Самодельные акустические колонки для компьютера своими руками

Посвящается тем, у кого есть свободное время

Открываем популярный журнал про хороший звук и с удовольствием смотрим на изящные образы (если не сказать образА) акустических систем, а посмотреть есть на что. Мощные башни ощетинились во все стороны динамиками, блестят своими лакированными боками, давят паркет острыми шипами и вообще вызывают чувство глубокого уважения.

Похоже, у них есть только один недостаток – это, конечно, цена.

Возникает вполне логичный вопрос, а что если сделать копию какого-либо монстра самому? Купить динамик несложно, собрать корпус, пускай и не такой красивый – тоже, катушки и конденсаторы можно отечественные, аккуратно спаять 3 детали – и вовсе задача для ученика 10-го класса школы.

С учетом количества готовых модулей, которые предлагает Ebay, сделать хороший усилитель не намного сложнее.

Чего там только нет: коммутация, защита АС, платы класса A-AB-D, регуляторы громкости на любой вкус, красивые корпуса, сделанные специально для аудио, ручки, ножки и трансформаторы – знай только соединяй.

В следующей статье мы обязательно расскажем, как собрать свой усилитель, который не уступит большинству «брендовых» образцов стоимостью до 60-70 тысяч рублей.

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

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

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

Первым идет король современной Hi-Fi и Hi-End индустрии – МДФ, из него сделано подавляющее большинство колонок, как дорогих, так и дешевых.

Причина проста – невысокая стоимость, удобство обработки и отделки, в том числе варианты с готовым шпоном, отсутствие ярких резонансов.

При грамотном проектировании получение оптимального результата гарантировано. Рекомендуем к применению, больше сказать нечего.

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

Хорошим материалом для изготовления корпуса акустической системы может служить ДСП. Пожалуй, главный его недостаток – множество проблем с отделкой, не важно, что вы решите: красить, шпонировать или обтягивать.

У ДСП есть огромный плюс: если нужно сделать быстро и очень дешево, то можно использовать заводскую ламинированную плиту (ЛДСП). Добиться в таком случае высокой эстетики вряд ли получится, но цена и скорость оставят далеко позади всех остальных претендентов.

Если сравнивать резонансные свойства материалов в разрезе пригодности для колонок – ДСП занимает первое место, хотя разница по сравнению с МДФ невелика.

Капризная, но неизменно желанная «матерыми аудиофилами» госпожа фанера. Фанера бывает нескольких видов – березовая, хвойная, ольховая, ламинированная. Почему капризная? Любую фанеру «ведет», то есть при высыхании лист изменяет свою геометрию, при пилении часто появляются сколы.

Также это не самый простой для отделки материал, если вы хотите получить «глухой» матовый цвет без проступающих граней, текстуры, ребер. Причина для того, чтобы терпеть эти мучения, довольно спорная: по мнению «бывалых» только фанера дает то самое живое дыхание, которое «убивают» ДСП и МДФ.

Наиболее мне непонятно желание сделать себе корпус из «живой» фанеры и «убить» ее слоями шпаклевки, грунта, краски, лака в попытке скрыть «страшные» стыки с прожилками (слоями фанеры), которые днем и ночью смотрят с немым укором на своего владельца.

Куда предпочтительнее варианты специальной пропитки, хотя бы тем же «датским маслом», не так уж страшны эти темные «полосочки» на ребрах корпуса…

Что за нищебродство этот ДСП-МДФ? Может сразу из цельного дуба, да потолще!? Не спешите вставлять динамик в первое увиденное дупло. Вопреки ожиданиям массив древесины ценных пород не обогащает звук пропорционально вложенным деньгам, более того, даже требует дополнительного демпфирования по сравнению с более дешевыми материалами.

Хотя его несомненные плюсы – это удобство отделки: если акустика собрана аккуратно, довести ее до симпатичного эко-вида не составит большого труда. Вместо увеличения толщины рекомендуется добавить (приклеить) с обратной стороны еще один лист менее резонансного материала, например, того же МДФ, сделать «сэндвич».

Наиболее удачный вариант применения массива – это акустика типа «щит», где требуется красивая и тяжелая передняя панель.

Экзотика. Часто выбор обусловлен тем, что есть под руками. Подобно тому, как птица может виртуозно вплести в гнездо всякий мусор, так и меломан тащит все, что плохо лежит.

Можно найти на просторах сети идеи, воплощенные из сантехнических труб, искусственного камня, папье-маше, футляров и корпусов от музыкальных инструментов, примитивных строительных материалов, товаров IKEA, и.т.д., и.т.п.

Куда вставлять динамик?

Основную задачу акустического оформления можно сформулировать простым языком приблизительно так: максимально отделить колебания, излучаемые передней стороной диффузора динамика, от тех же противофазных колебаний, излучаемых задней стороной диффузора.

Идеальным акустическим оформлением с точки зрения учебника считается бесконечный экран, такой невероятно огромный щит, в который установлен динамик. Понятное дело, слова «невероятно огромный» не подходят ни к нашему жилищу, ни к заработной плате, так что инженеры стали искать способ «свернуть» этот экран с минимально негативными последствиями для звука.

Так получилось все многообразие вариантов, некоторые снискали себе наиболее обширную славу в интернете, их мы и рассмотрим в данной статье.

Просто динамик или корпус без корпуса

Тяжело себе представить, что есть такой вид «акустики», но, листая ленту фотографий в pinterest по теме аудио, все чаще натыкаюсь на грозди 12-ти дюймовых динамиков, которые собраны вместе без всякого оформления и явно представляют собой законченный агрегат.

Наверное, замысел автора пронизан следующей логикой: любой корпус портит звук, лучше акустическое короткое замыкание, чем деревянные оковы, но чтобы был хоть какой-то «низ», надо взять динамики с максимальной площадью диффузора, на которые только хватит денег.

