Рупорная акустика чертежи. Рупорные High-End колонки. Легендарная «рупорная» марка

АКТИВНАЯ АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

С ПОВЫШЕННОЙ ОТДАЧЕЙ НА НИЗКИХ ЧАСТОТАХ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рисунок 4 Несущая стенка и сборка внутренней части рупора

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

Рисунок 5 Боковины, верх и низ акустической ситемы

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

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

Рисунок 7 Задняя стенка акустической ситемы.

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

Рисунок 8 Изготовление перегородок и скруглений рупора.

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

Рисунок 9 Окончательная сборка корпуса активной акустической системы.

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

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

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

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

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

Рисунок 11 - орентация вентилятора относительно радиатора усилителя мощности.

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

Если ни чего не понятно, то смотри

Адрес администрации сайта:

НЕ НАШЕЛ, ЧТО ИСКАЛ? ПОГУГЛИ:

Рупорная акустика

Рупорная акустика всегда была дороже обычной. И не удивительно, что самыми горячими поклонниками такой акустики являются те пользователи, которые когда-то владели традиционными колонками.
Ничего удивительного в этом нет. Искушенный слушатель всегда оценит общую гармонию, целостность восприятия и естественность звучания.
Акустика рупорная самому пользователю нравится в виду своей музыкальности и умения захватывать слушателя.

Что это такое

Современная аудиоаппаратура способна воспроизводить весь диапазон требуемых частот. Этого бывает достаточно для передачи музыкальных композиций, но совершенно недостаточно для создания ощущения присутствия слушателя.
Как скажет вам любой меломан, есть что-то такое, которое отвечает за передачу не просто музыки, мелодии, но и за передачу эмоций исполнителя. Рупорная акустика как раз отлично с этим делом справляется.
Рупорная акустика устроена не так, как обычная. Динамик(см.) в ней не совсем больших размеров и присоединяется он к рупору, увеличивающему громкость его звучания.
Это можно сравнить с тем случаем, когда человек, чтобы докричаться до собеседника на большом расстоянии, складывает руки рупором.

Примечание. Если вы задумались о приобретении рупорной акустики в свой автомобиль, спешим предупредить: разница между хорошими и плохими рупорными динамиками очень существенная, чем это наблюдается в традиционных вариантах.
Дешевая рупорная акустика, изготовленная недобросовестным производителем, никак не может выступать в роли сравнения. Именно такие дешевые варианты и породили слухи о том, что якобы рупорная акустика хороша, но звук в них окрашивается.

Что касается качественных рупорных динамиков, то стоят они всегда дорого. В них всегда задействованы магниты Alnico и диафрагмы из экзотических металлов.
Собирается рупорная акустика всегда согласно строгим допускам и размерам. Одним словом, такая технология производства не может подразумевать никаких компромиссов и снижения затрат.

Приведем примеры. Двухдюймовый компрессионный драйвер TAD, используемый во всех моделях рупорной акустики Цезаро, стоит около 1 тысячи евро. В то же время, самый дорогой твиттер на сегодняшний день, это Скан Спик с бериллиевой диафрагмой и стоит он всего-то около 600 долларов.

Рупорная акустика для авто – это всегда уникальные изделия, выпущенные сериями. Имена некоторых золотыми буквами вписаны в историю автозвука.
Например, это японская рупорная акустика Максоник, выпускающаяся с 1932 года. Сегодня Максоник представляет всегда высокотехнологичные изделия.
При создании всегда применяются дорогие технологии с использованием магнитных систем в излучателях.

