в упаковке по шесть штук каждого цвета
  • Привлекательный узор в шахматном порядке с сильным звукопоглощением.

Узнать цену →

Мой лучший выбор — это Pro Studios Acoustics Wedge Foam, потому что он поставляется в упаковке из 12 панелей с шестью панелями синего цвета и шестью панелями черного цвета, которые вы можете смешивать и сочетать в своей студии. При толщине в два дюйма он обеспечивает сильную звукоизоляцию, необходимую большинству студий. Благодаря невысокой цене вы легко можете получить столько, сколько вам нужно.

Также отлично

Основные характеристики:

  • 24 дюйма на 48 дюймов
  • толщиной 2½ дюйма
  • Цвета угольного, бордового и красного цветов
  • Доступны 2 упаковки или 4 упаковки
  • Уменьшение отражений звука в студийной комнате для избавления от нежелательной реверберации и эха

Узнать цену →

Почти так же хорош, как мой лучший выбор — акустические панели Foamily Egg Crate, которые имеют 2 штуки.5 дюймов толщиной. Вы можете не только выбрать пакеты с двумя или четырьмя панелями, но и выбрать один из трех разных цветов, чтобы соответствовать атмосфере вашей студии.

Мои избранные:

  1. SoundAssured Acoustic Studio пена →
  2. IZO Acoustic Egg-Crate Tiles →
  3. Пена для клина Pro Studio Acoustics →
  4. Пирамидальные акустические панели JBER →
  5. Акустические панели Mybecca →
  6. Акустические панели из вспененной пирамиды →
  7. Акустические панели ящика из пенопласта →

Это мои обзоры панелей из акустической пены, которые бывают разных форм, размеров, цветов и упаковок.

1. Пена SoundAssured Acoustic Studio Foam →

Эти панели из акустической пены имеют клиновидную форму для создания большей площади поверхности для звукопоглощения.

Характеристики

  • Они поставляются в упаковке по четыре штуки с более чем дюжиной привлекательных цветов на выбор.
  • Размеры: 12 дюймов на 12 дюймов в квадрате на два дюйма в толщину.
  • Огнестойкость с рейтингом ASTM E 84.

Что в них особенного?

  • Нетрудно подсчитать, сколько пакетов вам нужно, чтобы покрыть стены вашей домашней студии звукозаписи.Просто измерьте площадь стены в квадратных футах, а затем разделите на четыре, поскольку каждая упаковка покрывает четыре квадратных фута.
  • Эти панели очень просты в установке. Вы можете обрезать их по мере необходимости обычными ножницами. Установка может быть постоянной с использованием липкой ленты или спрея (продается отдельно), или вы можете использовать кнопки или липучку, чтобы временно повесить их.
  • Этот продукт поглощает средние и высокие частоты.

Подходит для: смягчения глушения звука, а также для управления или удаления эха.

В этом видео Джош, MusicTechHelpGuy, обсуждает установку этих акустических плиток в своей домашней студии. Они также бывают в вариантах толщины один, два, три и четыре дюйма для различных применений. Более тонкая плитка лучше поглощает высокие частоты. Более толстая плитка лучше поглощает низкие частоты.

Вывод из этого видео — как использовать эти плитки, чтобы избавиться от эха и реверберации помещения. Хороший совет — не забудьте закрыть углы в комнате, потому что эти углы стен являются источником нежелательного трепетного эха.

2. IZO Acoustic Egg-Crate Tiles →

Эти пенопластовые плитки имеют дизайн ящика для яиц, который поглощает звуки, чтобы шум не покидал студию.

Характеристики

  • Толщина в два дюйма при измерении от пика кончика пены до основания.
  • Разнообразие размеров от 12 дюймов до 36 дюймов.
  • Один цвет — угольно-серый.

Что в них особенного?

  • Конструкция ящика для яиц очень эффективна с точки зрения звукопоглощения.
  • Звукоизолирующую плитку легко прикрепить к стене или потолку
  • Двухдюймовая толщина снижает реверберацию и отражения, особенно в диапазоне средних и высоких частот.

