Как сделать динамик своими руками

Здравствуйте, уважаемые читатели блога Своя лаборатория! Сегодня мы с вами займемся изготовлением самого что ни на есть настоящего динамика. Если вам приспичило послушать музыку, а у вас нет никакой акустики, то проблему вполне можно решить с помощью подручных материалов. Конечно, рассчитывать на то, что такой динамик станет венцом творения в области акустических систем не приходится (хотя, кто знает, может быть именно вам суждено осуществить революцию в этой области). Но ведь наша задача состоит и не в этом. Наша цель — понять, как это работает и применить знания на практике.

Как и обычно, если вас пугает «много буков», можете сразу перейти к фотогалерее или посмотреть пятиминутное видео по изготовлению динамика. Если хотите понять принцип работы этого акустического устройства — читаем дальше. Прежде чем перейти к практике, следует разобраться, что это за зверь такой «динамик» и каким образом он издает звуки.

Динамик представляет собой устройство преобразования электрического сигнала в акустический.

Вам это определение ничего не напоминает? Если вы читали статью о том, как сделать телефон из пластиковых стаканчиков, то вы можете помнить, что там тоже шла речь о преобразовании колебательных движений нити в акустическую волну.

В случае с динамиком схема очень похожа. Только преобразовывать нужно электрический сигнал, поступающий от устройства воспроизведения (компьютера, плейера и т.д.).

Происходит это так. Конструкция динамика состоит из постоянного магнита, в магнитном поле которого располагается катушка, соединенная с диффузором — тарелкообразной конструкцией. Электрический сигнал поступает на катушку динамика. Под воздействием электричества в катушке возникает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита.

Ну, с устройством разобрались — можно приступать к практике.

Для изготовления динамика нам понадобятся:

• Магнит. Можно взять любой, но чем сильнее, тем лучше. Если есть неодимовый — прекрасно.
• Провод. Лучше всего, если это будет тонкий провод в лаковой оболочке, причем, чем тоньше, тем лучше. Можно, конечно, взять любой изолированный медный провод, но тогда он должен быть довольно длинным и катушка может получиться довольно громоздкой. У меня провод диаметром 0,13 мм.
• Металлический цилиндр — это может быть что угодно, я использовал болт.
• Бумага.
• Бумажный скотч. Можно обойтись просто бумагой, но чтобы не возиться с клеем, лучше все-таки воспользоваться скотчем.
• Источник звука. Лучше использовать усилитель.

Сначала изготовим катушку. Берем металлический стержень и оборачиваем его несколькими витками скотча.

Теперь переворачиваем скотч клейкой стороной вверх и опять делаем несколько витков.

А теперь наступает важный момент, в котором без знания некоторых законов физики нам не обойтись. Ну, вернее, обойтись-то можно, но в результате вы можете получить неработоспособный динамик. Большинство динамиков имеют сопротивление катушки 8 Ом.

И уж коль скоро мы хотим получить звук от, скажем так, стандартного усилителя, то нам нужно хотя бы примерно приблизиться к тому, чтобы сопротивление нашей самодельной катушки тоже было 8 Ом.

Если сопротивление будет намного ниже, то это может стать причиной перегрева и даже перегорания нашей катушки или же выходом из строя усилителя (последнее маловероятно, но возможно, если сопротивление будет слишком уж мало).

Если сопротивление будет слишком высоко, то в итоге звук может быть очень тихим. Поэтому воспользуемся формулой расчета сопротивления проводника, чтобы хотя бы приблизительно рассчитать длину провода, который нам нужно намотать на катушку.

Возможно некоторые скажут, ну вот, мол, началось началось, я хотел по-быстрому сделать динамик из подручных материалов, а тут мне предлагают рассчитать чуть ли не большой андронный коллайдер. Но не пугайтесь, никаких сложных расчетов нам производить не придется, вся математика на уровне начальной школы.

Формула расчета сопротивления проводника выглядит так: R=ρ*ls , где R — сопротивление (в нашем случае 8 Ом), ρ — удельное электрическое сопротивление материала (для меди это 0,0175 Ом*мм2/м), S — площадь сечения провода (т.к.