История

Итак:

• Интересно будет знать о том, что самые первые в мире громкоговорители были рупорного типа. Они появились еще в 20-е годы прошлого столетия.
  Технология создания была единственной и делать другие акустические системы тогда просто не умели;
• Лет через десять появляются АС уже похожие на сегодняшние варианты традиционной акустики. Они завоевали сразу же большую популярность, а про рупорную акустику забыли.
  Тогда ошибочно считалось, что идеальным местом для рупорной акустики будет озвучивание больших пространств, а для приятного прослушивания музыки она просто не годится;
• Проходит еще лет десять и знаменитый американский инженер создает совершенно новую конструкцию рупорной акустики. Именно Пол Клипш (так звали инженера) доказал, что рупорная акустика позволит воспроизводить музыкальные композиции с очень высоким качеством.

Примечание. Именно тогда инженер основывает компанию по производству рупорной акустики, которая и по сей день является мировым лидером. Компанию назвали Клипш, а динамики такого типа «клипшами».

• Интересно, что меломаны сразу же «раскусили», что «клипши» воспроизводят музыку как-то по-особенному. С этого времени рупорная акустика становится выбором довольно узкого круга ценителей настоящей музыки;

• Вторая половина прошлого века ознаменована появлением уже совершенно новых носителей. К тому же, появляются новейшие разработки и новые подходы для обработки и усиления звукового сигнала;
• Наконец, достигнув апогея модернизации и совершенствования, люди стали понимать, что звучанию так и не удалось придать «живости». И тогда взоры многих обратились к рупорной акустике, на которую приблизительно три года назад начинается настоящий бум.

Магическое звучание рупорных систем

Итак:

• То, что рупорная акустика звучит по-особенному убедиться совсем несложно. И для такого звучания есть все предпосылки. Во-первых, рупорная акустика обладает высокой чувствительностью. Это дает возможность воспроизводить самые тонкие нюансы, передавать эмоции исполнителя;
• Во-вторых, рупорная акустика выпускает такие звуковые волны, которые более «естественны» по своей природе по сравнению с колебаниями воздуха, выходящими из традиционных динамиков;
• Рупорная акустика может воспроизводить низкие частоты, но от этого зависят ее размеры. Говоря иначе, чем более низкие частоты приходится воспроизводить, тем большими должны быть размеры рупорного динамика.

Примечание. Именно по этой причине рупорная акустика используется в большинстве своем для воспроизведения СЧ и ВЧ, но если подобрать себе колонки побольше, то и НЧ будут воспроизводится на самом высоком уровне.

• И это еще не все. Воспроизводиться будут низкие частоты не просто так, а на самом высоком уровне. Правда, разницу в воспроизведении способны отличить только самые тонкие ценители звука.

Примечание. Интересно, что в последнее время довольно часто встречаются динамики, где только излучатели ВЧ выполнены в виде рупора. К примеру, те же АС серии Клипш Референц выполнены по данному образцу.

• Высокие частоты, воспроизводимые рупорными колонками, звучат намного звонче. Не стоит говорить, что качество ВЧ лучше, чем при использовании обычных пищалок.

В последнее время среди производителей рупорной акустики хотелось бы выделить отдельно итальянскую компанию Зингали. Инженеры этой фирмы создали оригинальный рупорный излучатель, который одновременно воспроизводит СЧ и ВЧ, а при этом еще и красиво выглядит.

Рупорная акустика в авто

Не стоит говорить, что все автомобильные традиционные АС не позволяют добиться высокого качества звучания. Дело не в чем-нибудь, а в тесном салоне.
Вот рупорные дадут шанс значительно возвеличить звук, создать эффект присутствия (как будто сидишь в студии или на концерте). Объяснить все можно просто: рупор увеличивает расстояние, на которое распространяются звуковые волны, одновременно увеличивая плотность звука и придавая характерную мелодичность.
Технические решения размещения такой акустики в автомобиль могут быть разными:

• Так, самым популярным способом является установка громкоговорителя спереди, фронтально на стенке корпуса, внутри которого образуется основной волновод. Он имеет выходное отверстие наружу;
• Другой вариант подразумевает рупорную систему, где есть НЧ громкоговоритель. Его помещают в отдельный корпус. Той же участи следуют ВЧ и СЧ динамики, которые тоже помещаются в соответствующий корпус в отдельности друг от друга.