Подходит для: покрытия потолка, особенно если он не параллелен полу из-за углового отражения звука, который будет отражаться от потолка к стенам. Легкость пенопласта позволяет легко укладывать акустическую плитку на потолок или любую другую поверхность.

Это видео Калеба из DSLR Video Shooter фокусируется на улучшении домашней студии звукозаписи для улучшения качества звука для видеозаписи. Существует объяснение разницы между звукоизоляцией и обработкой звука, как распространяется звук и как звук улавливается микрофоном.

Вывод из этого видео состоит в том, что для типичной домашней студии 100% звукоизоляция обычно невозможна из-за сложности и стоимости.Однако звуковое лечение легко осуществить и не очень дорого. Звукообработка не дает хорошей звукоизоляции; однако это может значительно улучшить качество записанного звука.

3. Пена для клина Pro Studio Acoustics →

Рекомендуемая конструкция этих звукопоглощающих плиток заключается в использовании их с чередованием цвета и выравнивания. Это создает привлекательный рисунок шахматной доски с сильным звукопоглощением.

Характеристики

  • Два цвета: синий и угольный
  • Плитки имеют квадрат 12 дюймов и толщину два дюйма.
  • Поставляются в упаковке по 12 штук, по шесть штук каждого цвета.

Что в них особенного?

  • Эти панели уменьшают стоячие звуковые волны и порхающее эхо в домашних студиях.
  • Этот продукт «Сделано в США». Он поставляется в несжатом виде в коробке, поэтому не требуется дней коробления или ожидания для расширения из сжатой вакуумной упаковки.
  • Благодаря толстой конструкции поролон искажает все типы шумов.

Подходит для: , покрывающего всю стену, или они могут быть полезны для точечной обработки в звуковой среде.

Это видео от Девина из MakeAnything демонстрирует проект «сделай сам» о том, как он делал акустические панели из вспененного материала, установленные на картон. Он вырезает панели из двух цветов, чтобы получился дизайн. Он использует трехмерный принтер, чтобы распечатать пластиковые разъемы, которые он завершает, добавляя магниты. Магниты удерживают соединители вместе, когда они находятся рядом друг с другом.

Будьте осторожны при обращении с магнитами рядом с цифровыми носителями или жесткими дисками компьютера, поскольку магниты могут уничтожить сохраненные цифровые данные.Он использует эти пенопластовые панели, чтобы добиться лучшего звучания. Эти складывающиеся втрое панели располагаются на его столе за микрофоном, когда он записывает.

Вывод из этого видео состоит в том, что он демонстрирует более низкое качество продукта, чем Pro Studio Acoustics — Wedge Foam Tiles. Это показывает, как они отправляются в сильно сжатой форме, что немного их разбивает.

4. Пирамидные акустические панели JBER →

Вы можете почувствовать разницу при правильном использовании этой пены в качестве звуковой обработки.Вы будете поражены тем, насколько улучшить звук можно с помощью всего лишь нескольких из этих акустических звуковых панелей.

Характеристики

  • Эти пенопластовые панели имеют толщину два дюйма и имеют форму конуса пирамиды.
  • Они поставляются в упаковке по 24 штуки трех цветов: угольного, синего и красного.
  • Они имеют квадрат 12 дюймов.
  • Они добавляют скромную звукоизоляцию для уменьшения внешнего шума.
  • Поставляются в сжатом виде.

Что в них особенного?

  • Вы можете выбирать между упаковками из шести или 24 штук в зависимости от размера вашей студии.
  • Они уменьшают как эхо, так и фоновые шумы.
  • Вы можете вырезать панели и придавать им форму, не влияя на их шумоподавление.

Подходит для: домашних студий, чтобы уменьшить реверберацию, дрожащее эхо и нежелательные отражения. Используйте их для покрытия стен или для точечной звукоизоляции особых участков.

Это видео от EXOcontrato показывает, как использовать акустические звуковые панели с техникой точечной обработки. Точечная обработка — это использование акустической панели для блокировки отражения и изменения звуковых паттернов в комнате.Чтобы использовать эту технику, он использует зеркало, чтобы определить, где стена будет отражать звук в сторону того места, где будет сидеть слушатель.