у меня диаметр провода 0,13 мм, то площадь сечения моего проводника составит π*R2=3.14*(0,13/2)2=0,013 мм2), l — длина проводника (то, что нам как раз нужно найти). Отсюда l=R/ρ*S=8 / 0,0175 * 0,013=5,9 м.

То есть мне нужно взять моего провода примерно 6 метров.

Фу-у-у-х, самая сложная часть закончена, можно приступать к намотке катушки. Берем наш кусок провода и начинаем наматывать на каркас, желательно витком к витку. Правда, чем тоньше провод, тем сложнее будет намотать его витком к витку. Но ничего страшного, если некоторые витки будут пересекаться.

После того как намотали провод, катушку можно обернуть еще парой витков скотча, чтобы провод не разматывался.

Все, катушка готова, снимаем ее с каркаса.

Первый слой скотча с металлического стержня нужно снять, больше в нем нет необходимости.

А на катушке делаем надрезы и загибаем получившиеся лепестки в виде ромашки. Надрезы делаем аккуратно, чтобы не повредить провод катушки.

Теперь делаем диффузор. Он имеет вид тарелки. Поэтому чертим на бумаге круг…

• … вырезаем его и делаем на нем радиальный надрез, вот так:
• Теперь разрезанные части соединяем при помощи клея с небольшим нахлестом, чтобы получился небольшой конус.
• На диффузор с выпуклой стороны прикрепляем катушку при помощи клея или того же скотча.

Так, теперь нам нужно сделать небольшую пружинку. Я ее изготовил из мягкого проводка, обернув вокруг фломастера.

Начинаем собирать наш динамик. На лист картона кладем магнит, на него металлический цилиндр, а на торец цилиндра — пружинку.

1. Из обычной бумаги вырезаем полоски, складываем их гармошкой…
2. … а затем закрепляем их на диффузоре.
3. Надеваем диффузор на металлический стержень и закрепляем полоски бумаги на листе картона.

Все, динамик готов. Аккуратно зачищаем выводы катушки, подсоединяем их к усилителю и можно наслаждаться музыкой.

Вот небольшое видео о сборке динамика своими руками, в конце можно послушать как он работает. Кстати, это видео размещено на youtube — канале Своей лаборатории. Это первое видео на нашем канале, но будут и другие — подписывайтесь, чтобы не пропустить видео новости или присоединяйтесь к нам в социальных сетях ВКонтакте

Источник: https://ownlab.ru/2014/04/delaem-dinamik-iz-podruchnyx-materialov/

Как сделать динамик своими руками

Сделать простой динамик на самом деле не так уж и трудно. Конечно, самодельный динамик будет значительно уступать по качеству звучания, заводским динамикам, но собрать его все-таки стоит.

Понадобится:

• два листа бумаги (формат А4);
• клей ПВА;
• медная проволока;
• кольцевые магниты.

Как сделать динамик

• Диффузор
• Чертим с помощью циркуля окружность максимального диаметра.
• 
• Вырезаем.
• 
• Разрезаем лист до середины.
• 
• Склеиваем в виде воронки.
• 
• 
• Катушка
• Из второго листа изготавливаем каркас катушки.
• 
• 
• 
• 

Наматываем проволоку (проволока должна быть наименьшего диаметра) виток к витку. Сопротивление получаемой катушки должно быть не меньше 4 Ом.

1. 
2. Промазываем катушку клеем ПВА, чтобы проволока не расползалась.
3. Разрезаем каркас в виде ромашки.
4. Приклеиваем диффузор к катушке.

Помещаем в кольцевой магнит и подключаем к усилителю. Испытываем!

• Видео изготовления динамика своими руками.

Loading…

Источник: https://all-he.ru/publ/svoimi_rukami/raznoe/kak_sdelat_dinamik_svoimi_rukami/6-1-0-114

Как сделать динамик своими руками?

Как сделать динамик своими руками?

О том, как изготовить из пластиковой бутылки громкоговоритель, способный посоперничать с дешёвыми компьютерными колонками.

• Здравствуйте друзья!
• За распитием двухлитровой бутылки пива, заключил с другом пари, что смогу изготовить динамик из этой самой бутылки.
• Как раз накануне, я мотал плоские катушки для другого проекта, а на столе в это время лежали магниты, купленные на Али Экспресс В общем, идея витала в воздухе.

Чем всё закончилось, вы сейчас сможете увидеть и услышать, если посмотрите ролик. Для остальных я написал короткие комментарии к картинкам, иллюстрирующим процесс изготовления и сборки громкоговорителя.

Для намотки плоской катушки потребуется изготовить нехитрое приспособление.

Предварительное отверждение клея производится за счёт нагрева катушки электрическим током, точно так же, как это делается при ремонте динамиков. Но, правда, при использовании глухих щёчек, на это уходит около суток.

Фторопластовые прокладки позволяют отделить катушку от приспособления.

Дополнительная проклейка катушки повышает надёжность.

После полного отверждения клея катушка деформируется и её приходится выравнивать с помощью фена и пресса. Клеи «БФ-2» и «БФ-4» становятся эластичными при температуре более 150°С без ухудшения свойств

Получить ровный край, при разрезании ПЭТ бутылки ножницами, оказалось сложнее, чем нагреть кусок нихромовой проволоки.

Это процесс придания окончательной формы корпусу будущего динамика.

Отверстие понадобится для крепления магнита.

В динамике использовано несколько неодимовых магнитов с отверстиями, заказанных на Али Экспресс. Расстояние между краем магнита и верхней кромки корпуса динамика можно отрегулировать с помощью шайб.

Диффузор изготовлен из какой-то картонной упаковки.

Для сборки подвижной системы был использовал двухсторонний скотч.

Идею использования полиэтиленовой плёнки в качестве подвеса динамика навеяла конструкция изодинамической головки.

Вот так выглядит мембрана фабричного изодинамического динамика.

Крепление диффузора к мембране.

Крепление катушки к диффузору.

Лоскут писчей бумаги повышает надёжность подвижной системы.

Установка подвижной системы в корпус динамика.

Установка динамика в акустическое оформление.

Давно хотел показать, как можно залудить эмалированный провод с помощью таблетки аспирина.

Будьте осторожны и не в коем случае не вдыхайте эти ядовитые пары!

Осталось добавить демпфирующий наполнитель и подключить выводы катушки к кабелю.

This movie requires Flash Player 9

Вот что получилось.

Испытания говорящей бутылки.

Конечно, сабвуфер из бутылки не получился и если посмотреть связанный видеоролик, то можно услышать искажения, появляющиеся при повышении уровня низких частот. Однако членораздельные звуки громкоговоритель всё же издаёт, и они точно не хуже, чем издавали мои первые пластмассовые компьютерные колонки.

Обратите внимание и на другие популярные темы, ссылки на которые есть в конце статьи.

Творческих успехов вам друзья!

Популярные темы

Самодельные колонки для компьютера

Перемотка динамиков

Центровка динамиков

15 Октябрь, 2016 (16:22) в Аудиотехника, Сделай сам

Источник: https://oldoctober.com/ru/handmade_speaker/

Динамики своими руками

В радиолюбительской практике может возникнуть необходимость применения громкоговорителя в ситуации, когда под рукой нет ничего подходящего, а низкочастотный сигнал нужно прослушать.

В этом случае динамик можно сделать своими руками. Самодельный динамик, конечно, будет иметь низкое качество звучания, но преобразовывать электрический сигнал в звуковые колебания он сможет.

Любой громкоговоритель состоит из одних и тех же основных деталей:

• Постоянный магнит
• Звуковая катушка
• Диффузор

На катушку, расположенную в поле постоянного магнита, приходит переменное напряжение звуковой частоты. Катушка начинает перемещаться в магнитном поле с частотой приходящего сигнала.

С катушкой жёстко сопряжён диффузор, который перемещаясь вместе с ней, создаёт в воздухе звуковые волны, воспринимаемые человеческим ухом.

Использование этого принципа позволяет создавать своими рукамидинамики небольшой мощности.

Самодельный динамик своими руками в домашних условиях

Как изготовить динамик своими руками. Эта работа не потребует, каких либо специальных навыков.Основой для изготовления самодельных динамиков является постоянный магнит и катушка. Самая примитивная конструкция будет иметь ограниченный звуковой диапазон и небольшую мощность, но воспроизводить звук она будет в любом случае. Для изготовления самодельного динамика понадобятся следующие детали:

• Постоянный магнит
• Металлически стержень
• Бумажный скотч
• Плотная бумага
• Медная проволока

Лучше если магнит будет иметь цилиндрическую форму. Если такого магнита нет, то можно использовать дисковые неодимовые магниты, которые можно сложить в столбик.

Можно применить практически любой магнит, который есть под рукой, но звуковая катушка будущего динамика должна перемещаться по цилиндрическому намагниченному стержню. В данной конструкции используется тороидальный магнит и любой металлический цилиндр.

Конечно, алюминиевый или латунный цилиндр не подойдёт, так как металл должен обладать магнитными свойствами. Для повторения конструкции можно использовать обыкновенный болт.

При её намотке нужно получить сопротивление соответствующее сопротивлению фирменных динамиков. Требуемая длина провода определяется по формуле. Чтобы не заморачиваться с расчётами лучше использовать онлайн калькулятор, куда вводится диаметр имеющегося провода и нужное сопротивление. В результате получается длина отрезка.

Так провод диаметром 0,15 мм, для сопротивления катушки 8 Ом должен иметь длину 8,4 метра, а провода 0,12 мм потребуется 5,3 метра.

Наматывать катушку следует виток к витку, но если некоторые витки будут пересекаться, ничего критического не произойдёт. После того, как весь провод будет намотан, от обмотки выводятся два конца, на которые будет подаваться звуковой сигнал.

Сверху катушка оборачивается одним-двумя слоями скотча, чтобы намотка не разошлась. Готовая катушка снимается с оправки и с неё удаляется скотч, намотанный для получения зазора. На свободном от обмотки конце бумажного цилиндра делаются надрезы и края отгибаются прямоугольными лепестками.

Далее изготовляется диффузор. Для этого на листе плотной бумаги циркулем рисуется окружность диаметром 12-15 см. Её нужно вырезать ножницами и прорезать от края к центру. Края нужно завести один на другой и склеить. В результате получится плоский конус, похожий на классический диффузор.

К его выпуклой стороне приклеивается катушка отогнутыми лепестками.

Далее собирается вся конструкция. Сначала из полосок бумаги делаются гармошки, которые будут удерживать диффузор в правильном положении и играть роль амортизаторов. Они приклеиваются к диффузору.

На подставку из листа плотного картона кладётся тороидальный магнит, а в его центр ставится болт, который выполняет функцию керна магнитной системы. Диффузор с приклеенной катушкой устанавливается на болт, а бумажные «гармошки» приклеиваются к основанию.

Далее выводы катушки нужно зачистить и подключить всю конструкцию к усилителю низкой частоты. Начинать проверку работоспособности нужно с малых уровней громкости.

Изготовление динамиков своими руками

По этому принципу можно легко собирать динамики своими руками из различных подручных материалов. Интересные результаты получаются из пластиковых бутылок, у которых используется горлышко и верхняя коническая часть. Это почти готовый диффузор.

Небольшие динамики можно сделать из бумажных стаканчиков. Главное не делать сопротивление обмотки слишком маленьким. Это может вывести из строя оконечный каскад усилителя.

Интересные результаты получаются с использованием плоской катушки, витки которой наклеены на лист плотной бумаги.



Источник: https://dinamikservis.ru/blog/dinamiki/dinamiki-svoimi-rukami/

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.

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:

1. 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;
2. 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;
3. 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;
4. 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;
5. 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;
6. 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;
7. 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;
8. 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.

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.

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:

1. Гармонические – обертоны (гармоники), кратные основной частоте воспроизводимого звука. Проявляются как излишне рокочущий бас, резкие и жесткие СЧ и ВЧ;
2. 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;
3. Переходные – «дрожания» формы выходного сигнала при резких нарастаниях/спадах исходного. Проявляют себя короткими хрипами и всхлипываниями, но нерегулярно, на скачках громкости;
4. Резонансные (призвуки) – подзвон, дребезг, бубнение;
5. Фронтальные (искажения атаки звука) – затягивание или, наоборот, форсирование резких изменений общей громкости. Почти всегда возникают совместно с переходными;
6. Шумовые – гул, шелест, шипение;
7. Нерегулярные (спорадические) – щелчки, трески;
8. 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/

Hi-End акустика своими руками, или как сделать хорошие колонки

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.

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.

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.

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.

1. Линейный массив излучателей, групповой излучатель (ГИ)
2. 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»

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.

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)

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/