Преимущества и недостатки рупорной акустики

На этом закончим наш обзор рупорных акустических систем. В последнее время их стали все чаще устанавливать в автомобили своими руками, с использованием пошаговых инструкций, полезных видео обзоров, чертежей и фото – материалов.
Цена на хорошую рупорную акустику очень высока, но ярых меломанов это не остановит.

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

Корпусная акустика имеет перед другими видами акустического оформления очевидные преимущества:

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

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

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

Рупорные колонки

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

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

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

Для уменьшения габаритов рупорных колонок применяют несколько методов:

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

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

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

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

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

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

Какие колонки выбрать

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

Но если Вам требуется:

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

Вам нужна - РУПОРНАЯ акустика

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

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

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

А. Богомолов, Израиль

На WEB-страницах, посвященных акустическому оформлению громкоговорителей, иногда встречаются рупорные системы. Они отличаются своим необычным внешним видом и непомерной ценой. Сложность изготовления рупора и применение дорогих широкополосных динамиков ставят эти системы на недосягаемую для конструкторов и любителей музыки высоту. А те немногие счастливчики, которым удалось послушать высококачественную рупорную акустику, говорят: «Кто хоть однажды это слышал, тот не забудет никогда».

Как же послушать это чудо? Для самоделыциков этот вопрос приобретает особый смысл. Будем изготавливать свой собственный рупор!

Мой первый рупор

Известны следующие соотношения между резонансной частотой и полной добротностью, по которым классифицируются головки.

1. Fj/Qb < 30 (F, - резонансная частота, Q B - полная добротность). Головки этого типа имеют низкую добротность и лучше всего работают в открытом корпусе и экране. К этому типу относится большинство бытовых головок для магнитофонов и другой носимой техники. Добротность их довольно высока, Q B > 1,2.

2. FJQ a < 50. Это так называемые компрессионные головки с тяжелыми диффузорами и мягким подвесом. В закрытом ящике такие головки обеспечивают наименьшую неравномерность АЧХ. Оптимальная добротность головки для такого применения Q B = 0,7.

Р,/0 В < 85. По виду они выглядят практически так же, как и го ловки для закрытых ящиков, но оптимальным оформлением является фазоинверторное. Наименьшую неравномерность АЧХ обеспечивают головки с Qb = 0,39. (

3. F^Qb <105. Это головки для полосовых резонаторов, бандпаов. Так обычно оформляются сабвуферы.

Головки для применения в рупорных системах разрабатываются специально. В качестве излучателя в конструкции широкогорлых рупорных громкоговорителей применяются низкодобротные электродинамические головки, Q B < 0,4.

Рупором называют трубу с переменным сечением и жесткими стенками.

На.практике применяют рупорные громкоговорители двух типов: широкогорлые и узкогорлые. Входное отверстие имеет площадь, близкую к площади основания конуса головки. Поэтому их и называют широкогорлыми. Есть и узкогорлые рупоры, они соединяются с головкой через камеру, играющую роль акустического трансформатора. Применение рупора, нагружающего подвижную систему громкоговорителя очень сильно (в добрый десяток раз) улучшает КПД последнего и таким образом дает возможность получить достаточную величину звукового давления и громкость при сравнительно небольшой мощности усилителя. Для тех, кому слово «рупор» напоминает алюминиевую воронку, в которую кричит капитан, предложим более лаконичное слово - горн. В дальнейшем будем пользоваться именно этим термином, принятым в среде производителей акустических систем.

Размеры горна тесно связаны с нижней воспроизводимой частотой. Не стоит и думать об изготовлении в домашних условиях горна с нижней частотой 20 или 30 Гц. Длина волны на нижней границе звукового диапазона превышает 10 метров, а размеры горна должны быть еще больше. Выбор нижней частоты является ответственным моментом проектирования. При этом нужно учитывать множество факторов, начиная от собственных технологических возможностей, габаритов комнаты прослушивания, параметров головки и заканчивая общей концепцией системы.