Вывод из этого видео заключается в том, что вы можете использовать акустические звуковые панели для точной настройки студии звукозаписи или домашнего кинотеатра, не закрывая полностью все стены.

5. Акустические панели Mybecca →

Эти акустические панели представляют собой клиновидные панели, которые можно использовать в шахматном порядке, который чередует выравнивание клиньев.

Характеристики

  • Они имеют квадрат 12 дюймов.
  • Это экономичная цена, потому что они поставляются в упаковке из 48 панелей.
  • Одна упаковка обеспечивает покрытие 48 квадратных футов.

Что в них особенного?

  • Как и все качественные акустические панели, они устраняют стоячие волны, уменьшают нежелательное отражение звука и помогают уменьшить внешний шум.
  • Осмотрите все твердые поверхности в комнате.Они будут отражать звук. Эхо заставит записи, особенно закадровый голос, звучать странно и несколько пусто. Покрытие этими панелями отражающих поверхностей уменьшит или устранит эти проблемы.
  • Панели снижают от 80 до 90% типичных фоновых шумов и звуков.
  • Они соответствуют всем стандартам воспламеняемости.
  • Вы можете использовать панели как в малых, так и в больших помещениях.

Лучше всего для диспетчерских, студий звукозаписи и голосовых кабин.

Производитель продукции Mybecca подготовил это видео, чтобы показать, как легко укладывать эти акустические плитки с помощью аэрозольного клея. Имейте в виду, что если вы не являетесь владельцем дома, вам, возможно, придется вернуть его в исходное состояние при выезде. Для съемного дома подумайте о том, чтобы закрепить акустическую плитку на картоне, а затем повесить картон на стену так, чтобы он не повредил.

Вывод из этого видео. Наклейка панелей на стену — более надежное решение. Убедитесь, что вы правильно разместили их там, где хотите. В зависимости от типа используемого клея, он может повредить стену или оставить на стене остатки клея или кусочки пены, когда вы снимаете плитку.

6. Акустические панели из вспененной пирамиды →

Наслаждайтесь звукоизоляцией и устранением фоновых шумов, которые вам нужны, с этими пирамидальными акустическими панелями.

Характеристики

  • Они измеряют 24 дюйма на 48 дюймов на два дюйма.
  • Они поставляются в упаковке по две штуки на выбор: синий, красный и бордовый.
  • Открытая ячейка в виде запутанного «ящика для яиц»

Что в них особенного?

  • Панели соответствуют нормам горючести и прошли испытания на тление.
  • Это одни из немногих панелей из акустической пены, произведенных в США.
  • Эти панели имеют высокий рейтинг NRC, что делает их превосходным выбором для покрытия той части стены, которая вызывает нежелательные звуковые отражения.

Рейтинг NRC — это коэффициент шумоподавления. Это единственное число, которое находится в диапазоне от нуля до 10. При нулевом значении NRC шумоподавление отсутствует, и поверхность имеет высокую отражающую способность. При NRC 10 поглощается весь звук. При NRC, равном восьми, материал поглощает около 80% среднечастотного звука. Любой NRC около восьми — отлично.

Подходит для: точечной обработки участков, где требуется дополнительная звукоизоляция.

Это видео от дяди Джесси показывает, как установить акустические звуковые панели на потолок.Потолок в домашней студии звукозаписи обычно имеет очень большую отражающую поверхность. Установка акустических панелей помогает поглощать звук, падающий на потолок. Акустические звуковые панели очень легкие. Их легко установить на потолок с помощью аэрозольного клея для постоянной установки. Или используйте кнопки, чтобы легко удалить их, не оставив видимых повреждений.

Вывод из этого видео заключается в том, что домашняя студия звукозаписи звучит намного лучше для записи закадрового голоса, когда акустические панели расположены на потолке для адекватной обработки звука.Это правда, даже если на полу есть ковер.

7. Акустические панели ящика для яиц из пенопласта →

Выберите нужный цвет и размер, чтобы эти панели подходили для вашей студии.

Характеристики

  • Эти большие акустические панели имеют размеры 24 на 48 дюймов и толщину два с половиной дюйма.
  • Они бывают угольного, бордового и красного цветов.
  • Доступны упаковки из двух или четырех штук.