Если это ваш путь – без комментариев.

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

Наибольший плюс такой конструкции – простота изготовления. Нужен лист любимого материала и лобзик. Самый главный критерий, который будет влиять на итоговое качество звука – стоимость установленной динамической головки. Неутихающую народную славу снискал себе динамик 4а32, даже такие гранды, как fostex, sonido, supravox, sica или сам visaton B200, остались далеко позади.

Поговорка «размер имеет значение» – вот лучшая математическая формула для щита (чем больше – тем лучше). Далее идут вариации щита, например щит, со свернутыми боковыми стенками, щит, у которого низкочастотный модуль сделан в виде ящика с фазоинвертором, и.т.п.

Фирменная особенность звука – «воздушное» звучание с минимумом резонансов, при этом сравнительно высокое звуковое давление.

ПАС – панель акустического сопротивления

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

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

По электрической схеме, головки включены последовательно, то есть «плюс» предыдущего подсоединен к «минусу» последующего, возможно комбинирование последовательно-параллельного соединения. Количество динамиков, собственно, тоже ограничивается только деньгами, здравый смысл, как правило, к этому моменту уже бесследно пропадает.

Не подумайте обо мне ничего плохого, я пробовал такое извращение, мне даже понравилось, если есть возможность, настоятельно рекомендую собрать себе подобную конструкцию хотя бы ради интереса. Опять же, бюджет сего безобразия не очень велик, как правило, применяются отечественные динамики в хорошем состоянии, 5гдш, 8гдш, 4гд-8е, и.т.

п.

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

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

Вот он – самый популярный вариант акустического оформления. Массовым становится самое выгодное по соотношению ценаполучаемый результат, наш случай не исключение для данного правила. Для тех, кто не скачал архив неизвестного аудиофила, объясняем на пальцах.

В трубе фазоинвертора есть некоторый объем воздуха, который зависит от его длины, он же «связан» с воздухом, который содержится внутри колонки. При удачной настройке длины трубы (не будем сходу погружаться в теорию) удается добиться более уверенного воспроизведения низких частот, чем просто в закрытом ящике.

Если еще проще – с фазоинвертором получается глубокий бас. Для более углубленного понимания вот ролик с уже полюбившегося нам канала:

Хоть данный вид акустики и популярен, он далеко не так прост в изготовлении, одно тянет за другое.

Динамики, которые подходят для такого оформления, называются «компрессионными», чаще всего имеют резиновый подвес и полосу частот, которая требует установки высокочастотного звена, твиттера или пищалки, то есть добавляется электрический фильтр.

Выбор оптимального объема корпуса, его геометрии, точная настройка длины трубы имеют большое значение и не всегда соответствуют расчетным величинам. Ситуацию облегчает наличие в сети массы проектов, где авторы уже прошли тернистый путь и предлагают поэтапные инструкции с подробным описанием что, как, из чего надо делать.

Впрочем, всегда находятся энтузиасты, которых не устраивает «готовое» и хватает упорства пройти своей дорогой. Недостатки фазоинвертора – «бубнеж» и «задавленная середина». Первое решается тщательным подбором формы, диаметра, материала и длины трубы; второе – добавлением отдельного среднечастотного звена. Верный путь к трехполосной акустике.

Обратный рупор TQWP и другие лабиринты судьбы

Чего только не придумали люди, чтобы усложнить путь колебаниям, идущим от обратной стороны динамика… Пожалуй, более всех отличилась фирма B&W со своими Nautilus, хоть памятник ставь этой морской раковине-мутанту.

Но это гранды, а все, что можем мы, обычные аудиофилы, так это вспомнить свои ночные кошмары и поставить внутри прямоугольного ящика дощечки с гвоздями так, чтобы этому поганому звуку мало не показалось.

Если серьезно – есть такие динамики, к которым оформление типа «фазоинвертор» не подходит, а щит не дает желаемого количества баса, от вида же сабвуфера что-то сжимается в животе. Тогда на помощь приходит обратный рупор или более сложный вариант – лабиринт. Для тех, кому интересно, как это работает, желаем приятного просмотра

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

Он напоминает о старом граммофоне.

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

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

Наше повествование идет по следам народной популярности, а это довольно узкий список.

Закрытый ящик почти всегда бубнит, под онкен тяжело подобрать динамик, рупор велик по размерам, сложен в изготовлении и расчете, пассивный излучатель неплохо работает, но в конструкциях любителей почему-то не прижился.

Наверное, можно найти еще несколько редких видов или подвидов оформления, которые здесь не упомянули, что поделать, всего не охватишь.

Демпфирование, «набивка», «заглушка»

Корпуса готовы, что с ними делать дальше? Правильно, демпфировать. Можно разделить демпфирование на два вида: вибропоглощение и звукопоглощение. Для вибропоглощения хорошо подходят автомобильные материалы, мастики и специальные листы с клейким слоем, предпочтительней последнее.

Со звукопоглощением наблюдается разброд и шатание, кому-то нравится войлок, кому-то шерсть, ватин, синтепон, прочее. Ответ достаточно прост – для разного эффекта, в зависимости от типа корпуса и частоты, которую хочется подавить, будет зависеть выбор материала.

Заполнение звукопоглощающим материалом корпуса увеличивает его виртуальный объем, однако определить универсальную норму, на мой взгляд, невозможно.

Настройка кроссовера (разделительного фильтра)

Вы решили делать многополосную акустику. Нужен ли измерительный микрофон? Если это разовый проект, то нет, не нужен, достаточно иметь тестовую подборку треков и некоторый опыт для понимания, какое звучание можно назвать более правильным.