Большое влияние на чувствительность и благозвучность горна оказывает его форма. В настоящее время известны конические, гиперболические, параболические и экспоненциальные конструкции. Все они имеют свои преимущества и недостатки, но последние считаются самыми музыкальными. В 1926 г. английский инженер Питер Войт (Peter Voigt) нашел кривую, впоследствии названную.трактрисой.

ТРАКТРИСА (новолат. tractrix, от лат. tractus - вытянутый) - плоская трансцендентная кривая, для которой длина отрезка МР касательной от точки касания М до точки Р пересечения с данной прямой (осью) есть величина постоянная. Являясь разновидностью экспоненты и сохраняя все ее преимущества, трактриса позволила уменьшить длину гбрна и сделать колонки более компактными практически без ухудшения параметров. Именно Войту мы обязаны тем, что эта технология до сих пор успешно внедряется в моделях для домашнего применения.

Однако, несмотря на это открытие, колонки все равно получаются более громоздкими, сложными в изготовлении и значительно более дорогими, чем традиционные закрытые ящики и . Высокая стоимость обусловлена еще и тем, что расчет горна крайне сложен. Все существующие методики дают приближенные результаты, а кроме того, невозможно с первого раза правильно выбрать параметры, закладываемые в формулы для компьютерных программ. Многие из них определяются экспериментально, почти на законченном изделии. Можно себе представить, во что обойдется, такой метод, когда каждый раз приходится изготавливать чрезвычайно сложную деревянную конструкцию, меняя в ней лишь один элемент. Любое, даже самое незначительное отклонение может кардинально изменить или даже полностью «убить» звук.

Программа, с помощью которой мы будем производить расчеты, называется Tractrixl2. Ее можно без труда найти в Интернете. Выби-

Таблица 2.1

Длина (мм)

Радиус (мм)

Длин^1 (мм)

Радиус (мм)

раем нижнюю частоту горна 300 Гц и входное отверстие, равное 3 дюймам. В табл. 2.1 приведены радиусы сечений горна на различных удалениях от выходного отверстия.

Точность 0,1 мм - для тех, у кого есть токарный станок. Измерения при изготовлении горна делать довольно неудобно, поэтому при ручной обработке будет возникать погрешность, с которой придется смириться.

Длина горна, как видно из таблицы, составляет 250 мм. Входное отверстие горна соответствуют трехдюймовому динамику, то есть такому, у которого диаметр диффузора около 75 мм. У него даже нет названия, на торце магнита есть надпись, 4 ohm, 5 W. Такие головки устанавливают в компьютерных АС. Тип или название не имеют особого значения, главное, чтобы она была широкополосной. Сечение и возможные разновидности оформления приведены на чертежах (рис. 2.1, а, б).

Материалом для изготовления горна может быть древесина или пластик; в литературе встречались фотографии горнов, выдолбленных в камне или отлитых из бетона. Если нет подходящего полена, можно предложить другой способ изготовления.

Для изготовления каркаса горна нам потребуется пенопласт плотностью не менее 30 кг/м 3 . Из всех разновидностей пенопласта необ-

Рис. 2.1. Возможные варианты исполнения

Рис. 2.2. Использование электродрели в качестве токарного станка ходимо выбрать наиболее прочный. Он должен иметь мелкопористую структуру, не крошиться при надавливании на кромку. Пузырьки в структуре пенопласта должны быть не более 3…5 мм. При резке ножом должна оставаться ровная и гладкая поверхность. В качестве токарного станка удобно использовать электродрель с регулируемыми оборотами (рис. 2.2, а, б).