Что в них особенного?

  • Некоторые звукорежиссеры предпочитают дизайн ящика для яиц и его более мягкие закругленные края по сравнению со стилем пирамиды.
  • Хорошо поглощает звуки и шумы, помогая вам четко слышать и записывать.
  • Я не могу заметить большой разницы между стилевым оформлением продуктов Foamily; однако эти панели на полдюйма толще, чем двухдюймовые акустические панели. Толщина имеет значение для захвата звука.Обычно лучше использовать более толстые панели с более плотным поролоном.

Подходит для: уменьшения отражений звука в студийной комнате, чтобы избавиться от нежелательной реверберации и эха. Этот продукт не имеет большой звукоизоляции. Громкость звука существенно не изменится. Однако качество звука улучшится. То же самое для всех акустических плиток в этой категории.

В этом видео Дэвида Дэя из AdoramaTV есть прекрасное объяснение нежелательных отражений звука и того, как они, а не записывающее оборудование, микрофон или мониторы воспроизведения, обычно являются причиной плохих аудиозаписей.Он также описывает, как звуковые волны сталкиваются и интерферируют друг с другом, подавляя звук и изменяя звук.

Вывод из этого видео — использование акустической плитки для поглощения звука. Он показывает, как определить наилучшее место для ваших акустических панелей, используя помощь друга и зеркало, чтобы увидеть, где звук может отражаться в комнате.

Вот руководство по важным темам, которые необходимо понять и учесть при обработке звука в вашей домашней студии звукозаписи.

Звукоизоляция не является звукоизоляцией

Звукоизоляция отличается от звукоизоляции. Цель звукоизоляции — заблокировать передачу звука из одного места в другое. Я хихикаю над глупостью, когда читаю жалобы на то, что люди пытаются заглушить звук лая соседской собаки, повесив эти акустические панели перед своими окнами. Это вообще не сработает. Звукоизоляция — это проект реконструкции, потому что звукоизоляционной пены не существует.

Звукоизоляция — это совсем другое дело. Это намного дороже и требует существенных изменений в дизайне помещения, включая ремонт и капитальное строительство. Вам нужны очень толстые, хорошо изолированные бетонные стены для достижения 100% звукоизоляции. Нет ничего лучше, чем повесить на стены несколько акустических панелей из пенопласта. Если ваша цель — звукоизоляция, это руководство вам не поможет.

Вам нужно больше узнать о блокировке звука по сравнению с поглощением звука.Звукоизоляция — это блокировка звука, что означает полное прекращение вибраций, а не изменение качества звука путем поглощения его части.

Акустические панели предназначены для обработки звука в помещении, чтобы звук не отражался в комнате, что снижает качество (а не громкость) звука. Думайте об этом как о тонкой настройке комнаты, чтобы отраженный звук не отражался от твердых поверхностей и не доходил до ушей более одного раза с искажениями, из-за которых он звучал плохо. Обработка звука — это тонкая настройка вашей домашней студии, чтобы звук в комнате был более чистым и чистым.

Как выбрать панели из акустической пены

При выборе акустических панелей необходимо учитывать выбор звукопоглощения, толщины, размера и дизайна.

Чтобы получить акустические панели лучшего качества, выбирайте высокое значение (в диапазоне от 1 до 10) для коэффициента шумоподавления (NRC) для лучшего звукопоглощения. Рекомендуемый NRC для домашней студии — около восьми. Имейте в виду, что NRC — это только измерение поглощения звука среднего диапазона.Если у вас проблемы с басовым звуком в вашей домашней студии звукозаписи, этот номер NRC не имеет смысла для низких частот, потому что он не измеряет их.

Рекомендуемая толщина — два дюйма. Более плотная пена весит больше. Вы можете определить, является ли продукт более качественным, с более плотной пеной, сравнив вес продукта (не включая вес транспортной упаковки) с другим продуктом, площадь которого составляет такое же количество квадратных футов.