Просто придется дольше перебирать детали пассивного фильтра, слушать и сравнивать, но в итоге результат будет именно такой, который нужен вашим ушам, помещению. Чуть легче дело обстоит с активными кроссоверами.

Раньше их приходилось делать самостоятельно, травить и разводить платы, паять, очень муторный процесс, особенно если схема имеет приличную крутизну среза и регулировки, для трехполосной акустики – просто дикая штука.

Благо сегодня достаточно просто зайти на ebay и выбрать вариант себе по карману, хочешь на операционниках, хочешь на DSP. Регулировать частоту, а иногда и крутизну среза (в особо редких случаях фазу), можно плавно хоть каждый день.

Финал

Иногда мне кажется, что ситуация в мире аудио напоминает легенду о Вавилонской башне. Когда-то, в далекие времена, когда нога Van Den Hul’a еще не ступала на землю, люди строили вместе один комплект домашнего стерео.

Большие-большие колонки, не менее большой усилитель, а к ним тянулись толстые-толстые кабели.

Увидел это некто свыше и ужаснулся – ну и дичь, хоть бы книжки почитали какие… Суровая кара постигла незадачливых аудиофилов, с тех пор они спорят до хрипоты, но так и не могут договориться, как надо делать колонки-усилители, вот каждый и делает свои, как может.

Источник: http://ldsound.ru/hi-end-akustika-svoimi-rukami-ili-kak-sdelat-xoroshie-kolonki/

Самодельная акустическая система 2.1 для компьютера

Добрый вечер, дорогие друзья! Вот и настала осень, во дворе грязь, пасмурно, идут дожди. Тут уже не до прогулок пока, а время просто так переводить тоже не хочется. Сел и начал думать, чем бы заняться таким, чтоб от этого и польза была.

Тут то и пришла мысль-построить самодельную акустическую систему 2.1 для компьютера или DVD.

Однажды я строил уже усилитель для МР-3 плеера или для ноутбука, но она была рассчитана только на одну колонку, а в этой акустической системе их будет целых 3: два маленьких(их называют сателитами), которые будут стоят слева и справа стола от монитора и один мощный-сабвуфер, который под столом стоять будет. Ну что ж, думаю начнем потихоньку. Корпус сабвуфера мне изготовлять не пришлось, так как знакомый друг мне отдал вышедший из строя корпус с динамиком. Внутренность всю я выкинул, оставил только родной трансформатор.

Однажды я строил уже усилитель для МР-3 плеера или для ноутбука, но она была рассчитана только на одну колонку, а в этой акустической системе их будет целых 3: два маленьких(их называют сателитами), которые будут стоят слева и справа стола от монитора и один мощный-сабвуфер, который под столом стоять будет. Ну что ж, думаю начнем потихоньку. Корпус сабвуфера мне изготовлять не пришлось, так как знакомый друг мне отдал вышедший из строя корпус с динамиком. Внутренность всю я выкинул, оставил только родной трансформатор. фото 1″ width=»520″ src=»https://stranamasterov.ru/img4/i2013/10/01/dscn1174.jpg?m=1380650904″>

Вот так это все выглядело: сам корпус и динамик, правда панельку с гнездом справа на корпусе я сделал сам, заводскую выкинул, так как там одни отверстия были от заводской начинки с разъемами.

Теперь в интернете поискал схему усилителя для этого динамика. Я себе выбрал эту схему на микросхеме TDA2030A с умощнением на транзисторах КТ 818 и КТ 819. Общая мощность после умощнения получилась 32 Вт, а без транзисторов будет 15 Вт.

Далее эту схему нужно сделать на плате, но для начала нужно нарисовать монтаж печатной платы в программе Sprint Layuot v.6. Вот что у меня получилось. Все детали стоят из схемы, красным показан алюминиевый радиатор. Нарисовал еще значок СССР, типа в России сделали 🙂

Теперь ищем схемку для сателит. Оно должно быть в стереофоническом формате. Верхний чертеж как раз стереофонический, его я и буду использовать. Можете любую схему себе в интернете выбрать, мощности 10 Вт для сателит вполне хватит.

Снова рисую печатную плату для усилителя сателит в программе Sprint Layuot v.6.

После того, как обе печатные платы нарисованы, распечатываем их на лазерном принтере и на глянцевой бумаге. Распечатывать нужно именно на лазерном принтере, чтоб тонер мог прилипнуть на омедненную поверхность, струйный принтер тут никак не подойдет. Итак, распечатали две платы.

Я буду показывать только одну, так как нет смысла показывать 2-ую плату, процесс ее изготовлению тоже аналогичен, только рисунок у нее другой будет. Теперь берем текстолит с медной поверхностью, чистим ее нулевкой наждачки до блеска и протираем ее ваткой, смоченной в спирте, можно одеколоном, ацетоном.

Пока плата сохнет от влаги спирта, достаем утюг, выставляем температуру на максимум и включаем греться. Желательно, чтоб утюг был советский с гладкой поверхностью, он и тяжелее, что тоже будет нам плюсом. Современным утюгом плату изготовлять труднее, так как он легкий, а подошва у него как бы в ямочках.

Ну да ладно, пока я Вам объяснял, утюг уже нагрелся 🙂 Теперь берем один из рисунков и ставим его рисунком на медную сторону текстолита. Если хорошо уложили рисунок, начинаем гладить бумагу, нажимая на утюг и иногда держа его 5-10 секунд на месте. Тонер от температуры плавится и с бумаги переносится на медную поверхность текстолита.

Общий процесс глажания занимает 40 секунд где-то. После этого смотрим,если рисунок перевелся хорошо, то выключаем утюг, если нет, то гладим-гладим до тех пор, пока рисунок не перенесется на медную поверхность вместе с бумагой.