Берем заготовку толщиной 250 мм, на ней чертим окружность диаметром 380 мм. При помощи полотна ножовки вырезаем цилиндр. Это наша болванка. Вырезаем из фанеры две шайбы диаметром 60 мм. В центре болванки и шайб сверлим отверстие диаметром

10.. .12 мм под шпильку, на которой будет обрабатываться деталь. Шайбы нужны для того, чтобы пенопласт не деформировался и не прокручивался на Шпильке. Собираем всю заготовку, стягиваем гайками и зажимаем в патрон дрели. В качестве резца можно применять нож, напильник, наждачную бумагу, обернутую вокруг деревянного бруска или обломанное ножовочное полотно. Медленно повышаем обороты, центрируем и подбираем лучшую точку зажима. Увеличиваем обороты и обрабатываем заготовку по размерам чертежа.

При шлифовке пенопластового каркаса начинаем с наждачной бумаги № 2, потом № 1 и наконец доводим «нулевкой». В месте крепления динамика эпоксидкой приклеиваем фанерное кольцо. Можно прикрепить динамик и даже попробовать включить и послушать. Изменения и необычность звука слышны и на таком полуфабрикате.

Любопытно, что частоты ниже 600 Гц становятся «плавающими». Они появляются и исчезают в зависимости от местоположения горна и ориентации его относительно окружающих поверхностей. Например, в углу комнаты или у стены «низа» есть, а если держать горн в руке в центре комнаты - их нет. Секрет прост. Пенопласт, вследствие своей невысокой плотности, имеет низкий коэффициент отражения звука. Для низких частот он прозрачен. Необходимо армировать внутреннюю поверхность горна более плотным материалом. Выбираем самоклеющуюся алюминиевую фольгу. По каталогам фирм в интернет-магазинах она называется Aluminium-Foil Таре (лента алюминиевой фольги). Толщина фольги на бумажной подложке 30 микрон. Длина в рулоне 45 метров, ширина 50 мм. Стоит такой рулон $5. Если нет возможности приобрести этот очень удобный материал, придется искать другую фольгу и клеить ее нерасгвяющим пенопласт составом. Фольгу следует нарезать трапециевидными лоскутками и приклеить, тщательно проглаживая ее поверхность (рис. 2.3, а, б).

Колонки это основное поле битв фирм производителей и наиболее широкая тема для обсуждений любителями музыки - потому что они вносят наибольший вклад в качество звучания…

… и от них в первую очередь зависит - будет ли владелец системы ежедневно наслаждаться любимой музыкой, удивлять друзей ее масштабностью и естественностью, или использует акустику в виде дорогого - но мало полезного аксессуара.

Разные колонки не все жанры музыки отыгрывают одинаково хорошо. Одни прекрасно справляются с попсой, роком и RNВ, но напрочь отказываются от джаза и классики. Другие великолепно воспроизводят вокал - а Раммштайн на них звучит отвратительно.

Всеядной акустики не существует - либо она всеядна, но стоит неприличных с позиции здравого ума денег…

Подбирать колонки нужно особо тщательно - и желательно под музыкальные пристрастия будущего владельца, а их тип и марку увязывать с вполне конкретным усилителем, кабелями и помещением.

В первую очередь нужно обращать внимание на размер…

Зачем нужны большие колонки...

(Среди аудиофилов бытует мнение - большие колонки создают большой и масштабный звук, а маленькие - маленький…)

Бас является основой любой музыки, если его нет - то и вся музыкальная композиция звучит плоско и не интересно.

Если опустить из виду внешнюю отделку и форму корпуса, то прослеживается тенденция: чем больше внутренний объем акустической системы - тем лучше бас… От физики не уйдешь - низкие частоты имеют большую длину волны, и для их правильного воспроизведения необходим большой объем.