Дизайн пенопласта — это вопрос личного выбора.Если они одинакового качества, нет большой разницы между панелями стиля клина, пирамиды или ящика для яиц. Единственное отличие стиля, которое имеет существенное значение, — это панель, предназначенная для захвата низких частот. Для этого используйте другое изделие, специально разработанное для поглощения низких частот. Эти специализированные «басовые ловушки» устанавливаются в углах комнаты и в углах потолка, где обычно собирается басовый звук. Они толще, имеют больше углов и хорошо помещаются в углу.

Сколько акустических панелей вам нужно?

Используйте этот удобный калькулятор акустических панелей для помещения, чтобы ввести длину, ширину и высоту (в футах) вашей домашней студии звукозаписи, чтобы получить количество рекомендуемых панелей. Обратите внимание, что в большинстве домашних студий звукозаписи вам не нужно 100% покрытие. Вы добьетесь лучшего звучания при звуковой обработке, обеспечивающей покрытие от 60 до 80%.

Результаты, полученные с помощью калькулятора, включают рекомендацию по освещению жилых комнат, конференц-залов или комнат для тренировок.Рекомендуется для большинства звуковых комнат, что хорошо для домашних студий. Он также дает рекомендации по обработке тяжелого звука для профессиональных студий звукозаписи. Этот калькулятор показывает количество панелей, необходимых для трех размеров панелей: два квадратных фута, два на три фута и два на четыре фута.

Как правильно выбрать расположение панелей

Есть два способа выбрать расположение акустических панелей для домашней студии. Основной способ — использовать зеркало, чтобы представить направление отражения звука.Выполнение этой зеркальной техники с помощью друга облегчит задачу. Другой способ — использовать профессиональную систему тестирования звука, которая выдает резкие звуки из портативного передающего устройства во время записи звука, отражающегося от поверхностей комнаты. Затем программа выполняет некоторые вычисления и представляет волновую картину звука, которую профессиональный аудиотехник использует для регулировки помещения.


Вы можете увидеть это оборудование для тестирования звука, использованное в обучающем видео выше — Как настроить, протестировать и улучшить вашу домашнюю студию музыкального производства, комната .В этом видео инструктор с нуля превращает обычную спальню в доме в домашнюю студию звукозаписи.

Для подавляющего большинства домашних студий звукозаписи зеркальная техника является наиболее подходящей. Пригласите друга помочь вам. Сядьте в кресло перед столом для микширования звука. Обязательно отцентрируйте стол и проверьте, находится ли он на одинаковом расстоянии от обеих стен. Убедитесь, что мониторные динамики находятся на нужной высоте, то есть на уровне глаз от центральной точки между высокочастотными динамиками (динамиками высокого класса) и более крупными динамиками среднего диапазона под ними.Оба динамика находятся вместе в шкафах для мониторинга динамиков, размещенных на вашем столе или стойках.

Когда у вас будет правильное положение для себя, попросите друга носить зеркало по комнате, чтобы оно держалось у стен. Попросите друга почаще останавливаться, чтобы вы посмотрели на отражение динамиков монитора в зеркале. Когда вы увидите отражение своих мониторов, попросите друга отметить эти пятна на стенах. Вот где звук будет отражаться от звука, выходящего из ваших мониторов.

Если вы используете акустические панели, чтобы закрыть большую часть этих отражающих областей, вы уменьшите отражения и улучшите звук в комнате. Это «первые отражения» звука. Не обязательно покрывать стены от пола до потолка. Просто покройте широкую часть стены на высоте примерно двух футов от пола до примерно двух футов над уровнем вашей головы, когда вы садитесь за свой микшерный пульт.


Вот видео, показывающее, как использовать зеркальную технику для размещения акустических панелей.

Звукоизоляция углов и потолков

Если вы хотите добиться наилучшего звука, любые углы в комнате требуют звуковой обработки. Звук вызывает дрожащее эхо, когда он отражается от каждой стороны угла. Также подумайте об использовании басовых ловушек в углах, потому что басы собираются в этой части комнаты и вызывают искажения того, что вы слышите в низкочастотном диапазоне.

Сядьте за микшерный пульт и посмотрите вверх. Если вы видите отражающую поверхность, то эту часть потолка необходимо покрыть акустической плиткой.Укрывайтесь от потолка до стены перед вами примерно на шесть футов позади вас. Это предотвратит отражение всего восходящего звука до ваших ушей. Плохо звучит, когда отраженный звук не синхронизируется со звуком, который вы слышите от мониторов.