Если все получилось, берем наш текстолит и начинаем в воде теплой, но никак в горячей отмывать от бумаги нашу плату. У вас должно получиться так же,как было на бумаге, если в некоторых местах дорожки слегка отпали, можно перманентным маркером подрисовать.

Теперь берем посудину пластмассовую и разбавляем в ней воду с хлорным железом, вода должна быть теплая, иначе процесс будет дольше идти. Посудину железную брать нельзя, иначе ее разъест этим раствором как корозией. Берем нашу плату и топим ее в раствор рисунком к верху.

Чтоб ускорить процесс травления платы, раствор необходимо перемешивать. Я купил себе летом аквариумный компрессор, им и перемешивается раствор.

Плату время от времени поднимаем и смотрим, там где рисунка нет, медь должна разъедатся, а эта поверхность на свет просвечивать.

Если все вытравилось, идем к раковине,промываем ее в воде, а затем берем тряпочку и смочив ее в ацетоне, начинаем тереть тонер.

У Вас должно получится так. Кстати, весь этот процесс изготовления платы называется ЛУТом (Лазерно Утюжная Технология). Если какой-то процесс Вам был непонятен, в интернете можете посмотреть видео или инструкции как все это выполняется. Мне осталось просверлить отверстия и припаять детальки к платам.

Однажды я строил уже усилитель для МР-3 плеера или для ноутбука, но она была рассчитана только на одну колонку, а в этой акустической системе их будет целых 3: два маленьких(их называют сателитами), которые будут стоят слева и справа стола от монитора и один мощный-сабвуфер, который под столом стоять будет. Ну что ж, думаю начнем потихоньку. Корпус сабвуфера мне изготовлять не пришлось, так как знакомый друг мне отдал вышедший из строя корпус с динамиком. Внутренность всю я выкинул, оставил только родной трансформатор. фото 10″ width=»520″ src=»https://stranamasterov.ru/img4/i2013/10/01/dscn1081.jpg?m=1380650921″>

Вот плата сабвуфера, детальки припаяны, микросхему и два транзистора нужно прикрутить к радиатору, транзисторы от микросхемы крепятся отдельно на слюдяных прокладках, в противном случае произойдет замыкание и детальки выйдут из строя.

Можно наоборот микросхему изолировать прокладкой, а транзисторы крепить напрямую к радиатору. Или вообще на каждый транзистор и микросхему поставить отдельный радиатор, тогда ничего изолировать не нужно будет.

На места,куда садится будет микросхема и транзисторы, обязательно мажем теплопроводной пастой, например КТП-8 для лучшей отдачи тепла на радиатор.

Вот так плата сверху выглядет.

А это уже собранная плата сателит. Радиатор тут тоже нужен, но пока тут еще не поставил.

Пробный запуск усилителя для сателит. Кстати, это и будут будущие динамики для сателит. Испытания прошли успешно. Качество звука прекрасное.

Так же нарисовал и изготовил плату блока питания для усилительных плат. Тут ничего особого: два диодных моста и 4 электролитических конденсатора, два на каждый канал диодного моста.

Прикрутил радиатор на плату сабвуферного усилителя.

Как мы знаем из химии, медь окисляется, покрывается слоем окисла. Чтоб наши дорожки не окислялись, покрываем ее Цапонлаком. У меня она зеленого цвета, бывает разных цветов, ими раньше красили лампочки для Новогодних гирлянд.

Плата сателит. Тоже покрыл ее цапонлаком, посадил на микросхему радиатор. Кстати, цапонлак сохнет быстро, минут за 10 где-то.

Теперь все платы внутри корпуса укрепляем винтами, я крепил их советскими винтами с прямой шлицей.

Припаиваем все провода от усилителей к гнездам, открытые места проводников закрываем термоусадочной трубкой(при нагреве, она стягивается и сидит плотно, закрывая открытый участок проводника).

Ну и собственно пару фотографий, как все выглядет после сборки. Все провода стянуты нейлоновыми стяжками, чтоб не болтались внутри, да и для красоты 🙂

Готовый внешний вид сабвуфера. Сателиты будут готовы на днях, да и вообще вместо них можно подключить любые динамики (два верхних красно-черных зажима).

Вид сбоку.

Ну и панелька по-ближе.
Вот собственно и все, что я Вам хотел рассказать.

Качеством работы я очень доволен остался, в то время, как китайские такие же акустические системы никак не удовлетворяют звучанием, да и цены на них уж очень высокие. Да затрат на его изготовление никаких.

Почти все детальки из отслужившей свое время бытовой техники. Видео работы этой акустической системы постараюсь завтра выложить в эту статью.
Спасибо за внимание!

До Новых встреч, Дорогие друзья!

Источник: https://stranamasterov.ru/node/641222

Акустическая система своими руками: выбор динамиков, акустического оформления, изготовление

Сделать звуковые колонки своими руками – с этого у многих начинается увлечение сложным, но очень интересным делом – техникой звуковоспроизведения. Начальным побуждением часто становятся экономические соображения: цены на брендовую электроакустику завышены не чрезмерно – безобразно нагло. Если уж заклятые аудиофилы, не скупящиеся на раритетные радиолампы для усилителей и плоский серебряный провод для намотки звуковых трансформаторов, сетуют на форумах, что цены на акустику и динамики для нее систематически вздуваются, то проблема действительно серьезна. Желаете колонки для дома по 1 млн. руб. пара? Извольте, найдутся и подороже. Поэтому материалы данной статьи рассчитаны в первую очередь для самых-самых начинающих: им нужно быстро, просто и недорого убедиться, что творение рук своих, на все для которого ушло средств в десятки раз меньше, чем на «крутой» бренд, может «петь» не хуже или по крайней мере сравнимо. Но, возможно, кое-что из изложенного окажется откровением и для мэтров любительской электроакустики – если будет удостоено прочтением оными.

Акустические системы промышленного и любительского изготовления и динамики для них

Колонка или АС?

Звуковая колонка (КЗ, колонка звуковая) это один из видов акустического оформления электродинамических головок громкоговорителей (ГГ, динамиков), предназначенный для технико-информационного озвучивания больших общественных помещений.

Вообще же акустическая система (АС) состоит из первичного излучателя звука (ИЗ) и его акустического оформления, обеспечивающего требуемое качество звучания. Домашние АС по большей части с виду похожи на звуковые колонки, поэтому их так и прозвали.

Электроакустические системы (ЭАС) имеют в своем составе также электрическую часть: провода, клеммы, разделительные фильтры, встроенные усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ, в активных АС), вычислительные устройства (в АС с цифровой расфильтровкой каналов) и др.

Акустическое оформление бытовых АС размещается как правило в корпусе, отчего они и выглядят более-менее вытянутыми вверх колоннами.

Акустика и электроника

Акустика идеальной АС возбуждается во всем диапазоне слышимых частот 20-20 000 Гц одним широкополосным первичным ИЗ.

Электроакустика медленно, но уверенно идет к идеалу, однако лучшие результаты показывают пока еще АС с разделением частот на каналы (полосы) НЧ (20-300 Гц, низкие частоты, басы), СЧ (300-5000 Гц, средние) и ВЧ (5000-20 000 Гц, высокие, верха) или НЧ-СЧ и ВЧ.

Первые, естественно, называются 3-х полосным, а вторые – 2-х полосными. Начинать осваиваться в электроакустике лучше всего с 2-полосных АС: они позволяют в домашних условиях без излишних затрат и сложностей получить звук качества до высокого Hi-Fi (см. ниже) включительно.

Звуковой сигнал от УМЗЧ или, в активных АС, маломощный от первичного источника (плеера, звуковой карты компьютера, тюнера и т.п.) распределяется по частотным каналам разделительными фильтрами; это называется расфильтровкой каналов, как сами разделительные фильтры.

Далее в статье рассматривается преимущественно, как сделать колонки, обеспечивающие хорошую акустику. Электронная часть электроакустики – предмет особого серьезного обсуждения, и не одного.

Здесь нужно заметить только, что, во-первых, поначалу не нужно браться за близкую к идеальной, но сложную и дорогую цифровую расфильтровку, а применить пассивную на индуктивно-емкостных фильтрах.

Для 2-полосной АС нужна всего одна вилка разделительных фильтров низких и высоких частот (ФНЧ/ФВЧ).

Для расчета разделительных лестничных фильтров АС есть специальные программы, напр. JBL Speaker Shop.

Однако в домашних условиях индивидуальная настройка каждой вилки под конкретный экземпляры динамиков, во-первых, не бьет по производственным расходам в серийном производстве.

Во-вторых, замена ГГ в АС требуется только в исключительных случаях. Значит, к расфильтровке частотных каналов АС можно подойти нетрадиционно:

Частоту раздела НЧ-СЧ м ВЧ принимают не ниже 6 кГц, иначе не получится достаточно равномерной амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) всей АС в области СЧ, что очень плохо, см. далее. К тому же, при высокой частоте раздела фильтр получается недорогим и компактным;
Прототипами для расчета фильтра берут звенья и полузвенья фильтров типа K, т.к. их фазочастотные характеристики (ФЧХ) абсолютно линейны. Без соблюдения этого условия АЧХ в области частоты раздела получится существенно неравномерной и в звучании появятся призвуки;
Для получения исходных к расчету данных нужно измерить импеданс (полное электрическое сопротивление) НЧ-СЧ и ВЧ ГГ на частоте раздела. Указанные в паспорте ГГ 4 или 8 Ом – их активное сопротивление на постоянном токе, а импеданс на частоте раздела будет больше. Измеряется импеданс достаточно просто: ГГ подключают к генератору звуковых частот (ГЗЧ), настроенному на частоту раздела, с выходом не слабее 10 В на нагрузку в 600 Ом через резистор заведомо большого сопротивления, напр. 1 кОм. Можно воспользоваться маломощным ГЗЧ и УМЗЧ высокой верности. Импеданс определяется по отношению напряжений звуковой частоты (ЗЧ) на резисторе и ГГ;
Импеданс НЧ-СЧ звена (ГГ, головки) принимают за характеристическое сопротивление ρн фильтра низких частот (ФНЧ), а импеданс ВЧ головки – за ρв фильтра высоких частот (ФВЧ). То, что они разные – ну и шут с ними, выходное сопротивление УМЗЧ, «раскачивающего» АС, пренебрежимо мало по сравнению с тем и тем;
Со стороны УМЗЧ ставят звенья ФНЧ и ФВЧ отражающего типа, чтобы не перегружать усилитель и не отбирать мощность у сопряженного канала АС. К ГГ обращают, наоборот, поглощающие звенья, что отдача от фильтра не давала призвуков. Таким образом, ФНЧ и ФВЧ АС будут иметь не менее звена с полузвеном;
Затухание ФНЧ и ФВЧ на частоте раздела берут равным 3 дБ (в 1,41 раза), т.к. крутизна скатов K-фильтров невелика и равномерна. Не 6 дБ, как может показаться, т.к. фильтры рассчитываются по напряжению, а подводимая к ГГ мощность зависит от него по квадрату;
Наладка фильтра сводится к «приглушению» слишком громкого канала. Измеряют громкости каналов на частоте раздела с помощью компьютерного микрофона, отключая поочередно ВЧ и НЧ-СЧ. Степень «глушения» определяется как корень квадратный из отношения громкости каналов;
Избыточную громкость канала убирают парой резисторов: гасящий на доли или единицы Ом включают последовательно с ГГ, а параллельно им обоим – выравнивающий большего сопротивления, чтобы импеданс ГГ с резисторами остался неизменным.

Пояснения к методике

У технически сведущего читателя может возникнуть вопрос: так у вас что же, фильтр на комплексную нагрузку работает? Да, и в данном случае – ничего страшного.

ФЧХ K-фильтров линейна, как сказано, а Hi-Fi УМЗЧ практически идеальный источник напряжения: его выходное сопротивление Rвых – единицы и десятки мОм.

При таких условиях «отражёнка» от реактанса ГГ частично затухнет в выходном поглощающем звене/полузвене фильтра, но большей частью просочится обратно на выход УМЗЧ, где и сгинет без следа. В сопряженный канал фактически ничего не пройдет, т.к. ρ его фильтра многократно больше Rвых.

Тут одна опасность: если импеданс ГГ и ρ разные, то в цепи выход фильтра – ГГ начнется циркуляция мощности, отчего басы станут тусклыми, «плоскими», атаки на СЧ затянутыми, а верха – резкими, с подсвистом. Поэтому подгонять импеданс ГГ и ρ нужно точно, а в случае замены ГГ канал придется настраивать заново.

Примечание: не пытайтесь расфильтровывать активные АС аналоговыми активными фильтрами на операционных усилителях (ОУ). Добиться линейности их фазовых характеристик в широком диапазоне частот невозможно, поэтому, напр., аналоговые активные фильтры так и не прижились толком в технике электросвязи.

Что такое хайфай

Hi-Fi, как известно, сокращение от High Fidelity – высокая верность (воспроизведения звука).

Понятие Hi-Fi изначально принималось как расплывчатое и не подлежащее стандартизации, но постепенно выработалось неформальное деление его на классы; цифрами в списке обозначены соответственно диапазон воспроизводимых частот (рабочий диапазон), максимально допустимый коэффициент нелинейных искажений (КНИ) на номинальной мощности (см.

далее), минимально допустимый динамический диапазон относительно собственных шумов помещения (динамика, отношение максимальной громкости к минимальной), максимально допустимые неравномерность АЧХ на СЧ и ее завал (спад) на краях рабочего диапазона:

Абсолютный или полный – 20-20 000 Гц, 0,03% (–70 дБ), 90 дБ (в 31 600 раз), 1 дБ (в 1,12 раза), 2 дБ (в 1,25 раза).
Высокий или тяжелый – 31,5-18 000 Гц, 0,1% (–60 дБ), 75 дБ (в 5600 раз), 2 дБ, 3 дБ (в 1,41 раза).
Средний или базовый – 40-16 000 Гц, 0,3% (–50 дБ), 66 дБ (в 2000 раз), 3 дБ, 6 дБ (в 2 раза).
Начальный – 63-12 500 Гц, 1% (–40 дБ), 60 дБ (в 1000 раз), 6 дБ, 12 дБ (в 4 раза).

Любопытно, что высокий, базовый и начальный Hi-Fi примерно соответствуют высшему, первому и второму классам бытовой электроакустики по системе СССР.

Понятие абсолютного Hi-Fi возникло с появлением конденсаторных, пленочно-панельных (изодинамических и электростатических), струйных и плазменных излучателей звука. Тяжелым (Heavy) высокий Hi-Fi обозвали англо-саксы, т.

к. High High Fidelity по-английски все равно что масло масленое.

Какой нужен хайфай?

Домашняя акустика для современной квартиры или дома с хорошей звукоизоляцией должна удовлетворять условиям на базовый Hi-Fi. Высокий там, конечно, хуже не зазвучит, но обойдется много дороже.

В блочной хрущевке или брежневке, как их не изолируй, начальный и базовый Hi-Fi различают только профессиональные эксперты. Основания для такого загрубления требований к домашней акустике следующие.

Во-первых, полный диапазон звуковых частот слышат буквально единицы людей из всего человечества. Люди, одаренные особо тонким музыкальным слухом, такие как Моцарт, Чайковский, Дж.

Гершвин, слышат высокий Hi-Fi.

Опытные профессиональные музыканты в концертном зале уверенно воспринимают базовый Hi-Fi, а 98% рядовых слушателей в звукомерной камере по частоте почти никогда не различают начальный и базовый.

Кривые равной громкости

Во-вторых, в наиболее слышимой области СЧ человек по динамике различает звуки в диапазоне 140 дБ, считая от порога слышимости в 0 дБ, равного интенсивности звукового потока в 1 пВт на кв. м, см. рис. справа кривые равной громкости. Звук громче 140 дБ это уже боль, а затем – повреждение органов слуха и контузия.

Симфонический оркестр расширенного состава на мощнейшем фортиссимо выдает динамику звука до 90 дБ, а в залах Большого Оперного, Миланского, Парижского, Венского оперных театров и Метрополитен-оперы в Нью-Йорке способен «разогнаться» до 110 дБ; таков же динамический диапазон ведущих джаз-бандов с симфоническим сопровождением.

Это – предел восприятия, громче которого звук превращается в еще терпимый, но уже бессмысленный шум.

Примечание: рок-группы могут играть и громче 140 дБ, чем по молодости увлекались Элтон Джон, Фредди Меркюри и Роллинг Стоунз. Но динамика рока не превышает 85 дБ, т.к.

нежнейшее пианиссимо рок-музыканты не могут сыграть при всем желании – аппаратура не позволяет, а рока «на духу» не бывает.

Что до попсы любого рода и саундтреков к фильмам, то это вообще не тема – их динамический диапазон уже при записи сжимают до 66, 60 и даже 44 дБ, чтобы можно было слушать на чем попало.

В-третьих, естественные шумы в тишайшей гостиной загородного дома за задворках цивилизации – 20-26 дБ. Санитарная норма шума в читальном зале библиотеки – 32 дБ, а шелест листьев на свежем ветру – 40-45 дБ.

Отсюда ясно, что динамики высокого Hi-Fi в 75 дБ более чем достаточно для осмысленного прослушивания в бытовых условиях; динамика современных УМЗЧ среднего уровня, как правило, не хуже 80 дБ.

В городской квартире распознать по динамике базовый и высокий Hi-Fi практически невозможно.

Примечание: в помещении, зашумленном более чем на 26 дБ, частотный диапазон избранного Hi-Fi можно сузить до пред. класса, т.к. сказывается эффект маскировки – на фоне невнятных шумов чувствительность уха по частоте падает.

Но чтобы Hi-Fi был хайфаем, а не «счастьем» для «любимых» соседей и вредом для здоровья владельца, нужно обеспечить еще возможно меньшие искажения звука, верное воспроизведение НЧ, гладкую АЧХ в области СЧ, и определиться с необходимой для озвучивания данного помещения электрической мощностью АС.

С ВЧ проблем, как правило, не бывает, т.к. их КНИ «уходят» в неслышимую ультразвуковую область; нужно только поставить в АС хорошую ВЧ головку. Тут достаточно заметить, что, если вы предпочитаете классику и джаз, ВЧ ГГ лучше брать с диффузором на мощность 0,2-0,3 от таковой НЧ канала, напр.

3ГДВ-1-8 (2ГД-36 по-старому) и подобные. Если же вас «прёт» от жестких верхов, то оптимальной будет ВЧ ГГ с купольным излучателем (см. далее) мощностью 0,3-0,5 от мощности НЧ звена; игру на барабанах щетками натурально воспроизводят только купольные «пищалки».

Впрочем, хорошая купольная ВЧ ГГ годится для любой музыки.

Искажения

Искажения звука возможны линейные (ЛИ) и нелинейные (НИ).

Линейные искажения это, попросту, несоответствие среднего уровня громкости условиям прослушивания, для чего в любом УМЗЧ и есть регулятор громкости. В дорогие 3-полосные АС для высокого Hi-Fi (напр.

, советские АС-30, они же S-90) часто вводят и аттенюаторы мощности для СЧ и ВЧ, чтобы возможно точнее подогнать АЧХ АС к акустике помещения.

Что касается НИ, то им, как говорится, несть числа и постоянно обнаруживаются новые. Наличие НИ в звуковом тракте выражается в том, что форма выходного сигнала (который звук уже в воздухе) не вполне идентична форме исходного сигнала от первичного источника. Более всего портят чистоту, «прозрачность» и «сочность» звука след. НИ:

Гармонические – обертоны (гармоники), кратные основной частоте воспроизводимого звука. Проявляются как излишне рокочущий бас, резкие и жесткие СЧ и ВЧ;
Интермодуляционные (комбинационные) – суммы и разности частот составляющих спектра исходного сигнала. Сильные комбинационные НИ слышны как хрип, а слабые, но портящие звук можно распознать только в лаборатории многосигнальным или статистическим на тестовых фонограммах методами. На слух же – звук вроде чистый, но какой-то не такой;
Переходные – «дрожания» формы выходного сигнала при резких нарастаниях/спадах исходного. Проявляют себя короткими хрипами и всхлипываниями, но нерегулярно, на скачках громкости;
Резонансные (призвуки) – подзвон, дребезг, бубнение;
Фронтальные (искажения атаки звука) – затягивание или, наоборот, форсирование резких изменений общей громкости. Почти всегда возникают совместно с переходными;
Шумовые – гул, шелест, шипение;
Нерегулярные (спорадические) – щелчки, трески;
Интерференционные (ИИ или ИФИ, чтобы не путать с интермодуляционными). Характерны именно для АС, в УМЗЧ ИФИ не возникают. Очень вредны, т.к. отлично слышны и неустранимы без капитальной переделки АС. Подробнее об ИФИ см. ниже.

Примечание: «хрип» и пр. образные описания искажения здесь и далее даны с точки зрения Hi-Fi, т.е. как уже слышимые искушенными слушателями. А, напр., речевые динамики проектируются на КНИ при номинальной мощности 6% (в Китае – на 10%) и 1

Источник: https://vopros-remont.ru/elektrika/akusticheskaya-sistema/

Самодельные акустические колонки для компьютера своими руками (фото, пошагово)

Самодельные акустические колонки для компьютера своими руками (фото, пошагово)

Я захотел собрать себе последние в жизни колонки. Собрать и успокоиться. И я поставил перед собой главную цель — не накосячить, не экспериментировать, поэтому я использовал только надежные, проверенные решения, не стараясь перепрыгнуть через голову.То что получилось перед вами на фото:

Динамики

Больше всего влияют на звук не провода, и не усилитель как считают аудиофилы. Это конечно динамики. И я начал сборку колонок с поиска «самых лучших» динамиков. ИМХО. Я долго выбирал, слушал и остановился на широкополосных динамиках Visaton B200.Этот единственный динамик отыгрывает весь диапазон от 57 до 18000 Гц. (От 40 Гц с фильтром). То есть он работает за троих.

И это хорошо, потому что мне не надо будет думать о кроссовере и согласовании динамиков. Меньше возможностей накосячить. Этот динамик обладает в ~10 раз большей чувствительностью, чем советские колонки S90. То есть, ему достаточно 3 Вт мощности, что бы орать как советской колонке S90 при 30 Ваттах.

По поводу звучания я вас грузить не буду, ибо это все субъективно, но я ссал кипятком.Не бывает везде всё хорошо. Выигрывая в одном, мы проигрываем в другом. Пара таких динамиков требует 150 литровый ящик для полноценной работы. Это объем ванны.

Звуковуха

Начитавшись разных форумов о вреде интегрированных звуковых плат, я купил новую звуковую плату. Это была Creative X-Fi Extreme Audio, на большее было жалко денег. Пришел домой, включил её, удивился и расстроился. Звук похрипывал и в общем был хуже чем от встроенной звуковухи.

Через день я разобрался, что все функции «улучшения» звука, которые есть в настройках звуковой платы, только ломают звук. Отключать сразу. Тестирование программой RMAA так же не показало существенного превосходства этой звуковой платы над встроенной.Вы бы знали сколько у меня было восторга, когда я познакомился с программой RMAA. Я начал измерять этой программой всё что можно и нельзя измерять. Например, искажения вносимые в звук китайским силовым трансформатором. Или искажения вносимые в звук электробритвой.

И очередной раз, проверяя какую то ерунду, я сжег звуковую плату. Потом я купил дорогую звуковую плату ESI [email protected], но заметного эффекта от неё так же не было.

Вывод: Встроенные звуковухи бывают хорошими.

Электроника

В качестве усилителя я выбрал микросхему LM3886. Это самый беспроблемный способ получить Hi-Fi качество на коленке. Микросхему и сам усилитель я проверял программой RMAA. Эта микросхема на порядок лучше, чем требует стандарт Hi-Fi. Её искажения в 100 раз меньше, чем может услышать моё ухо.Некоторые будут возмущаться, что хороших усилителей дешевле 10.

000$ не существует! Но вы говорите об устройстве с сотней функций и блоков. Я же говорю о единственном блоке, который просто увеличивает силу тока в 100 раз.Некоторые фанаты на основе этой микросхемы создают усилители с 0.0002% искажений.Первую версию усилителя я собрал на монтажной плате.

Это позволило постоянно улучшать усилитель (заменяя детали, изменяя схему, разводку и измеряя все в RMAA). Потом я изготовил обычную печатную плату (ЛУТ), но качество усилителя от этого не изменилось, проверено RMAA.Вывод: Монтажные платы — это неплохо.В качестве радиатора я использовал кулер от процессора (без вентилятора).

Усилитель будет работать на мощности не более 5 Вт. На большей мощности динамик начинает хрипеть, а ушам становится больно. Но даже если бы усилитель перегрелся, то не сломался бы. Встроенная в усилитель схема защиты от перегрева просто бы выключила его. Но такого ни разу не произошло.Cхема, печатная плата. Извиняюсь, лучшего качества не сохранилось.

Сборка
Затраты

В качестве материала корпуса я выбрал ДСП 16 мм. МДФ стоил в 4 раза дороже, а толку нет. Можно было взять более толстый ДСП, но тогда бы колонка стала неподъемной. Продавец ДСП распилил этот лист на части нужного размера. И это отлично, потому что у меня проблемы с кривизной рук, ну не получается выпилить ровный ящик.Колонку я решил сделать вытянутой, что бы разместить динамики на уровне ушей. Для повышения жесткости корпуса, в колонке установлены распорки. Детали склеены клеем «Жидкие гвозди» и стянуты саморезами.Динамик я не стал закрывать решеткой или тканью. Решетка смотрится как то по китайски. А ткань портит звук.Получился вот такой ящик. Мое правило — не накосячить! Поэтому я выбрал максимально простой дизайн корпуса, но не параллелепипед. Параллелепипед — это скучно.Дальше, колонку надо было покрасить или обклеить пленкой. Я выбрал пленку, так как у меня большой опыт обклеивания и получается идеально. Вытаскиваю из одноразовой бритвы тонкое лезвие, что бы подрезать края. Беру тряпку, линейку, утюг и клею.Но перед оклейкой или покраской, все щели, дырки от саморезов и необработанные края плит покрываем слоем шпатлевки.На клей к стенкам корпуса приклеиваем синтепон. Вместо синтепона можно было взять фирменный, предназначенный специально для колонок, демпфирующий материал. Но опять же тест RMMA говорит, что разницы нет, а мне было лень заказывать 70 литров материала.Почему в колонке нет фазоинвертора? Потому что этот динамик разработан для закрытого ящика набитого демпфирующим материалом.Колонки полностью независимы. В каждой колонке установлен собственный усилитель и собственный блок питания.Я использовал разъем «Джек 6,25 мм» для подключения звука, в надежде, что он будет надежнее других разъемов. Но оказалось, что маленький-большой, ломается всё. Но зато, в такой разъем можно подключить электрогитару без переходников.А вот идея использовать разъемы питания, как в компьютере, очень удачная. Когда к вам домой тащат всякие мониторы, компьютеры, проекторы, принтеры, всегда свободный 5 метровый провод питания — вещь незаменимая в хозяйстве!Две недели работы по вечерам.

Шпатлевка — 100 руб
Герметик — 100 руб
Клей — 200 руб
Силовой провод — 200 руб
Пленка — 300 руб
2 радиатора — 2×200 руб
Сентипон — 400 руб
Серебристая пленка — 500 руб
Остальные детали — 1000 руб
ДСП с распилом — 1000 руб
Трансформаторы — 2×800 руб
Динамики — 15000 руб

Итого 20.000 рубP.S. Сначала я думал сабвуфером низов добавить, получится что то типа 2-х полосной системы. Но мне одних колонок оказалось достаточно. Низы не громкие, но очень красивые.

Источник: https://prosamodelki.ru/samodelki/samodelki-dlya-kompytera/samodelnye-akusticheskie-kolonki-dlya-komputera-svoimi-rukami-foto-poshagovo