(По аналогии с автомобилями, как бы мы не ухитрялись в обычный городской седан нагрузить три тонны - ничего не получится, для этого нужен как минимум грузовик.)…

Хотя относительное качество низа можно получить и от небольших колонок…

Для этого в них применяют динамики с тяжелой подвижной системой и большим ходом диффузора. Такие динамики имеют низкую чувствительность (КПД) и для их нормальной работы нужны мощные транзисторные усилители.

… Большие мощности - большие токи, как следствие большой нагрев и уход характеристик.

Низкие частоты в таких колонках запаздывают по отношению к вокалу и отличаются заметной на слух вязкостью. Получается эффект «разрыва звука». Такой же происходит в комплектах для домашнего кинотеатра с мощным сабвуфером и небольшими сателлитами. Вы практически всегда слышите, что сабвуфер играет как бы сам по себе - отдельно от остальных колонок…

А звук на любом материале, неважно музыка это или звуковой трек фильма должен быть цельным - слитным.

Варианты компенсации малого объема колонок - лабиринты и фазоинверторы, влияют на звук не лучшим образом. При их применении - на низких частотах возникают заметные на слух горбы и провалы.

Системы - состоящие из колонок небольшого размера и мощных транзисторных усилителей хорошо отыгрывают поп музыку, современные клубные стили, классический рок - и весьма посредственно джаз и классику.

Наиболее легкий и открытый звук дают акустические системы «бесконечного объема» - когда динамические головки встроены в стены, а их задний объем ни чем не ограничен. Или колонки - представляющие из себя щиты большого размера с встроенными в них динамиками. По звучанию щиты очень похожи на акустику бесконечного объема и сильно выигрывают у «Ящичной» акустики.

К большому сожалению, в реальных домах и квартирах эти виды оформления применяются очень редко - а жаль...

… При совместном проектировании жилья и акустики в нем - оформление типа щит или бесконечный объем, можно встроить в помещение практически без ущерба для его дизайна. Только начинать это нужно как можно раньше, когда вокруг бетон - а не обои и навеска штор.

Что внутри колонок?

Звук от внешнего вида колонок зависит очень мало - он зависит от качества динамических головок, объема и жесткости корпуса, правильного расчета частот раздела и состыковки полос, точности элементов фильтров.

Эта многополярная задача сложно выполнима для крупносерийного производства. Акустика моделируется и настраивается один раз - происходит это на этапе изготовления опытного образца.

В отличие от внешней отделки - на внутренностях фирмы производители как правило - экономят…

Катушки фильтров наматываются тонким проводом - который вносит повышенное сопротивление

Для уменьшения затрат меди при сохранении индуктивности катушек - в них вставляют железные сердечники, которые плохо влияют на импульсные характеристики динамиков

Медь и особенно серебро, применяемое в катушках и конденсаторах фильтров - для экономии намешана в непонятных пропорциях с железом.

Резисторы для фильтров применяются недорогие обычно металлокерамические - невысокой точности

Каждая динамическая головка, произведенная в условиях крупносерийного производства, по характеристикам и звучанию хоть немного - но отличается друг от друга.

Индивидуальную настройку колонок никто не производит.

Звучание серийной акустики даже дорогой можно заметно улучшить, подстроив фильтры - поменяв в них элементы на более точные и качественные. Заменить штатную внутреннюю проводку на аудиофильские кабели. Установить внутри корпусов для увеличения жесткости стенок дополнительные распорки, добавить вибродемпфирующий материал…

Есть, где развернуться на постсоветском пространстве, с его немыслимыми запасами сверхчистой меди и серебра. Чем весьма успешно пользуются отечественные энтузиасты, усовершенствуя фирменные колонки. Такой себе «кастом» или ручная работа по изготовлению уникальных экземпляров не мотоциклов Харлей Девидсон - а звука.

(Кстати - многие уважаемые в мире зарубежные производители проводов для аудио не редко закупают материалы на Урале или дальнем востоке в России, где медеплавильные комбинаты все еще придерживаются советских стандартов чистоты и качества).