Как резать панели из акустической пены

Резать акустические панели легко и весело. Это похоже на художественно-ремесленный проект. Для акустических панелей толщиной в два дюйма вы можете разрезать их с помощью хороших ножниц.Ножницы, используемые для резки ткани. Если вы хотите вырезать более толстые панели и сделать четкие линии, подумайте об использовании электрического ножа для разделки, такого как тот, который вы используете для вырезания индейки.

Отметьте разрез, который нужно сделать на задней части панели, и используйте электрический нож, как электрическую циркулярную пилу. Это проще и делает более аккуратные разрезы, чем пытаться разрезать панель из пеноматериала канцелярским ножом.

Как подвешивать панели из акустической пены

Вот несколько вариантов крепления панелей из акустической пены:

Клей-спрей общего назначения 45 3M →

Это популярный клей-спрей, который можно распылить на плитку, стену или потолок, а затем положить плитку на место.Он обеспечивает надежную фиксацию за 30 секунд и полностью высыхает за 15 минут. Его также можно распылить на картон, чтобы прикрепить плитку к картонной основе, а затем прикрепить картон к поверхности легко снимаемым способом.

Loctite 2235316 Общие характеристики 100 →

Это полупрозрачный аэрозоль, который создает достаточно прочную адгезионную фиксацию, чтобы плитки постоянно оставались на месте. Плитки по-прежнему можно будет снимать, не вызывая повреждений, даже если установка носит временный характер или акустические плитки необходимо переставить.

Двухсторонняя монтажная лента Gorilla →

Удобство этого двустороннего скотча заключается в том, что вы можете использовать столько, сколько хотите. Акустическая плитка не тяжелая, поэтому ее установка не займет много времени. Это постоянное решение, и захват очень сильный. При удалении он может повредить стены.

Стальные штифты Blulu →

Эти стальные нажимные штифты очень полезны для тех, кто хочет повесить акустическую плитку так, чтобы не повредить стены или потолки.Эти нажимные штифты поставляются в коробке по 150 штук, в которой есть несколько двухдюймовых и несколько полуторадюймовых.

Command Large Strips →

Эти полоски имеют ширину 0,75 дюйма и длину 3,65 дюйма. Они достаточно прочные, чтобы удерживать акустическую плитку на месте, и легко снимаются, не вызывая повреждений. Они работают на большинстве поверхностей.

Жидкие гвозди →

Это очень прочный перманентный клей, который поставляется в тюбике.Это применимо так же, как и при использовании пистолета для конопатки. Он прост в использовании и позволяет очень быстро приклеивать акустическую плитку на место.

Коробка для листов гофрированного картона США →

Этот товар подойдет тем, кто предпочитает монтировать акустическую плитку на картон, а затем вешать картон. Этот метод позволяет картонной основе обеспечивать прочность и устойчивость акустической плитки и сохранять ее правильную форму.Затем повесьте картон различными способами, используя любой
из перечисленных выше материалов.

Советы

Вот несколько советов, которые помогут вам со звуком в вашей домашней студии звукозаписи.

Толщина

Более толстые панели лучше; Однако панели толщиной два дюйма — лучший выбор для домашней студии звукозаписи. Это самый популярный стандарт.

Размер

Большие панели сложнее установить и заменить новыми.Меньшие плитки легче монтировать, особенно если вы работаете один. Самый гибкий выбор — это покупка акустической плитки квадратного размера 12 дюймов или 24 дюйма.

Поверхности стен

Вот что лучше всего использовать для стен различной текстуры и поверхностей:

  • Гипсокартон и гладкие поверхности: Используйте аэрозольный клей, двусторонний скотч, клейкие квадраты, монтажную ленту Gorilla®, 3M Command Strips® или двухдюймовые Т-образные кнопки.
  • Бетон, кирпич и шероховатые поверхности: Используйте строительный клей, например Liquid Nails®
  • .
  • Обои или текстурированные поверхности: Не рекомендуется укладывать акустическую плитку на эти деликатные поверхности с помощью аэрозольного клея.Они не будут хорошо держаться, и вы нанесете значительный ущерб при снятии плитки.
  • Неровные поверхности: Установите плитки из акустической пены на картон, чтобы они имели прочную ровную поверхность, к которой можно приклеиться, и затем повесьте картон на неровную стену, используя любой из материалов, описанных выше, в зависимости от типа поверхности стены.


В этом видеоуроке показано, как легко установить акустические панели с помощью 3M Command Strips®.Панели легко ставить и снимать, не повреждая стены.

Сэндвич-акустическая панель

Создание «сэндвича» из материалов может помочь при установке акустических панелей, в зависимости от поверхности, с которой вы работаете. Этот метод также делает акустические панели более портативными, если вам нужно часто их снимать, переносить в другое место или соблюдать осторожность, чтобы не повредить стены арендованных помещений.

Базовый сэндвич — это акустическая панель, закрепленная на картоне с помощью несмываемого клея в аэрозольной упаковке.У продвинутой сэндвич-техники есть больше слоев, которые, по порядку, следующие:

  1. Акустическая плитка
  2. Перманентный клей-спрей или клей
  3. Картон, гофрированный пластиковый картон или фанера
  4. Поверхность стены

Сделайте сэндвич из акустической плитки, дайте ему полностью высохнуть, а затем прикрепите сэндвич к стене с помощью булавок, небольших гвоздей, кнопок или непостоянного, легко удаляемого клея, такого как 3M Command Strips®. Если хотите, используйте клейкие квадраты.Используйте не менее трех клеевых квадратов (два в углах вверху и один в центре внизу) для акустической панели площадью один квадратный фут или четыре клеевых квадрата (по одному в каждом углу), если толщина акустической панели больше чем два дюйма.

Вот видеоурок об этой технике:

Q: В чем разница между звукоизоляцией и звукоизоляцией?
A: Со звукоизоляцией намного сложнее. Он блокирует звук, останавливая колебания из одного места в другое.Обработка звука изменяет звук с использованием акустических панелей для улучшения качества, но не снижает громкость.

Q: Каковы общие формы (типы) акустических пенопластов?
A: Акустические панели бывают трех популярных стилей: клинья, пирамиды и ящик для яиц. Между ними есть тонкие различия; однако все они работают одинаково, поглощая звук и перенаправляя звуковые волны.

Q: Что такое рейтинг коэффициента шумоподавления (NRC)?
A: Коэффициент шумоподавления (NRC) показывает, насколько хорошо акустический пеноматериал поглощает средние частоты.NRC, равный 10, является максимальным при 100% поглощении определенных частот среднего диапазона. Нулевое значение NRC — это отражающая поверхность, не поглощающая звук. Приличный рейтинг NRC для домашней студии звукозаписи — около восьми. Чем выше NRC, тем лучше. Рейтинг NRC — это измерение только средних частот. Не поможет проблемы с низкими частотами звука.

Q: А как насчет звукоизоляции потолка?
A: Звук, ударяющийся о потолок, отразится обратно на стены и пол.Звукопоглощение пола улучшается с толстым ковром. Покройте область потолка прямо над микшерной станцией, чтобы добиться лучшего звука.

Q: Какие еще способы улучшить обработку звука?
A: Басовые ловушки хорошо сочетаются с акустической плиткой. Более низкие частоты выходят из вуферов и сабвуферов и движутся во всех направлениях (сферический рисунок). Басовый звук собирается в углах комнаты и накапливается, пока не вызовет проблему искажения. Это означает, что вы не сможете правильно слышать низкие частоты вашего звукового микса.Решением может служить басовый ловушка, такая как Acoustic Foam Bass Trap Corner Wall или акустическая пенная басовая ловушка Mybecca. Для достижения наилучших результатов разместите эти басовые ловушки во всех углах комнаты, где встречаются стены, и в местах, где углы стен встречаются с потолком.

Заключение

Вы будете поражены богатством звука, которое можно получить при скромных затратах времени и денег на использование акустической плитки для обработки звука в вашей домашней студии звукозаписи. Объедините эти усилия с рекомендациями по оборудованию для озвучивания, микрофонам и лучшим домашним студийным мониторам.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *